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双层幕墙的节能设计 - 西创系统

2022-05-26 11:19:50 阅读:

西创系统凹型精制钢竖明横隐(横附框)幕墙节点设计(图1)

幕墙TA说 作者:胡博BoHu

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图2)

从上个世纪 90 年代以来,建筑物使用双玻璃幕墙越来越多,开发商、业主、建筑师为什么会采用这种方法?

初衷是对于其在声学,光学和热物理性能优势的肯定,以及一些社会性因素。但经过很多失败项目的案例后,人们会总结失败的原因有时候并不在于双层幕墙的热物理性能,失败的原因更多的是不合适,即双层玻璃幕墙的工艺设计不适合当地的气候条件,对具体项目的特点分析和预测不足,不适合项目所处地区的建筑物业发展水平等,与这些原因有着密切的关系。

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图3)

双层幕墙与建筑节能的关系

在笔者观念中,一体化设计的本质是设计师在设计理念的同时,也提高了建筑的表现,并要为客户实现可持续发展。这可能是一种更适合于当前市场经济条件下的幕墙发展的方式。因为相对于新的设计理念和更时尚的建筑外观,真正节省建筑运营成本才是投资者的利益点所在,设计师也只有在一个高层次的观念和理论的协调和指导下,才能用实践促进整个建筑节能的健康发展。

双层幕墙,如果运用得当会为建筑提高附加值,但如果不能使用得当,不管是从建造成本还是从运营成本上,甚至能耗都将高于传统的单层玻璃幕墙建筑。

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图4)

双层幕墙设计的关键点

常规的项目设计,前期都是建筑设计与建设单位对接,后期幕墙设计介入。但对于双层幕墙,其保温、隔热、通风、照明等的相互作用更为复杂。建设单位最关心双层幕墙可以为建筑节省多少经营成本和空调的初始投资。但这一目标值的实现,需要建立在一个系统化的思维方式之上,对组成建筑物的各子系统进行系统化的分析,以室内舒适度为目标。

一个良好性能的双层幕墙,除了结构和建筑上的设计要素,还需要有建筑物理工程师和设备专业的电气工程师的参与。因为在目前的市场中,没有专门的软件来模拟复杂的幕墙系统的传热和流动,只有一些通用的计算流体模拟和建筑动态热模拟工具。在国内工程模拟工作中,还局限于幕墙典型的夏季和冬季工况的稳态模拟,如何设置边界条件,没有规范的指导,还没有真正形成系统化的产品。要更准确地预测出不同类型的双层玻璃幕墙在特定的气候条件和具体的建筑热工性能方面的性能,只有依靠复杂的计算机模拟和物理模型试验(常为全尺寸模型)来分析传热和流动。

所以,双层幕墙是属于多行业的交叉点领域,从事模拟计算的人员不单要有扎实的专业基础知识,更需要对仿真结果进行正确的解读与分析,给出合理的误差范围。

我们通常在分析上述内容时,都是基于稳态模拟,但不合理,对整个建筑动态热模拟是一种必然的发展趋势。

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图5)

双层幕墙常见的形式及特点

比如在炎热气候中,多余的热能通过烟囱效应而排出,从而缓和热能积聚,降低制冷能耗,给环境带来一些凉爽感。

比如在寒冷的气候中,空气过滤器作为热能损耗的屏障而工作,减少对于室内暖气系统的需求。

写在最后:与双层幕墙相关

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图6)

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图7)

双层幕墙的节能设计 - 西创系统(图8)

同济做了一个实验,提出了一项关于在建筑中设计垂直绿化系统(VGS)的热能和能源性能的初步研究。实验有一些奇妙的结果:

- 比较VGS和它后面的墙体的表面温度,发现白天有一个从外部到内部的正梯度。

而这一梯度在夜间没有太阳辐射的情况下基本上被逆转了。太阳辐射。南方的VGS将外墙温度平均降低了1.5℃,最大降低了9℃。平均降低1.5℃,最大降低9℃。在夜间,覆盖着VGS的墙体可以覆盖的墙体比裸墙体略微变暖,这取决于天气条件状况。对于室内温度,平均降低1.2℃,最大降低2℃。最高为2 °C。北部VGS的降低幅度为南面的一半左右。

- 室内空气温度平均降低了1.2℃。

工作时间内外墙的表面温度差表明,工作时间内外墙的表面温度差表明被VGS覆盖的房间的冷却负荷减少了。

-在这种情况下,VGS作为双层绿色幕墙(DSGF),是节能建筑改造的有用策略之一。但还需要进一步研究,考虑VGS对辐射、对流和传导热的全年能源和舒适度影响以及通过建筑围护结构的采光,在制冷、采暖和人工照明方面的影响。

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本文原标题《双层幕墙的瓶颈在哪里》

作者 胡博BoHu

支持原创,感谢作者


西创系统凹型精制钢竖明横隐(横附框)幕墙节点设计(图13)

西创系统凹型精制钢竖明横隐(横附框)幕墙节点设计(图14)


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