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論雙層幕墻的節能和計算(一)

來源:中國幕墻網收集整理  作者:龍文志  日期:2005-8-29
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    一 什么是熱通道幕墻
    熱通道幕墻不同于單層結構的傳統單層幕墻,它是雙層結構的新型幕墻。熱通道玻璃幕墻外層結構一般采用點式玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻或明框玻璃幕墻,內層結構一般采用隱框玻璃幕墻、明框玻璃幕墻、鋁合金門或鋁合金窗。內、外層結構之間形成一種通
    一 什么是熱通道幕墻
    熱通道幕墻不同于單層結構的傳統單層幕墻,它是雙層結構的新型幕墻。熱通道玻璃幕墻外層結構一般采用點式玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻明框玻璃幕墻,內層結構一般采用隱框玻璃幕墻、明框玻璃幕墻、鋁合金門鋁合金窗。內、外層結構之間形成一種通道,空氣可以從下部進風口進入通道,也可以從上部出風口排出通道,空氣在通道流動,導致熱能在通道的流動和傳遞,因而在國際上一般稱為熱通道幕墻。雙層幕墻是內、外層結構都是建筑幕墻的熱通道幕墻;通風幕墻是外層幕墻的進、出風口都不能關閉的熱通道幕墻,它們都是熱通道幕墻中的一種。熱通道幕墻在上世紀八十年代在歐美國家出現,并逐漸得到應用,尤其在德國,應用更廣州。我國2001年在北京旺座中心首先采用,現已基本建成。目前南京的人壽廣場、深圳的TCL大樓的熱通道幕墻正在招標,我國熱通道幕墻的應用方興,發展前景預期良好。

    二 雙層幕墻是新型的節能幕墻
    2.1 建筑節能是世界性大潮流和大趨勢,也是中國改革和可持續發展的需要。所謂建筑節能,經歷了三個發展階段:最初僅局限于被動減少建筑能耗;不久改為‘在建筑中保持能源’,意思是主動減少建筑能耗;近來,則普遍稱作‘提高建筑中能源利用效率’,也就是說,不僅要減少建筑能耗,還要積極地利用自然能,主動提高能源利用的效率。

    就建筑節能的意義上來講:雙層玻璃幕墻與普通單層玻璃幕墻相比,有兩方面區別,一是雙層結構比單層結構降低了幕墻的平均傳熱系數,從而減少了能耗;二是利用太陽能在熱通道產生的‘溫室效應’和‘煙囪效應’,增添了冬季和夏季節能的效果。

    2.2 適宜的室內熱環境在發達國家已成為一種基本需要,我國建設全面小康的進程中,這種需要也正在日益迫切。

    室內熱環境是指影響人體冷熱感覺的環境,影響因素主要包括室內空氣溫度、空氣濕度、氣流速度以及人體與周圍環境(包括幕墻、門窗、墻壁的內表面)之間輻射換熱(簡稱環境熱輻射)。適宜的室內熱環境是指室內的空氣溫度、濕度、氣流速度、環境熱輻射等因素適當,使人體易于保持熱平衡,從而感到舒適的環境。

    空氣溫度、空氣濕度和氣流速度對人體冷熱感覺能夠產生影響,容易被人們感知。但環境熱輻射對人體冷熱感產生的影響,往往不易被人們所感知。以冬季采暖為例:人們常常關注室內空氣溫度,而沒有注意到單層幕墻或單層保溫不足,內表面溫度過低,對人體冷熱感產生的影響。實踐經驗告訴我們:室內空氣溫度雖然達到標準(例如16~18度),
    但有單層玻璃幕墻或單層玻璃窗的房間,因其保溫性能不好,致使內表面溫度偏低,人們仍感覺寒冷。在夏季:盡管室內溫度達到標準,但有單層玻璃幕墻或單層玻璃窗的房間,因其隔熱性能不好,致使內表面溫度偏高,人們仍感覺炎熱。冬季:雙層結構及溫室效應,使幕墻或門窗內表面溫度升高;夏季:雙層結構及煙囪效應,使幕墻或門窗內表面溫度降低,從而使雙層玻璃幕墻能改善室內的熱環境。如果是智能型的雙層玻璃幕墻,還可控制室內的濕度和氣流速度,既能節能,又能創造出十分適宜的室內熱環境。

    2.3雙層幕墻是既能保溫又能隔熱的節能幕墻。保溫通常是指冬季圍護結構阻止由室內向室外傳熱,從而使室內保持適當溫度的能力。隔熱通常是指夏季圍護結構隔離太陽輻射熱和室外高溫,從而使室內保持適當溫度的能力。

    我國大部分地區冬寒夏熱,與世界同緯度地區相比,一月份平均氣溫,我國東北地區約低14℃,黃河中下游地區約低10℃,長江以南地區約低8℃,東南沿海約低5℃。而七月份的平均氣溫,我國絕大多數地區卻要比世界同緯度地區高出1.3~2.5℃。加之,熱天我國整個東部地區濕度都較高,使人更感難受。不僅如此,冷和熱的時間相當漫長,以北京為例,日平均氣溫低于10℃的冬季,一年平均有158天;高于22℃的夏季,一年平均有98天;冬季和夏季的時間加起來,一共長達8個半月,因而要求建筑幕墻既要有好的保溫性能又要有好的隔熱性能,雙層幕墻正是這種適合我國氣候特點、保溫和隔熱性能兼優的外圍護結構。
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