论双层幕墙的节能和计算

来源:中国幕墙网收集整理　作者:龙文志　日期:2006-2-22 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

　　2.4双层幕墙能够保证室内有足够的新鲜空气的条件下，有良好的节能效果。人体在呼出的废气中，所含的氧气和二氧化碳与吸进的新鲜空气相比：氧气减少了20%，二氧化碳大约增加了100倍，因此，不断地供应室内新鲜空气，排出室内的污浊空气，是保证人体正常生活和身体建康的基本需要。一般认为供给人体的新鲜空气量，每小时不能低于8.5立方米。我国《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95) 规定，住宅建筑换气次数取每小时0.5次，与许多国家的规定一致。在建筑外围护结构中，通风过分，浪费能源，当然不好；密不透气，影响建康，更是不行。双层幕墙的内层一般都有能够开启的门窗，在外层幕墙的遮挡下，在室外环境比较恶劣的情况下都能保证内层门窗的开启，外层幕墙的进、出风口和内层门窗的开启均能控制，从而做到了既保证必要的通风、换气，又能够节约能源。
　　综上所述：双层幕墙既不是忽略舒适性，片面的建筑节能，这也许在人们生活水平处于温饱阶段时是可行的；也不是单纯追求舒适而忽略建筑节能，发达国家在上世纪六十年代曾经实行过。而是既能保证室内适宜的热环境和舒适度，又能把降低能耗和利用太阳能有机结合的新型的节能幕墙。　　三双层幕墙的传热
　　单层幕墙传热是在室内和室外之间直接进行，而双层幕墙分离出一个介乎室内和室外之间的中间层，称之为热通道，双层幕墙传热是在室内和热通道、热通道和室外之间进行。它的传热方式，同样也有四种：
　　3.1 热辐射。热的载体由其表面以电磁波的形态透过介质进行传热称为热辐射。太阳向地球的热传递就是典型的热辐射，幕墙接受的太阳辐射热，一部分被反射，一部分被吸收，一部分透过幕墙进入室内，相对应的热能分配率称之为反射率、吸收率和透射率，三者的和为一。幕墙的热辐射取决于玻璃和材料的表面温度、表面粗糙度及表面黑度，可以通过技术加以控制造。
　　3.2对流传热。幕墙表面两侧由于温度差产生的空气介质的热交换称为对流传热。在对流传热中：幕墙表面温度高于空气介质，幕墙呈放热状态；反之呈吸热状态。幕墙表面的对流传热的流体介质主要是空气，而且是自然对流，因此影响对流传热的因素有：空气密度、导热系数、气流状态、材料表面形态、粗糙度以及幕墙表面与空气的温度差等。幕墙表面传热量应为辐射传热和对流传热之和。
　　3.3 导热。幕墙材料由其结构表面接受热能，因此两侧存在稳定的温度差，从而材料内部分子和原子产生微观运动引起的传热称为导热。幕墙结构材料的导热量与其两侧温度差、材料导热系数成正比，与材料厚度成反比。铝的导热系数是玻璃导热系数的270倍，因此热量集中通过铝框传导，形成了“冷桥”（也有称为“热桥”）。“冷桥”的能耗大，幕墙表面温度低，容易结露，室内热环境差，因此双层幕墙的内层结构都采用断热铝型材，防止“冷桥”。
　　3.4换气传热。由漏气传热和通风传单两部分构成：气流穿过幕墙结构缝隙而产生两侧空气流通引起的传热，称为漏气传热。它取决于两侧的气压差、温度差以及空气容积比热、空气密度、幕墙结构缝隙漏气量等因素。幕墙的气密性不好，缝隙漏气量大，漏气传热多，尽管传热系数小，是达不到节能目的。双层幕墙的内层结构很少用推拉门或推拉窗，因为目前我国还很难保证其良好的气密性。内层气密性不好的双层幕墙由于烟囱效应，其节能效果甚至比单层幕墙还要差。外层结构也需要良好的气密性，这不仅温室效应要求，无论在的冬季和夏季夜晚，双层幕墙的外层进、出风口都要关闭，维持双层幕墙间接传热，若果外层幕墙气密性差，漏气量大，热通道内的环境和幕墙室外环境差异很小，其节能效果和单层幕墙就差异很小。为了保持室内空气的新鲜度，双层幕墙要进行必要的通风，这种通风传热，控制在符合标准和合理要求的范围。
　　综上所述，双层幕墙的传热是以辐射、对流、导热、换气等四种方式综合进行的，双层幕墙的节能的计算就是这四个因素的设计计算。
　　四幕墙耗能计算公式
　　4.1幕墙单位面积总耗能量按(4.01)式计算。