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文檔簡介
1、熱通道幕埔的外側(cè)由單層玻璃幕墻組成和內(nèi)側(cè)的中空玻璃幕墻一起組成熱通道。夏季,在外側(cè)單層幕墻的上下方開有通風(fēng)口,有太陽輻射時空氣從下部通風(fēng)孔進(jìn)入從上部通風(fēng)孔排出通道,通道中的空氣被加熱,空氣在通道中上升并流動處于自然通風(fēng)狀態(tài)之下。在這篇論文中,詳細(xì)闡述了熱通道幕墻的節(jié)能原理,建立了熱通道幕墻的簡單數(shù)學(xué)物理模型,列出穩(wěn)定狀態(tài)下的熱平衡方程。研究表明:熱通道幕墻從外側(cè)到內(nèi)側(cè)的各個表面的溫度呈現(xiàn)較大的衰減趨勢,內(nèi)側(cè)中空玻璃溫度較外側(cè)單層玻璃幕墻
2、有很大減少,降低了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面的溫度,減小了與室內(nèi)的溫差傳熱。在太陽輻射強(qiáng)度為500W/m<'2>,室外環(huán)境溫度T<,um>=308K(35℃),熱通道單元尺寸為:L=4m,D=0.25m,w=1.65m時,計(jì)算得出外層玻璃溫度為313K(40℃),而內(nèi)層中空玻璃溫度為306.5K(33.5℃)。無遮陽百葉的幕墻的傳熱系數(shù)為1.27W/m<'2>K,較普通中空幕墻2.05W/m<'2>K減少了43﹪。無遮陽百葉時,其太陽透射率為0.
3、307較中空玻璃(O.37)減少達(dá)19﹪。 在炎熱的夏季,常常在通道中安裝遮陽百葉以增強(qiáng)遮陽效果。建立了帶遮陽百葉的熱通道幕墻的簡單數(shù)學(xué)物理模型,通過熱阻網(wǎng)絡(luò)表達(dá)熱通道內(nèi)的傳熱過程。列出穩(wěn)定狀態(tài)下的熱平衡方程,遮陽百葉能人大減少太陽輻射透過率,起到很好的節(jié)能效果。有遮陽百葉的熱通道幕墻比普通中空玻璃透過率減少了75.2﹪。與無遮陽的熱通道幕墻相比較,其傳熱系數(shù)有進(jìn)一步減少,由1.27~1.29W/m<'2>K,減少到1.16~1
4、.17 W/m<'2>K。遮陽百葉將太陽輻射能的大部分阻擋于通道內(nèi)部,使通道內(nèi)的輻射水平大于無遮陽百葉,從這點(diǎn)上說對減少溫差傳熱不利。玻璃的類型、百葉的遮陽角度對熱通道幕墻的熱工特性的影響也很大。冬季,熱通道幕墻內(nèi)層玻璃的溫度較單層玻璃幕墻、普通中空玻璃隨室外參數(shù)的變化反應(yīng)更加敏捷。太陽輻射強(qiáng)度的增強(qiáng)、室外空氣溫度的增加均能使熱通道幕墻內(nèi)側(cè)玻璃的溫度較單層玻璃幕墻、中空玻璃溫度增大很多,提高了室內(nèi)的熱舒適性。分析表明:如在太陽輻射強(qiáng)度為
5、300W/m<'2>室外環(huán)境溫度為269K(-4℃)時,與室內(nèi)鄰近的熱通道幕墻玻璃溫度為297.5K(24.5℃)而中空玻璃和單層玻璃分別只有285K(12℃)和277.5K(4.5℃)。同時,使用Window軟件比較單層玻璃幕墻、中空玻璃幕墻和熱通道玻璃幕墻,熱通道幕墻的傳熱系數(shù)較中空玻璃幕墻和單層玻璃幕墻有很大降低。熱通道幕墻在冬季的傳熱系數(shù)較中空玻璃減少41﹪,起到很好的保溫性能。從冬季熱通道幕墻內(nèi)空腔空氣層傳熱機(jī)理出發(fā),求得了空
6、氣層熱阻的理論解,在理論上證明了熱通道幕墻內(nèi)空氣層存在最大熱阻的特征,此時最大熱阻為0.212m<'2>K/W,最大熱阻的存在也在Window軟件上得到驗(yàn)證。分析了熱通道幕墻自身尺寸對節(jié)能的影響因素,研究表明熱通道幕墻的寬度W和長度L對改變熱通道幕墻的冬季傳熱系數(shù)影響不大,而厚度D對冬季熱通道幕墻的化熱系數(shù)影響較大。過渡季節(jié)熱通道幕墻能起到很好的誘導(dǎo)自然通風(fēng)的作用,通過合理的組織自然通風(fēng),能改善室內(nèi)的熱環(huán)境,使辦公建筑改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。
7、計(jì)算表明:在室外環(huán)境溫度為305K,太陽輻射強(qiáng)度為500w/m<'2>,選擇如第三章的圖3-41的幕墻單元誘導(dǎo)的空氣質(zhì)量流量為0.38KG/s。由此可見,熱通道幕墻提供了諸多節(jié)能、通風(fēng)換氣、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)、改善室內(nèi)熱環(huán)境的可能性,這些特點(diǎn)均和其熱工特性緊密聯(lián)系。最后全文展望了熱通道幕墻的應(yīng)用前景,提出了綠色生態(tài)幕墻的概念,將綠色植物作為遮陽后獲得了比百葉優(yōu)越的熱工性能。 希望本文能對熱通道幕墻的設(shè)計(jì)、施工、管理和應(yīng)用提供參考。
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