内呼吸玻璃幕墙综合传热系数CFD模拟计算

基于界面能量平衡的辐射原理,建立了可呼吸式玻璃幕墙三维数学模型,耦合求解了黏性不可压缩流体和固体内热传导及部件间热辐射传热过程。在华北地区典型气象条件下,对呼吸式玻璃幕墙的夏季隔热和冬季的保温防结露及通风换气特性给予了分析。所得结论将有利于推进现代生态型美学建筑的发展。

选取适用于夏热冬冷地区的箱体式双层皮玻璃幕墙作为研究对象,建立物理模型.分析该形式幕墙的传热机理,建立能量平衡方程,并给出方程中玻璃和遮阳装置总吸收率以及等效辐射换热系数的计算公式.采用cfd(computationalfluiddynamics)方法确定了通风腔中的平均气流速度.结合传热机理,分析了其热阻的构成,给出了总热阻的计算方法,最后求得综合传热系数.

简述了双层玻璃幕墙的节能原理。应用cfd技术对夏季简化的双层玻璃幕墙模型进行热工分析,揭示了热通道内的气流运动规律,指出双层玻璃幕墙存在的问题,并比较了几种不同设计方案的差异。最后,计算出幕墙综合传热系数和热效率两个关键参数,可为双层玻璃幕墙的工程设计提供参考。

以长沙一外呼吸玻璃幕墙为例,建立了热工网络模型和数学模型。采用window6.2和energyplus2.2软件模拟计算了不同幕墙的综合传热系数和设计日冷热负荷。分析了玻璃类型和通风腔宽度对幕墙建筑负荷的影响,并进行了能耗和经济可行性分析。

外呼吸式双层玻璃幕墙模拟分析 河北工业大学能源与环境学院 金凤云孙春华夏国强 双层玻璃幕墙最早出现在欧洲，其结构形式为在原有玻璃幕墙的外面再加一层玻璃幕 墙，中间形成通风通道，同时在外层幕墙上设置进风口和出风口。根据空气流动方式的不同， 双层幕墙又分为外呼吸式和内呼吸式两种。夏季，利用内外层幕墙之间形成通风通道的烟囱 效应和自然通风，带走通道间的热量，降低内层幕墙外表面温度，达到降低房间温度的作用， 此种通风方式即为外呼吸式。冬季则关闭通风口，形成温室效应，提高保温效果降低取暖能 耗，此种方式称为内呼吸式。 【1】、【2】 近年来，随着我国对建筑节能问题的日益关注，双层玻 璃幕墙在我国应用越来越广泛。一些专业技术人员也开始对双层幕墙在实验研究 【3】、【4】 、理 论分析 【5】、【6】 、计算模拟方面 【7】、【8】 做了相关的研究。 本文针对某办公建筑

呼吸式幕墙,又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等。它由内、外两道幕墙组成,内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间,空气可以从下部进风口进入,又从上部排风口离开这一空间,这一空间经常处于空气流动状态,热量在这一空间流动。根据通风层的结构不同,呼吸式幕墙可分为"封闭式内循环体系"和"敞开式外循环体系"两种。由于换气层中空气的流通或循环的作用,内层幕墙的温

节能建筑是未来办公建筑的发展方向,双层可呼吸玻璃幕墙代表了办公建筑节能的一大特点。从双层可呼吸玻璃幕墙工作原理、工程实例分析、发展前景与研究动态等几个方面,系统阐述了这种幕墙的技术构造,并给出了经济分析。

本文讨论了玻璃幕墙传热系数对中央空调冷/热负荷的影响,测量和计算了不同传热系数的节能量、运行费用。结果表明,改善围护结构保温隔热性能是实现空调系统节能、经济运行和保护环境的有效途径之一

对于集办公、酒店与商业为一体的玻璃幕墙建筑来说,影响空调冷负荷的主要因素是围护结构冷负荷和新风冷负荷。本文通过设定照明开关时间表、房间人员逐时在室率和电器设备逐时使用率,模拟计算了上海某大厦设计日逐时空调冷负荷,并对设计日空调负荷特性进行了分析。同时,本文对玻璃幕墙的遮阳系数与传热系数对空调负荷的影响做了定量分析,得出玻璃幕墙的遮阳系数是影响围护结构空调冷负荷的主要因素,而传热系数的影响几乎可以忽略不计的结论。

