• 在线咨询
  • 400-111-0998
  • 中开幕墙设计公司是一家专业从事智慧异形建筑幕墙设计与施工一体化的建筑企业。集团起源于2004年,拥有建筑幕墙工程专业承包一级资质、建筑幕墙工程专项设计甲级资质、钢结构工程专业承包一级资质,各项配套资质齐备,拥有14年幕墙设计施工专项经验。公司主要经营业务为玻璃幕墙设计石材幕墙设计金属幕墙设计异形幕墙设计单元式幕墙设计陶土板幕墙设计铝板幕墙设计单曲面幕墙设计双曲面幕墙设计建筑幕墙设计为主,设计业务包括:幕墙设计效果图;设计方案及施工图纸绘制、会审、报批;技术交底,技术答疑及解决;竣工图纸的绘制及报批;技术文件的整理及归档等。服务内容:通过提供专业的幕墙设计来服务和协助业主、建筑师及业主成功的完成幕墙工程。服务内容贯穿于整个幕墙工程,包括从建筑初步设计阶段到幕墙施工阶段。提供高水准的幕墙设计方案及招标图、施工图设计、幕墙材料的对比及选择、相关方案的成本预算、幕墙造价的审查、施工工程中的技术跟踪指导等。主要为北京天津上海深圳广州全国各地提供建筑幕墙设计服务,欢迎大家咨询。您的IP地址是:54.198.44.165。今天是:2018年11月13日,星期二,农历戊戌年(狗),十月初六,现在是:9:09:06,早上好,一天之际在于晨,又是美好的一天!
    • 幕墙设计顾问服务咨询
    • 中开建筑专业幕墙设计,更懂您的幕墙设计专家
    • 中开智慧艺型建筑幕墙设计公司
      您现在的位置:首页 > 玻璃幕墙知识 > 浅析玻璃幕墙对建筑能耗的影响

      浅析玻璃幕墙对建筑能耗的影响

      发布时间:2018-10-26 17:35:51浏览次数:10044文章出处:单曲幕墙设计公司

      返回上一页

        玻璃幕墙在当今国内外的建筑设计中非常流行,但由于大面积的太阳辐射得热和一些其他问题,使它对建筑能耗有很大的影响。玻璃幕墙的全年空调系统供冷量比普通外墙高出12.3%。

      浅析玻璃幕墙对建筑能耗的影响

      浅析玻璃幕墙对建筑能耗的影响

        建筑物的维护结构是影响建筑能耗的主要因素[1,2]。香港、深圳、珠海及珠江三角洲地区属于亚热带海洋气候,天气炎热、潮湿,一些大型建筑几乎一年四季都需要空调供冷。根据近年对香港地区商业楼的能耗调查[3]和计算机模拟研究结果[4]表明,空调系统能耗占整个建筑能耗的50-60%左右。而通过玻璃窗或玻璃幕墙的太阳辐射得热,是空调冷负荷的主要来源。据报道[5],在香港地区,太阳辐射得热占整个建筑空调负荷的比例通常超过50%,珠江三角洲的状况应该与香港相近。

        虽然玻璃幕墙大大地增加了室内空调负荷,但不少建筑师常常难以割舍,还是喜欢采用大面积的玻璃幕墙。认为它可以利用自然光增加室内照度,开阔人的视野,使室内的人与外界有一个感官的交流;当然,它还可以减小外墙的承重负荷,减少照明用电。但是玻璃幕墙对建筑的空调负荷影响到底有多大,往往业主和建筑师甚至暖通设计人员都未必有准确的概念,因此很值得比较深入地进行一些探讨,为选定建筑方案时,提供一些有益的参考数据。

        2 理论计算基础

        2.1 通过玻璃幕墙的太阳辐射得热

        通过玻璃幕墙的太阳辐射射得热包括两部分。一部分是直接透射进入室内的太阳辐射热;另一部分是被玻璃吸收的太阳辐射热,在提高了玻璃温度后,再以对流和长波辐射的方式传向室内的热量干挂式石材幕墙,这一部分得热量主要取决于室内外温度以及玻璃幕墙的内外表面传热系数,一般把这一部分近似看成是传热系数的函数[4,5]。

        以直射、散射、反射等各种形式进入室内的辐射热,并不能立刻成为瞬时冷负荷,而是被投射到的围护结构、家具等具有蓄热性能的物体所吸收,并使其表面温度升高到高于周围空气温度时,再以对流换热方式传给周围空气而成为房间的瞬时得热量。

