呼吸式玻璃幕墙夹层温度影响因素的研究

论文摘要

呼吸式玻璃幕墙外形通透,具有较好的隔音效果,受到越来越多的使用单位和建筑师的青睐,但是在实际应用中存在着片面强调玻璃幕墙的装饰作用而忽视其热工性能和通风效果的现象,这势必会造成对能源和社会资源的巨大浪费,更不利于玻璃幕墙建筑的健康发展。本文以寒冷地区呼吸式玻璃幕墙为研究对象,结合天津市实际工程,采用实验的方法研究了不同工况下呼吸式玻璃幕墙的夹层温度及室内、外温度的变化规律和彼此间的关系。并借助CFD模拟分析了影响呼吸式玻璃幕墙夏季通风的因素。本文主要研究了夏季和过渡季节、晴天和阴天、幕墙呼吸式和非呼吸式、不同朝向、不同高度、有遮阳措施和无遮阳措施、夏季空调开启和关闭等工况下夹层温度和室温的变化情况。实验结果表明:无论在何种工况下,白天不同高度不同朝向的夹层温度均高于室外温度;同一朝向的夹层温度和室温都随着夹层高度的增加而升高。消除室外温度的影响后,过渡季节的夹层温度高于夏季,晴天高于阴天,幕墙非呼吸式高于呼吸式,无遮阳高于有遮阳,空调关闭高于空调开启。另外,采用CFD模拟研究了不同进风口风速、不同夹层宽度及不同夹层高度对夹层温度和风速的影响情况。结果表明:室外迎面风速越大越有利于夹层内的热量被及时带走,降低夹层温度,当自然通风不能满足要求时应采取机械通风的方式;当进风口风速一定时,夹层宽度不同或高度不同时对夹层温度的影响也不同,夹层太宽通风效果不好,夹层太高易出现过热现象。因此,在设计幕墙时应对不同进风口风速、不同夹层宽度和高度情况进行综合研究以确定最合理的通风方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的研究背景
• 1.1.1 我国建筑节能的必要性与节能潜力
• 1.1.2 建筑节能的途径与技术措施
• 1.1.3 我国实现可持续能源发展的政策措施
• 1.2 玻璃幕墙的发展历程
• 1.3 课题国内外研究现状及研究目的与意义
• 1.3.1 国内研究现状及存在的问题
• 1.3.2 国外研究现状
• 1.3.3 课题的研究目的及意义
• 1.4 本课题的研究内容
• 第二章 呼吸式玻璃幕墙概述
• 2.1 呼吸式玻璃幕墙的工作原理
• 2.2 呼吸式玻璃幕墙的构造及分类
• 2.2.1 根据空气流动方式的不同分
• 2.2.2 根据幕墙的构造关系分
• 2.3 呼吸式幕墙的热工性能
• 2.3.1 保温性能
• 2.3.2 隔热性能
• 2.3.3 通风性能
• 2.3.4 隔声性能
• 2.3.5 采光性能
• 2.3.6 结露现象
• 2.4 呼吸式玻璃幕墙的优缺点
• 2.4.1 优点
• 2.4.2 缺点
• 第三章 呼吸式玻璃幕墙的实验研究
• 3.1 工程简介
• 3.2 实验内容与实验仪器
• 3.2.1 实验内容
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验结果与数据分析
• 3.3.1 过渡季节与夏季温度对比
• 3.3.2 夏季晴天与阴天温度比较
• 3.3.3 有、无遮阳措施对夹层温度的影响
• 3.3.4 夏季通风口开启与关闭温度比较
• 3.3.5 夏季空调开启与关闭温度比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 呼吸式幕墙的模拟研究与分析
• 4.1 Airpark简介
• 4.1.1 Airpark软件的特点
• 4.1.2 相关模拟参数的确定
• 4.2 物理模型
• 4.3 模拟内容
• 4.3.1 进风口不同风速对夹层的影响
• 4.3.2 不同夹层宽度对夹层的影响
• 4.3.3 不同夹层高度对夹层温度的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