事實上每個幕墻構造的具體做法都涉及當地的氣候條件。圖2 為筆者實際作品的一個例子,當時稱之為假性幕墻。由于當地屬嚴寒地區,只在內層設置通風口,也就是只有冬季循環,但其全年日照時間很長,夏季日照時數還是較大,中掛百葉也是解決問題的一種方案。但對于長江中下游夏熱冬冷地區,雙路循環則是必須的。只有這樣才能兼顧冬夏兩季室內環境的要求。綜合不同方案的優點,可以得出循環中掛百葉幕墻(簡稱中掛幕墻) 的構造,圖3 為中掛幕墻在不同狀態下的工作情況示意,仍然是一種定性的理解,下面就應對其做定量的分析。
2 分析方法及軟件
分析采用對比的方法,我們首先設置單層玻璃幕墻作為對比條件,然后將其與雙層循環幕墻及中掛百葉幕墻兩種狀態進行對比,定量地探討其節能的效益。
分析的內容采取兩組數據,一組是幕墻的變化對建筑整體負荷的影響,因為幕墻本身是不可能單獨存在的,相關的條件對幕墻變化的影響是相互聯系的,因此該數據具有一定的客觀性。另一組數據是針對幕墻本身變化的研究,也就是將以目前相關的一部分建筑負荷提出來,這組數據具有可比性,其節能效益具有直觀性。
采用的計算軟件為《夏熱冬冷地區居住建筑節能標準》(J GJ134 —2001) 中推薦的美國能源部發布的Doe - 2. 1。這種軟件的計算方法具有綜合性、系統性及相當的精確度,它將某一局部的變化置于整體環境中,測算其對環境總的影響力。
3 計算條件的假定
為了便于定量分析,假定一種簡化的建筑模型是必要的,假定的各種條件基于各種真實的資料。
3. 1 建筑的地理位置及氣象資料
建筑假定在湖北潛江市江漢油田, 東經112°53′,北緯30°25′,屬夏熱冬冷地區。
該區域年平均氣溫為16. 5 ℃,年最高溫度為37 ℃,最低溫度約- 3. 2 ℃。年平均降雨量為1150mm左右,年日照時數為1855h ,主導風向為NE ,頻率為16 ,總云量為80. 7 成,低云量為25. 1 成。
3. 2 建筑物理模型
建筑假定為一個18m ×18m 的獨立大廳,層高7m ,如圖4 :北、東、西窗戶為3m ×3m 的大窗,南部設18m ×614m 幕墻,計算分單層幕墻、循環幕墻、中掛幕墻三個模型分別進行。
3. 3
建筑能耗計算的基本條件
(1) 外墻,240 磚墻兩面抹灰,
傳熱系數2103WP(m2·K) ,延遲時間8h。
(2) 外
門窗,單層
金屬門窗,單層幕墻,傳熱系數6140WP(m2·K) 。雙層幕墻按兩層玻璃計算。循環通風口上下均為015m2 (多口總面積) 。
(3) 新風按門窗滲透風量計算。
(4) 普通屋面按當地常用通風屋面計算,傳熱系數按1. 54WP(m2·K) 計算。
(5) 地面傳熱系數0. 2WPm2 。
(6) 冷負荷室內計算溫度26 ℃,熱負荷室內計算溫度18 ℃。
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