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。
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