節能幕墻

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發布日期：2005-12-19 18:14:09 1553

新一代(環保節能型)雙層玻璃幕墻(二)　[2005-12-19]

B、太陽輻射時雙層幕墻玻璃的傳熱除了溫差傳熱外，還有太陽輻射傳熱，夏季太陽輻射熱在外層玻璃外表面被反射一小部份，一部份被玻璃吸收后向室外、熱通道內傳熱，一部份透射到熱通道內加熱熱通道內空氣，同時室外高溫度向熱通道內傳熱，使熱通道內溫度升高，透射到熱通道內的太陽輻射熱在內層玻璃外表面被反射一小部份，一部份被玻璃吸收后分別向熱通道內、室內傳熱，一部份透射到室內加熱室內空氣，同時熱通道內高溫度空氣向室內傳熱，使室內溫度升高，當太陽輻射傳熱量很大（而沒有空調時），也有可能使室內溫度高于室外溫度，這時室內向室外傳熱，這就是說夏季影響室內溫度的熱源有兩方面即太陽輻射傳熱和室外溫度高于室內溫度時的溫差傳熱，它們都會使室內溫度升高。
冬季太陽輻射熱除一小部份被玻璃反射，一小部份被玻璃吸收后傳向室外，大部份透射和吸收后傳向熱通道，太陽輻射熱在內層玻璃外表面被反射一小部份，一部份被玻璃吸收后又向熱通道、室內傳熱，一部份透射到室內加熱室內空氣，同時熱熱通道內高溫度空氣向室內傳熱，提高室內溫度。當室外溫度低于熱通道（室內）時，通過幕墻玻璃和熱通道傳熱，室內溫度將有較多傳向室外，造成室內熱能損失。

深圳方大公司為北京國家會計學院建造的雙層玻璃幕墻，在2000年投入使用后，進行熱工性能觀測和熱工分析，2003年深圳市對通過對雙層玻璃幕墻與單層玻璃幕墻進入室內的太陽輻射進行了對比實測，實測表明，在北緯25度大氣透明度5級地區，上午8時透過單層透明玻璃幕墻進入室內的太陽輻射為431W/m2，透過單層鍍膜玻璃幕墻進入室內的太陽輻射為122W/m2，透過雙層透明玻璃熱通道幕墻（熱通道450mm寬）進入室內的太陽輻射室為316W/m2，即太陽輻射熱透過外層玻璃后，通過熱通道時基本上不衰減，通過雙層玻璃幕墻進入室內的太陽輻射熱比單片透明玻璃幕墻少的主要原因是內層玻璃太陽輻射的透射比形成的，也就是說熱通道的存在對減少太陽輻射熱的貢獻微乎其微。從各種雙層玻璃幕墻工程實例看，不管是北京旺座中心雙層玻璃幕墻，還是深圳電視臺雙層玻璃幕墻都明確指出，夏季必須在熱通道內設遮陽簾來阻止太陽輻射熱進入室內。而單層玻璃也可用遮陽簾來阻止太陽輻射進入室內，因此在評價雙層玻璃幕墻節能效果時，不能把設遮陽簾的效應作為雙層玻璃幕墻的貢獻，不過在熱通道內設遮陽簾在建筑藝術上要勝過單層玻璃幕墻。
在評估太陽輻射時，要對不同地區(不同緯度)、不同朝向、不同時段、不同氣候條件分別進行評估。不能籠統用一個參數（如800W/m2）來進行計算，應該知道不同地區(不同緯度)、不同朝向、不同時段的太陽輻射是不同的，例如北緯25(40)度大氣透明度5級地區，不同朝向、時段透過標準窗的太陽輻射直射照度（W/m2）見表2。

*地方太陽時 **刮號內數字為北緯40度大氣透明度5級地區參數
天氣對太陽輻射的影響，以晴天為100%，少云時為＜100~30%，陰天時為＜30~10%，多云時為＜10%，下雨及夜晚為0 ，不同城市、不同年份不一樣，一般采用10年紀錄進行數理統計后采用。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，熱通道內擱柵等對太陽輻射熱的遮擋不一樣，例如廣州市（東經113度19分、北緯23度08分、海拔6.6米）太陽高度角見表3。

