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熱通道幕墻(二)

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:張 芹  日期:2005-4-26
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    單層玻璃幕墻也可用遮陽簾來阻止太陽輻射進入室內(nèi),因此在評價雙層玻璃幕墻節(jié)能效果時,不宜把設遮陽簾的效應作為雙層玻璃幕墻的貢獻,不過在熱通道內(nèi)設遮陽簾在建筑藝術(shù)上要勝過單層玻璃幕墻。
    我們不能將熱通道當作具有熱阻功能的空氣層,而是有空氣熱壓和煙囪效應
    單層玻璃幕墻也可用遮陽簾來阻止太陽輻射進入室內(nèi),因此在評價雙層玻璃幕墻節(jié)能效果時,不宜把設遮陽簾的效應作為雙層玻璃幕墻的貢獻,不過在熱通道內(nèi)設遮陽簾在建筑藝術(shù)上要勝過單層玻璃幕墻。

    我們不能將熱通道當作具有熱阻功能的空氣層,而是有空氣熱壓和煙囪效應的通道,太陽輻射使熱通道空氣升溫,對不同高度通道,不同進(出)風口的熱通道,要使熱通道內(nèi)空氣從排風口排出,必須要使熱通道內(nèi)空氣溫度高于室外溫度,一般最小臨界溫度要大于4度才能產(chǎn)生煙囪效應,也就是說幕墻保溫性能(幕墻玻璃兩側(cè)有在空氣溫度差的條件下,幕墻玻璃阻抗從高溫一側(cè)向低溫一側(cè)傳熱的能力)計算溫度,單層玻璃幕墻外側(cè)是室外空氣溫度,但是熱通道幕墻影響室內(nèi)溫度的是內(nèi)層玻璃,而內(nèi)層玻璃外側(cè)的溫度比室外溫度高4~20度,所以在計算熱工性能時要用熱通道內(nèi)計算溫度計算內(nèi)片玻璃向室內(nèi)的傳熱。同理在評估空氣滲透性能時,也要用熱通道與室內(nèi)壓力差和熱通道內(nèi)空氣溫度來進行計算。

    不同地區(qū)(不同緯度)、不同朝向、不同時段的太陽輻射是不同的,上海市(北緯31度10分、大氣透明度5級),不同朝向、不同時段透過標準玻璃的太陽輻射照度(W/m2)見表2。


    從表1所列每日室外太陽輻射熱隨天氣(晴天、少云、多云、陰天、下雨及夜晚) 變化的參數(shù),可以看出天氣對太陽輻射熱的影響,以晴天為100%、少云時為<100~30%、多云時為<30~10%、陰天時為<10%、下雨及夜晚為0 ,不同城市、不同年份不一樣,一般采用10年紀錄進行數(shù)理統(tǒng)計后采用。太陽高度角,決定了太陽對幕墻的入射角,入射角不同,幕墻桿件,熱通道內(nèi)擱柵等對太陽輻射熱的遮
擋不一樣,上海市(東經(jīng)121度26分、北緯31度10分、海拔4.5米)太陽高度角見表3。


    上海煙草科技中心按上述條件,太陽高度角夏季取夏至日,冬季取冬至日,夏季為7--9月共92天,冬季為12月到次年2月共90天,對此期間每個太陽時的晴天、少云、多云、陰天、下雨的日數(shù)統(tǒng)計,用THERM軟件進行24小時遂時計算,匯總結(jié)果為:

    冬季室內(nèi)計算溫度220C、室外遂時計算溫度 -40C~40C時節(jié)能4.6% ,夏季室內(nèi)計算溫度240C、室外遂時計算溫度280C~ 340C時節(jié)能11% 。這個結(jié)果與某些國外幕墻企業(yè)產(chǎn)品資料中,按太陽輻射熱每天24小時都定值為604W/m2 計算結(jié)果:采暖時節(jié)能35~45%、制冷時節(jié)能30~35%,大相徑庭。

    浙江省某市電力大樓采用7000m2雙層幕墻,每m2造價比單層幕墻高1200元,總計增加造價840萬元,按電價0.42元/度計,可購電2000萬度,該建筑全部空調(diào)年用電(按每天20小時、每年200天計)為100萬度,增加的造價可供空調(diào)用電二十年。840萬元按年利率5%計,年利息42萬元,相當于一年的電費。

    從以上分析中可以看出,雙層玻璃幕墻對不同地區(qū)產(chǎn)生的效應是不同的。趙西安教授指出對雙層玻璃幕墻要進行全面的經(jīng)濟技術(shù)分析來評估其節(jié)能效果(包括投入產(chǎn)出比、貸款利息)。我們要全面分析雙層玻璃幕墻熱工性能,對夏熱地區(qū),當采用外循環(huán)雙層玻璃幕墻時,要使熱通道內(nèi)的空氣流動上升,熱通道內(nèi)溫度最少要比室外溫度高4度,在進行熱工平衡時,要計算通過熱通道幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射,而內(nèi)層玻璃外表面的溫度比單層玻璃外表面溫度(室外溫度)高4~20度,對此二因素和漏氣(熱通道內(nèi)空氣比室外空氣溫度高4~20度)傳熱等進行綜合平衡來評估節(jié)能效果。而對冬冷地區(qū),則要考慮雙層玻璃幕墻通過熱通道進入室內(nèi)的太陽輻射熱比單層玻璃幕墻少,而內(nèi)層玻璃外表面溫度高于室外溫度進行綜合平衡來評估節(jié)能效果。對各氣候分區(qū)(嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū))分別進行評估選用。   
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