不同結(jié)構(gòu)尺寸熱通道對北京地區(qū)雙層玻璃幕墻熱工性能的影響研究.pdf

1、雙層玻璃幕墻是一種新型的建筑外圍護結(jié)構(gòu)形式，目前被我國的建筑廣泛的采用。雙層玻璃幕墻的外形美觀而且通透性較好，具有夏季散熱和冬季保溫的特點，故其能達到降低建筑能耗的效果，然而幕墻的設計是一個復雜的系統(tǒng)工作，需要綜合考慮多方面因素。雙層玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)尺寸等影響因素對幕墻系統(tǒng)的熱工性能有很大的影響，進而影響到室內(nèi)的熱環(huán)境。因此，開展不同結(jié)構(gòu)尺寸對雙層玻璃幕墻熱工性能影響的研究具有重要意義。
　　本文選擇北京地區(qū)作為寒冷地區(qū)的典型代表，

2、以朔黃發(fā)展大廈的實際工程為基礎，詳細分析了雙層玻璃幕墻系統(tǒng)的傳熱過程和節(jié)能原理，對不同結(jié)構(gòu)尺寸的雙層玻璃幕墻的熱工性能進行分析研究。根據(jù)CFD數(shù)值模擬理論，并借用Fluent模擬軟件，對一個樓層單元的雙層玻璃幕墻系統(tǒng)進行模擬分析，采用RNGκ-ε湍流模型來模擬熱通道內(nèi)空氣的流動情況，得出相關(guān)熱工參數(shù)。
　　為了驗證本文建立的幾何模型與模擬方法的正確性，引用了L.Mei公開發(fā)表的文獻中的實驗數(shù)據(jù)進行實驗驗證。利用文獻中的實驗模型的設

3、計參數(shù)與邊界條件的設置，運用到本文建立的幾何模型上進行模擬分析，將模擬值與實驗值進行對比分析，誤差在允許范圍之內(nèi)。從而證明了本文建立的幾何模型與模擬方法是正確的。
　　另外，本文借用Fluent模擬軟件研究了在夏季工況下，熱通道寬度、進出風口高度、幕墻高度對雙層玻璃幕墻系統(tǒng)熱工性能的影響。首先，對熱通道寬度展開研究，分別對幕墻熱通道寬度為200mm，300mm，400mm，500mm，600mm，700mm，800mm，900mm

4、，1000mm九種工況在Gambit中建立模型，再通過Fluent軟件模擬計算，通過綜合分析，得出熱通道寬度在500mm時的情況較好。其次，對進出風口高度進行分析研究，分別對100mm，200mm，300mm，400mm，500mm五種工況進行模擬分析，得出進出風口高度的最佳設計尺寸為300mm。最后，探討了幕墻高度對雙層玻璃幕墻系統(tǒng)熱工性能的影響，分別改變幕墻高度為2000mm，3000mm，4000mm，5000mm，6000mm五

5、種高度進行模擬研究，經(jīng)過分析得出幕墻高度為5000mm時效果最佳。結(jié)果表明：不同的熱通道寬度、進出風口高度和幕墻高度都對雙層玻璃幕墻系統(tǒng)的熱工性能產(chǎn)生不同的影響，因此在進行幕墻尺寸設計時，應綜合考慮各種影響因素，從而得出最優(yōu)的設計方案。
　　最后，本文針對冬季工況下，雙層玻璃幕墻熱通道多層共用的情況進行了探討，模擬分析了一層至四層熱通道共用的情況，研究了雙層玻璃幕墻的保溫特性。結(jié)果表明，熱通道內(nèi)的空氣溫度要高于室外的空氣溫度，對建