【2017年整理】热通道幕墙的再思考.docVIP

热通道幕墙的再思考 热通道幕墙的节能设计要求：在冬季最大限度地利用自然能来取暖，多获得热量和减少热损失；夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却，以达到节能的目的。 由于我国幅员辽阔，南北方、东西部地区气候差异很大。透明幕墙对建筑能耗高低的影响主要有两个方面，一是透明幕墙的热工性能影响到冬季采暖、夏季空调室内外温差传热；另外就是幕墙的透明材料（如玻璃）受太阳辐射影响而造成的建筑室内的得热。冬季，通过透明幕墙进入室内的太阳辐射有利于建筑的节能，因此，减小透明幕墙的传热系数抑制温差传热是降低透明幕墙热损失的主要途径之一；夏季，通过透明幕墙进入室内的太阳辐射成为空调降温的负荷，因此，减少进入室内的太阳辐射以及减小透明幕墙的温差传热都是降低空调能耗的途径。由于不同纬度、不同朝向的太阳辐射的变化很复杂，日辐射强度和峰值出现的时间是不同的，因此，不同纬度地区热通道幕墙节能设计也应有所差别。 在严寒和寒冷地区，采暖期室内外温差传热的热量损失占主导地位。因此，对幕墙的传热系数的要求高于南方地区。反之，在夏热冬暖和夏热冬冷地区，空调期太阳辐射得热所引起的负荷可能成为了主要矛盾，因此，对幕墙的玻璃（或其他透明材料）的遮阳系数的要求高于北方地区。 为了使建筑物适应各地不同的气候条件，满足节能要求，应根据建筑物所处的建筑气候分区，确定建筑围护结构合理的热工性能参数。北方严寒、寒冷地区主要考虑建筑的冬季防寒保温，建筑围护结构传热系数对建筑的采暖能耗影响很大。因此，在严寒、寒冷地区对围护结构传热系数的限值要求较高。夏热冬冷地区既要满足冬季保温又要考虑夏季的隔热，不同于北方采暖建筑主要考虑单向的传热过程。夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季隔热，太阳辐射对建筑能耗的影响很大。太阳辐射通过幕墙进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因，同时还要考虑在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传递，不能简单地采用降低墙体、屋面、窗户的传热系数，增加保温隔热材料厚度来达到节约能耗的目的，因此，在围护结构传热系数的限值要求上也就有所不同。 武汉凌云建筑装设工程公司的分析指出：热通道幕墙“针对性地从气候适应性角度进行研究或是节能设计在中国尚处在萌芽阶段。”不过我国有很多企业和高等院校、科研院所合作对热通道幕进行了研究、测试，有了一些成果，从某一个方面揭示了热通道幕墙的某些内在规律，研究这些成果，并在此基础进一步推进研究，我们必将对热通道幕墙有更多的了解，使热通道幕墙节能设计趋向成熟。 一.深圳市建科院和深圳三鑫公司对单层透明玻璃幕墙，阳光控制镀膜玻璃单层幕墙、双层透明玻璃幕墙（热通道宽450mm）进行实测结果如下： 表1 透过玻璃幕墙进入室内的太阳辐射热 MJ/m2 时 间 (6月) 室外太阳 辐射热 透过双层透明玻璃幕墙 进入室内的太阳辐射热 透过单层阳光控制镀膜玻璃 幕墙进入室内的太阳辐射热 透过单层透明玻璃幕墙 进入室内的太阳辐射热 16~17日 17.77 2.19 0.88 4.22 17~18日 19.46 2.30 0.82 4.46 18~19日 19.78 2.41 1.03 4.61 20~21日 14.44 0.69 0.01 1.66 21~22日 24.11 1.91 0.53 3.84 23~24日 28.13 3.16 1.22 4.31 24~25日 13.62 3.14 1.20 5.59 26~27日 13.17 1.58 0.58 2.82 27~28日 13.20 1.61 0.60 2.86 28~29日 21.50 3.13 1.38 5.68 29~30日 19.16 3.61 1.17 6.36 平均值 18.58 2.34 0.86 4.22 辐射透过率 12.6% 5% 22.7% 以上实测结果表明太阳辐射热透过外层玻璃，通过热通道后进入室内的太阳辐射热衰减比单层透明玻璃幕墙少的主要原因是内层玻璃透射比，也就是说热通道本身对减少太阳辐射热的贡献不大。 二.中山大学对热通道幕墙的流场结构、热气流和自然风与热气流进行了测试，其报告如下： 1）．流场结构 实验装置及气源加压系统，如图1所示，结构模型及测点分布见图2。幕墙宽1.2m, 两层幕墙组成一个整体结构。热通道宽度可在0.2m~0.55m之间调节，高度3m，进风口及出风口窗栅各0.25m，通道高度2.5m，窗栅流通面积1.099×0.22×9=0.2158m2 ，外层幕墙采用夹层玻璃，内层幕墙采用中空玻璃 测试结果如下： 双层通见幕墙,通道宽度Δ=200mm 、400mm，模型Ⅰ：双进单出，模型Ⅱ：单进双出，模型Ⅲ：双进双出三种模型，在各种不同的气源；