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論雙層幕墻的節能和計算

來源:中國幕墻網收集整理　作者:龍文志　日期:2006-2-22 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評論】

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　　2.4雙層幕墻能夠保證室內有足夠的新鮮空氣的條件下，有良好的節能效果。人體在呼出的廢氣中，所含的氧氣和二氧化碳與吸進的新鮮空氣相比：氧氣減少了20%，二氧化碳大約增加了100倍，因此，不斷地供應室內新鮮空氣，排出室內的污濁空氣，是保證人體正常生活和身體建康的基本需要。一般認為供給人體的新鮮空氣量，每小時不能低于8.5立方米。我國《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95) 規定，住宅建筑換氣次數取每小時0.5次，與許多國家的規定一致。在建筑外圍護結構中，通風過分，浪費能源，當然不好；密不透氣，影響建康，更是不行。雙層幕墻的內層一般都有能夠開啟的門窗，在外層幕墻的遮擋下，在室外環境比較惡劣的情況下都能保證內層門窗的開啟，外層幕墻的進、出風口和內層門窗的開啟均能控制，從而做到了既保證必要的通風、換氣，又能夠節約能源。
　　綜上所述：雙層幕墻既不是忽略舒適性，片面的建筑節能，這也許在人們生活水平處于溫飽階段時是可行的；也不是單純追求舒適而忽略建筑節能，發達國家在上世紀六十年代曾經實行過。而是既能保證室內適宜的熱環境和舒適度，又能把降低能耗和利用太陽能有機結合的新型的節能幕墻。　　三雙層幕墻的傳熱
　　單層幕墻傳熱是在室內和室外之間直接進行，而雙層幕墻分離出一個介乎室內和室外之間的中間層，稱之為熱通道，雙層幕墻傳熱是在室內和熱通道、熱通道和室外之間進行。它的傳熱方式，同樣也有四種：
　　3.1 熱輻射。熱的載體由其表面以電磁波的形態透過介質進行傳熱稱為熱輻射。太陽向地球的熱傳遞就是典型的熱輻射，幕墻接受的太陽輻射熱，一部分被反射，一部分被吸收，一部分透過幕墻進入室內，相對應的熱能分配率稱之為反射率、吸收率和透射率，三者的和為一。幕墻的熱輻射取決于玻璃和材料的表面溫度、表面粗糙度及表面黑度，可以通過技術加以控制造。
　　3.2對流傳熱。幕墻表面兩側由于溫度差產生的空氣介質的熱交換稱為對流傳熱。在對流傳熱中：幕墻表面溫度高于空氣介質，幕墻呈放熱狀態；反之呈吸熱狀態。幕墻表面的對流傳熱的流體介質主要是空氣，而且是自然對流，因此影響對流傳熱的因素有：空氣密度、導熱系數、氣流狀態、材料表面形態、粗糙度以及幕墻表面與空氣的溫度差等。幕墻表面傳熱量應為輻射傳熱和對流傳熱之和。
　　3.3 導熱。幕墻材料由其結構表面接受熱能，因此兩側存在穩定的溫度差，從而材料內部分子和原子產生微觀運動引起的傳熱稱為導熱。幕墻結構材料的導熱量與其兩側溫度差、材料導熱系數成正比，與材料厚度成反比。鋁的導熱系數是玻璃導熱系數的270倍，因此熱量集中通過鋁框傳導，形成了“冷橋”（也有稱為“熱橋”）�！袄錁颉钡哪芎拇螅粔Ρ砻鏈囟鹊�，容易結露，室內熱環境差，因此雙層幕墻的內層結構都采用斷熱鋁型材，防止“冷橋”。
　　3.4換氣傳熱。由漏氣傳熱和通風傳單兩部分構成：氣流穿過幕墻結構縫隙而產生兩側空氣流通引起的傳熱，稱為漏氣傳熱。它取決于兩側的氣壓差、溫度差以及空氣容積比熱、空氣密度、幕墻結構縫隙漏氣量等因素。幕墻的氣密性不好，縫隙漏氣量大，漏氣傳熱多，盡管傳熱系數小，是達不到節能目的。雙層幕墻的內層結構很少用推拉門或推拉窗，因為目前我國還很難保證其良好的氣密性。內層氣密性不好的雙層幕墻由于煙囪效應，其節能效果甚至比單層幕墻還要差。外層結構也需要良好的氣密性，這不僅溫室效應要求，無論在的冬季和夏季夜晚，雙層幕墻的外層進、出風口都要關閉，維持雙層幕墻間接傳熱，若果外層幕墻氣密性差，漏氣量大，熱通道內的環境和幕墻室外環境差異很小，其節能效果和單層幕墻就差異很小。為了保持室內空氣的新鮮度，雙層幕墻要進行必要的通風，這種通風傳熱，控制在符合標準和合理要求的范圍。
　　綜上所述，雙層幕墻的傳熱是以輻射、對流、導熱、換氣等四種方式綜合進行的，雙層幕墻的節能的計算就是這四個因素的設計計算。
　　四幕墻耗能計算公式
　　4.1幕墻單位面積總耗能量按(4.01)式計算。