  3、熱通道空氣溫度傳熱的特點。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，要使熱通道內空氣從排風口排出，必須要使熱通道內空氣溫度高于室外溫度，一般**小臨界溫度要大于4度才能產生煙囪效應，也就是說幕墻保溫性能（幕墻玻璃兩側有在空氣溫度差的條件下，幕墻玻璃阻抗從高溫一側向低溫一側傳熱的能力）計算溫度，單層玻璃幕墻外側是室外空氣溫度，但是熱通道幕墻影響室內溫度的是內層玻璃，而內層玻璃外側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計算溫度計算內片玻璃向室內的傳熱。同理在評估空氣滲透性能時，也要用熱通道與室內壓力差和熱通道內空氣溫度來進行計算。
    二、正確認識雙層玻璃幕墻的傳熱系數K值
    現在有些人用雙層玻璃幕墻實測傳熱系數和單層玻璃幕墻實測傳熱系數對比來說明其節能效果，我們必須知道傳熱系數的檢測是采用標定熱室法檢測的，它基于穩定傳熱原理。試件一側為熱室，模擬采暖建筑室內條件；另一側的冷室模擬室外氣候條件，在試件縫隙作密封處理，消除通過縫隙的空氣滲透，試件兩側各自保持穩定的空氣溫度、氣流速度和熱輻射條件下，測量熱室中電暖氣的發熱量，這一發熱量減去通過熱室壁和試件框的傳熱損失（兩者均由標定試驗確定），即得通過試件的傳熱量，這一傳熱量除以試件面積和兩側溫度差，即得試件的傳熱系數K值。也就是說這一測試未考慮太陽輻射的影響（包括未考慮太陽輻射時熱通道作為空氣熱阻層的影響）不能全面評估兩者的節能效果。
     從以上分析中可以看出，雙層玻璃幕墻對不同地區產生的效應是不同的。趙西安教授指出對雙層玻璃幕墻要進行全面的經濟技術分析來評估其節能效果。我們要全面分析雙層玻璃幕墻熱工性能，對夏熱地區，當采用外循環雙層玻璃幕墻時，要使熱通道內的空氣流動上升，熱通道內溫度**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的太陽輻射，而內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能效果。而對冬冷地區，則要考慮雙層玻璃幕墻通過熱通道進入室內的太陽輻射熱比單層玻璃幕墻少，而內層玻璃外表面溫度高于室外溫度進行綜合平衡來評估節能效果。對各氣候分區（嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區、溫和地區、）分別進行評估選用。
    熱工計算氣候參數必須采用GBJ19--87《采暖通風與空氣調節設計規范》、GB50176--93《民用建筑熱工設計規范》所列當地（所處地區）參數或當地氣象臺提供資料（國外資料與當地所處地理位置不一樣，不能用作當地氣候參數來進行設計）進行逐時計算并匯總。太陽高度角夏季取夏至日，冬季取冬至日。冬季室外計算溫度應按熱惰性指標D值對應的類型采用。夏季為7--9月共92天，冬季為12月到次年2月共90天，要對此期間每個太陽時的晴天、少云、多云、陰天、下雨的日數統計列出，當采用計算機軟件計算時應將采用的公式列出，也可用綜合性系數（如朝向系數、溫度波幅等）進行計算，但需說明如何求出綜合系數的。
     構造設計要保證雙層玻璃幕墻熱通道內一塵不染，設計時不允許有藏塵灰的縫隙，同時要考慮防蟲網投入使用后的清洗工藝，要保證用此工藝能將熱通道內灰塵清除干凈。
    防蟲網網孔1.5mm*1.5mm左右，防蟲網靜電電位**值為30--50V，帶靜電防蟲網與金屬桿件連接時要采取絕緣措施，防止靜電通過已接地的金屬件排除，對帶靜電防蟲網必須規定安裝、更換工藝，不得用濕巾擦洗帶靜防蟲網，保持防蟲網靜電電位**值。
    雙層玻璃幕墻每一個加工工序都必須制定凈化工藝（不得使用甲苯、二甲苯、丙酮等有毒物質并在熱通道中殘留），只有當一道上工序工藝檢驗合格后才能進入下一道工序。
    雙層幕墻在移交、使用時要對通道內及玻璃內外表面清潔的采取清潔工藝做到一塵不染。雙層玻璃幕墻在吊裝固定后要立即采取保護措施，不允許有任何不潔凈物進入單元組件任何部位，即要做到雙層幕墻單元組件在吊裝、固定過程中及固定后做不一塵不染，以保證今后使用中達到生態（綠色環保）幕墻的目標。
    現在我們還只對可吸入顆粒物進行控制，下一步還要對有害氣體（二氧化硫、二氧化氮等）進行控制。

--------泰安天幕

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