双层玻璃幕墙在夏热冬暖地区的改良研究

【摘要】：上世纪50年代以来,玻璃幕墙开始大规模运用于建筑外围护结构,然而由于传统的玻璃幕墙的保温隔热性能远不及传统墙体,大大增加了建筑的空调和采暖能耗。加上上世纪末能源危机,能源价格飞涨,迫使人们去思考一种更为节能的幕墙形式。双层玻璃幕墙作为一种新的幕墙形式,近二十年来发展迅速,被公认为具有“生态”意义的建造方式,近几十余年来在欧洲发达国家得以广泛运用,双层玻璃幕墙为建筑提供了一个缓冲层,其在冬季的被动式利用太阳能的潜力已得到公认,欧洲已建成的实例提供了足够的证据,但它在夏季的防热能力却一直饱受诟病,在以夏季防热为己任的夏热冬暖地区,双层玻璃是否能够运用?如何改良?本文将对此进行探索。 考虑到双层玻璃幕墙的构造及热物理性能比较复杂,论文首先对双层玻璃幕墙的分类及发展作了简单的介绍,介绍了国外一些双层玻璃幕墙的实际案例,接着,论文立足于夏热冬暖地区的气候特点,研究适用于夏热冬暖地区的双层玻璃幕墙的结构设计,遮阳设计,防雨防虫设计和自然通风设计;运用已有的设计方法,作者及其合作者搭建了一栋双层玻璃幕墙,通过实测的方法测试了双层玻璃幕墙在冬季和夏季的热工性能并对影响其热工性能的各要素做了分析;最后,论文运用测试的数据作为边界条件,用CFD软件模拟的方法模拟了夏季工况下空腔内的空气温度,并把模拟结果和实际测试的结果进行了对比分析,验证了模拟工具的可靠性,在此基础上,分析了不同进、出风口面积,宽度,高度以及不同遮阳形式对双层玻璃幕墙夏季隔热性能的影响;论文的最后总结了本文研究的不足并对未来双层玻璃幕墙的发展作了展望。 【关键词】：双层玻璃幕墙 夏热冬暖地区 CFD模拟 改良
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU228;TU111.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-25
• 1.1 双层玻璃幕墙的发展及研究概况10-23
• 1.1.1 双层玻璃幕墙的发展10-12
• 1.1.2 双层玻璃幕墙的分类12-21
• 1.1.3 双层玻璃幕墙的研究概况21-23
• 1.2 问题的提出23-24
• 1.3 本文的研究范围、内容和方法24-25
• 第二章 改良型双层玻璃幕墙的构造设计25-39
• 2.1 地理位置及气候特点25-26
• 2.2 外循环双层玻璃幕墙的热过程分析26-28
• 2.3 改良型双层玻璃幕墙的构造设计28-32
• 2.3.1 结构设计28-29
• 2.3.2 窗框的选择29
• 2.3.3 玻璃的选择29-30
• 2.3.4 防虫防雨的设计30-31
• 2.3.5 防止冷风渗透的设计31-32
• 2.4 改良型双层玻璃幕墙的遮阳设计32-34
• 2.5 改良型双层玻璃幕墙的通风设计34-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第三章 双层玻璃幕墙冬季热工测试39-51
• 3.1 试验台及实验方案简介39-42
• 3.1.1 试验台介绍39
• 3.1.2 测点布置39-40
• 3.1.3 实验设备40-42
• 3.2 实验实测42-50
• 3.2.1 工况一测试42-45
• 3.2.2 工况二测试45-48
• 3.2.3 两工况对比分析48-50
• 3.3 实验结论50-51
• 第四章 双层玻璃幕墙夏季热工测试51-63
• 4.1 试验台及实验方案简介51-52
• 4.1.1 试验台介绍51
• 4.1.2 测点布置51
• 4.1.3 实验设备51-52
• 4.1.4 实验方案简介52
• 4.2 实验实测52-61
• 4.2.1 实验工况设计52
• 4.2.2 三工况实测52-60
• 4.2.3 三工况对比分析60-61
• 4.3 实验结论61-63
• 第五章 双层玻璃幕墙的光热模拟分析63-89
• 5.1 理论模型及模拟思路63-74
• 5.1.1 ECOTECT 软件验证63-65
• 5.1.2 FLUENT 软件验证65-72
• 5.1.3 验证结果分析72-74
• 5.2 影响双层幕墙夏季隔热效果的因素分析74-88
• 5.2.1 实验方案设计74
• 5.2.2 边界条件设置74-75
• 5.2.3 实验过程75-88
• 5.2.4 实验结论88
• 5.3 本章小结88-89
• 第六章 结论与展望89-91
• 6.1 本文的主要结论89-90
• 6.1.1 冬季测试89
• 6.1.2 夏季测试89
• 6.1.3 模拟实验89-90
• 6.2 进一步工作的建议90-91
• 参考文献91-94
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果94-95
• 致谢95-96
• 附表96

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