【碩士】呼吸式幕墻在寒冷地區(qū)的熱工性能研究

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　　【學位年度】2007　　【摘要】　　呼吸式玻璃幕墻作為一種新型建筑外墻形式被越來越多的采用，但是在具體應用中不免存在著片面強調(diào)玻璃幕墻的裝飾性作用而忽視其特有的物理性能和整體功能的現(xiàn)象，這種行為勢必會造成對能源和社會資源的巨大浪費，更不利于玻璃幕墻建筑的健康發(fā)展。本文以寒冷地區(qū)的玻璃幕墻作為研究對象，結(jié)合天津市節(jié)能示范樓，完成了全玻璃呼吸式幕墻在北方寒冷地區(qū)冬季的熱工性能研究。通過實驗和計算相結(jié)合的方法得出了全玻璃呼吸式幕墻的傳熱系數(shù)、冬季保溫效果，并借助CFD模擬分析了呼吸式玻璃幕墻在冬季對太陽輻射熱的利用和過渡季節(jié)自然通風的效果。通過計算發(fā)現(xiàn)雖然幕墻大面積的使用玻璃會不可避免的增大整個圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，當建筑師追求通透、大面積使用透明幕墻時，如果根據(jù)建筑所處的氣候區(qū)、建筑使用功能和窗墻比選擇玻璃，可以很容易在保證建筑視覺效果基礎上滿足建筑節(jié)能設計標準要求。在對呼吸式幕墻建筑的夾層和室內(nèi)進行溫度采集后，發(fā)現(xiàn)雙層幕墻在冬季能夠利用太陽輻射熱加熱熱通道內(nèi)的空氣，充分發(fā)揮其溫度緩沖層的作用，大幅度降低室內(nèi)外溫差，從而減少溫差傳熱的熱損失，節(jié)省采暖能耗。同時通過A卸ark就室外太陽輻射熱和室內(nèi)的溫差傳熱單獨作用于房間的模擬分析，得出冬季太陽輻射熱對提高熱通道內(nèi)空氣溫度起主要作用。因此可見呼吸式玻璃幕墻能夠充分用冬季的太陽輻射熱量增加室內(nèi)的保溫效果。通過對過渡季節(jié)的模擬，我們得出室內(nèi)產(chǎn)熱占負荷的絕大部分，由太陽輻射引起的熱負荷較小，采用呼吸式玻璃幕墻，在房間內(nèi)設排風裝置在過渡季節(jié)能夠形成很有效的自然通風，最大限度的利用自然風，使室內(nèi)保持一個舒適的環(huán)境。但是如果采用這種整體式的外墻結(jié)構(gòu)，樓層不宜過高，否則由于熱氣流的上升將導致建筑物上部樓層有不適當?shù)母邷爻霈F(xiàn)。　　共49頁

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