節(jié)能型建筑幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)

　　封閉空氣層部分熱阻 （GB50176-93 附表2.4）：

　　冬季R_空 = 0.18 (m²·K)/ W 夏季R_空 = 0.15 (m²·K)/ W （2）

　　墻體部分熱阻：

　　結(jié)構(gòu)梁部分熱阻 R_梁1=δ/λ= 0.30/1.74 = 0.172(m²·K) / W
　　反梁部分熱阻 R_梁2=δ/λ= 0.20/1.74 = 0.115(m²·K) / W
　　保溫棉部分熱阻 R_棉 =δ/λ= 0.04/0.050 = 0.800(m²·K) / W
　　墻體部分(按面積加權(quán)) 熱阻 R₂= ( R_梁1A _梁1+ R_梁2A _梁2 + R_棉A_棉)/ ( A_梁1+ A_梁2 + A_棉)=（0.172×0.500+0.115×0.300+0.800×0.400）/（0.500+0.300+0.400）= 0.367(m²·K) / W （3）

　　由（1）（2）（3），根據(jù)GB50176-93公式附2.2和附2.4，非透明幕墻傳熱阻：


　　冬季R₀= R_i + R₁+ R_空+ R₂+R_e =0.11+0.0187+0.18+0.367+0.04=0.716 (m²·K) / W

　　此非透明幕墻的傳熱系數(shù)（冬季）為：

　　K=1/ R₀ =1/0.716=1.397W/(m²·K) ≤1.5 W/(m²·K) （4）
　　夏季R₀= R_i + R₁+ R_空+ R₂+R_e = 0.11+0.0187+0.15+0.367+0.05 =0.696(m²·K) / W

　　此非透明幕墻的傳熱系數(shù)（夏季）為：

　　K=1/ R₀ =1/0.696 =1.437W/(m²·K) ≤1.5 W/(m²·K) （5）

　　由（4）（5）表明，6mm厚單層玻璃及40mm厚保溫棉的構(gòu)造能滿足夏熱冬暖地區(qū)的節(jié)能要求。


　　采取同樣的計(jì)算方法，該種非透明幕墻的構(gòu)造適宜的氣候地區(qū)域構(gòu)造列表如表7。


表7 示例非透明幕墻構(gòu)造與適宜區(qū)域列表[K單位：W/(m²·K)]

玻璃	鋁型材	保溫棉厚度	傳熱系數(shù)K(冬季)	傳熱系數(shù)K(夏季)	適合地區(qū)
6mm 單層	普通	40mm	1.397	1.437	夏熱冬暖
6+9+6中空	斷熱	20mm	1.426	1.468	夏熱冬暖
6mm 單層	普通	90mm	0.953	0.972	夏熱冬冷
6+9+6中空	斷熱	70mm	0.966	0.986	夏熱冬冷
6mm 單層	斷熱	190mm	0.581	0.588	寒冷地區(qū)
6+9+6中空	斷熱	170mm	0.588	0.595	寒冷地區(qū)
6mm 單層	斷熱	240mm	0.487	0.491	嚴(yán)寒B區(qū)
6+9+6中空	斷熱	220mm	0.491	0.496	嚴(yán)寒B區(qū)
6mm 單層	斷熱	280mm	0.431	0.434	嚴(yán)寒A區(qū)
6+9+6中空	斷熱	260mm	0.435	0.438	嚴(yán)寒A區(qū)
6mm 單層	斷熱	310mm	0.397	0.400	嚴(yán)寒A區(qū)
6+9+6中空	斷熱	300mm	0.389	0.392	嚴(yán)寒A區(qū)

　　從計(jì)算與列表可以看出：


　　1. 玻璃幕墻部分的傳熱阻約為非透明部分（墻體）的5%，是封閉空氣層的10%，封閉空氣層的寬度超過60mm后對熱阻的影響不大（計(jì)算取值不變），因而提高非透明玻璃幕墻熱阻的辦法應(yīng)重點(diǎn)考慮提高玻璃幕墻后置墻體（保溫板）的熱阻。


　　2. 單層玻璃完全能滿足不同氣候區(qū)域?qū)ΣＡ�幕墻組成的非透明幕墻的熱工要求。


　　3. 鋁框因所占的面積比例較小，因而對非透明幕墻的傳熱系數(shù)影響不大，但寒冷與嚴(yán)寒地區(qū)因采暖時間長，為避免型材表面結(jié)露結(jié)霜，應(yīng)選用斷熱型材。


　　4. 從構(gòu)造上看，熱阻的計(jì)算將玻璃幕墻、封閉空氣層和墻體作為多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)來考慮，所以空氣層必須封閉。如圖3示。當(dāng)空氣層不封閉時，透過玻璃幕墻的熱量直接與室內(nèi)空氣層直接進(jìn)行交換，墻體對熱量的阻擋會有很大程度的降低，而達(dá)不到節(jié)能要求。

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