以双层呼吸玻璃幕墙为对象,本文分析了不同玻璃组合方式对双层玻璃幕墙热工性能的影响。研究表明由于存在空气腔和中空玻璃,双层呼吸玻璃幕墙的传热系数大都满足《公共建筑节能设计就标准》。双层呼吸玻璃幕墙的遮阳系数受玻璃组合方式影响很大,室内侧玻璃的导热系数对双层呼吸幕墙的遮阳系数和太阳辐射得热中的对流成分比例有很大影响。即使采用中空low-e玻璃等导热系数和遮阳系数都较低的玻璃,不恰当的玻璃组合方式仍可能会使双层呼吸玻璃幕墙遮阳系数不满足《公共建筑节能设计标准》规定性指标要求。

展示了一个通过计算流体动力学(cfd)计算机模拟获得双层玻璃幕墙传热特征的方法。通过cfd模拟计算的结果,拟合得到了双层玻璃幕墙系统和单层玻璃幕墙系统的室内得热与太阳辐射和室内外温差两个变量之间的线性近似公式。该关系表征了幕墙系统的传热特征:太阳得热系数和有效传热系数(或u值)。用该公式估算夏冬季透过幕墙的室外冷(热)负荷十分方便,工程实用性很高。

对某建筑外呼吸双层通风玻璃幕墙内的速度场和温度场进行了模拟分析。讨论了遮阳设施、空气层宽度等因素对综合传热系数的影响。分析比较了外呼吸双层玻璃幕墙建筑和四种单层玻璃幕墙建筑的供暖空调能耗。结果表明,外呼吸双层通风玻璃幕墙是一种节能的生态建筑围护结构形式。

应用计算流体动力学cfd通用软件来对某实际工程双层玻璃幕墙进行热工模拟,得到热通道内的速度场、温度场、压力场。在此基础上计算出进风口的空气流量、平均温度、平均风速等物理量,并求出综合传热系数k和通风除热效率η,然后总结一些规律。

新型夹层玻璃幕墙与夹层玻璃幕墙计算 一、前言 　　1.1什么是夹层玻璃？ 　　夹层玻璃是由两片或两片以上玻璃，由中间层与玻璃牢固的韧性粘 接合成的复合玻璃制品。中间层一般为透明的有机材料。夹层玻璃具有 很高的抗冲击和抗贯穿性能，在受到冲击破碎时，使得无论垂直安装还 是倾斜安装，均能抵挡意外撞击的穿透。一般情况下，而且还能保持一 定的可见度，从而起到安全防护作用。因此，又称为夹层安全玻璃。 　　1.2夹层玻璃在建筑物上的应用： 　　（1）外开窗、屋面玻璃、吊顶、采光窗等部位这些部位均可使用 夹层玻璃。特别是当屋面玻璃最高点距离地面大于5m时，必须使用夹 层玻璃。 　　（2）人群集中的公共场所和运动场所中装配的有框玻璃隔断、电 梯上用于展望外景的展望窗、楼梯扶手用玻璃、屋顶广场及阳台栏杆等 这些部位均可使用夹层玻璃。这些部位均是与人体接触较多的部位，夹 层玻璃不仅可以降低玻璃破裂后

文章阐述了夹层玻璃幕墙的概念,并从安全、力学角度探讨了新型渐层玻璃幕墙的施工建设.

6.玻璃幕墙

平米单价 （元） 铝合金骨架180系列kg14.824.5362.6. 镀锌铁件90x9x7kg2.036.914 镀锌预埋钢板180x200x8kg0.66.94.14 化学螺栓m12x160套1.22.83.362 中空钢化玻璃6（low-e）+9a+6㎡1240247.2 不锈钢戴帽螺栓m12x450套1.322.33.03 不锈钢螺栓m12x110套1.322.83.7 自攻螺栓m5x25颗22.40.081.79 岩棉5cm㎡0.091111 镀锌铁皮1.2mm㎡0.24286.72 泡沫条φ20mmm2.480.30.74 双面弹性胶带8x10m3.650.82.92 结构胶dc995支0.765441.04 耐候密封胶dc791支0.84

2．1概况 本工程玻璃幕墙共约为m2。 3．1施工组织人员结构 该工程设立项目经理1人，地盘经理1人，项目总设计师1人、 质安监总负贡1人，全面负责工程施工的组织、设计，现场技术、质 量、安全的指导和处理各方面的协调工作，设立地盘工程师1人，现 场施工队长3人，安全检查员1人，质量检查员2人，全面负责安装 人员的现场组织、现场技术施工及安全消防工作的具体实施。根据工 程和施工面积及施工总进度要求，组织30人左右的施工安装队伍，按 工程的施工及工作量进行配置。 3．2施工技术准备工作 3．3本工程幕墙施工的难点及重点 a．立柱的安装精度控制： b．玻璃组框件结构胶打胶质量的控制 c．密封胶填缝的控制。 4．幕墙的制作 a．铝材加工按其特点分别在车间和工地内进行，车间和工地厂房 应有良好的清洁条件。 b．用于加工铝型材的设备，机具应能保证加工的精度要求

玻璃幕墙优缺点 一、优点 1、玻璃幕墙建筑 玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建 筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建 筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人 以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建 筑，如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻 璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和上海联谊大厦也相继采 用。 反光绝缘玻璃厚6毫米，墙面自重约50kg/㎡，有轻巧美观、不 易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜， 从外观上看整片外墙犹如一面镜子，将天空和周围环境的景色映入其 中，光线变化时，影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下，室内 不受强光照射，视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中 采用。 去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服

幕墙按其材料可分为铝合金玻璃幕墙，铝板幕墙(铝合金单板或复合铝板)， 钢板幕墙、石板幕墙、陶瓷板幕墙以及用上述材料组合而成的组合式幕墙。按外 形可分为：平直幕墙、折线幕墙、圆弧幕墙、曲面幕墙和异形幕墙等。按结构形 式可分为：有框幕墙、隐框幕墙和半隐框幕墙。由于上述各种幕墙使建筑物路面 建筑造型新颖多变，虚实对比强烈，环境色彩鲜艳明快，给人们以喜闻乐见的建 筑艺术形象，使城市增加了无穷的魅力。 国内近几年新建造的幕墙从制作安装上均属于框架式幕墙，在国际上已有十几年 历史，这种幕墙的主要特点是：加工制作安装大部分在工地上完成(但隐框、半 隐框幕墙要先在加工厂粘好玻璃)。国际上最先进的幕墙为"单元式"幕墙，也称 第三代幕墙。这种幕墙的主要特点为：在幕墙加工厂制作好幕墙的单元板块， 设计制作要求很严，属于高科技技术，在我国属新技术。单元式幕墙近两年在国 内已开

在计算框的传热系数时，按照《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》jgj/t151-2008的规 定，可以通过输入数据，用二维有限单元法进行数字计算，得到框的传热系数。也可以采用 该规范附录b提供的方法计算框的传热系数，本计算中采用的是后者，以下关于框的传热系 统的说明均来自《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》jgj/t151-2008附录b，其图表索引号 同样是该规范中的图表号！ 本计算中给出的所有的数值全部是窗垂直安装的情况。传热系数的数值包括了外框面积 的影响。计算传热系数的数值时取内表面换热系数hin=8.0w/m 2 ·k和外表面换热系数hout=23 w/m 2 ·k。 框的传热系数uf的数值可以通过下列程序获得： 1：塑料窗框 表b.0.2带金属钢衬的塑料窗框的传热系数 窗框材料窗框种类uf[w/(m 2.k)] 聚氨酯带有金属加强筋，型材

中华人民共和国行业标中华人民共和国行业标准 玻璃幕墙工程技术规范 ｊｇｊ１０２—９６ 中华人民共和国行业标准 玻璃幕墙工程技术规范 ｊｇｊ１０２—９６ 主编单位：中国建筑科学研究院 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：１９９６年１２月３０日 关于发布行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》的通知建标［１９ ９６］４４７号 各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务 院有关部门： 根据建设部建标，［１９９１］第４１３号文的要求，由中国建 筑科学研究院主编的《玻璃幕墙工程技术规范》，业经审查，现 批准为强制性行业标准，编号ｊｇｊ１０２—９６，自１９６年 １２月３０日起施行。 本规范由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院 归口管理并负责具体解释。 本规范由建设部标准定额研究所组织出版。 中华人民共和国建设部 １９９６年７月３０日 目次 １总则 ２术语、符号 ２．１术语 ２