        3 模拟计算结果与分析

        3.1 建筑概况

        本文模拟的建筑是香港地区某小型办公楼,长(东西向)19.8m,宽(南北向)12.6m,高18m(层高3m×6层)。我们对围护结构分别为玻璃幕墙和普通外墙进行了模拟。方案一:玻璃幕墙的结构如图1所示,其中不透光部分墙体的结构为:混凝土(0.24m)+保温层(0.1m)+铝膜(0.002m)+空气层+玻璃(0.008m),传热系数为0.337 w/m2·K;可透光部分为玻璃(0.008m),传热系数为5.8 w/m2·K,透光部分面积占围护结构面积的60%。普通外墙的结构为:混凝土(0.24m)+保温层(0.1m)+面层(0.015m),传热系数为0.357 w/m2·K,窗墙面积比为28.5%。两个方案均按以下相同使用条件进行数值模拟分析。周一到周五为正常工作日,周六、周日休息,每天工作时间为8:00-18:00。自然渗透设定为:在工作时间内换气次数为1,非工作时间内为0.25。

        1-混凝土;2-保温层;3-铝膜;4-空气层;5-玻璃

        图1.1 玻璃幕墙围护结构示意图

      浅析玻璃幕墙对建筑能耗的影响

        3.2 室内温度分析

        图2所示为夏季工况室内温度变化趋势图。8点到18点为工作时间,而空调机组在6点开始运行,所以室内温度从6点开始下降,到8点时,室温达到控制设定温度24℃,在8点到18点的工作时间内,室温一直控制为24℃。18点空

        调系统停止运行,室温回升,玻璃幕墙由于维护结构蓄热能力差,室温迅速升高,而普通外墙升高较慢,且比玻璃幕墙升高幅度小。

        图3所示为冬季工况室内温度变化趋势图。由图中同样可以看出金融企业总部幕墙设计,在上午,随着室外气温的升高,室内温度也随之上升,由于围护结构蓄热能力的差别,玻璃幕墙比普通外墙升高要快。下午,室外气温下降,室内温度也缓缓降低。另外,室内温度的变化与室外气温的变化有一个时间上的延迟,普通外墙对应的室温变化明显比玻璃幕墙有所滞后。玻璃幕墙对应的室温波动比较剧烈,急升急降,且幅度较大平顶山气象台,而普通外墙波动缓慢,幅度较小。

        3.3 负荷分析

        在夏季,白天在太阳直射下,室外温度比室内温度高很多,所以自然渗透所带来的空调负荷很高(见图4)。在夜间,由于维护结构的蓄热性以及室内设备、人员和照明散热,室内温度会高于室外温度,热量由室内向室外散发,在坐标轴上体现为负值。在工作时间内,对于普通外墙和玻璃幕墙,由于室内温度都控制在24℃,所以自然渗透所带来的负荷相等。

        至于空调冷负荷,由图5我们可以看出,玻璃幕墙比普通外墙高,在系统运行时间内,两种维护结构渗透负荷相近,这里我们没有考虑室内设备、照明和人员散热,所以空调冷负荷的差异,主要是因为维护结构的不同而导致室内得热量的不同引起的。由图5知,在空调运行时段内,普通外墙和玻璃幕墙对应的平均空调冷负荷分别为238,500kJ/h和264,000kJ/h,玻璃幕墙比普通外墙高9.7%。

        在冬季,两种维护结构对应的室内温度都低于24℃,空调系统不用运行,所以也不存在自然渗透带来的空调负荷。上午室外温度一般都比室内温度高,通过自然渗透由室外向室内散热,在图中为正值,下午室外温度一般都比室内温度低,室内向室外散热,在图中为负值(见图6)。在冬季,室外温度低,空调系统

        不需要运行,没有空调负荷。即使加上室内人员、照明和设备散热,室温超过24℃,也可以加大新风量,节省空调能耗。

        在全年,由图7可以看出,6月到9月空调系统能耗较高,其中在8月最高,1月最低。在8月,玻璃幕墙对应的供冷量为6.38×107kJ,合31.8W/m2 , 普通外墙对应的系统供冷量为5.72×107kJ,合28.5W/m2。在1月,玻璃幕墙对应的供冷量为5.9×104kJ,而普通外墙为0。在全年,普通外墙对应的空调系统总供冷量为2.52×108kJ,而玻璃幕墙对应的空调系统总供冷量为2.87×108kJ,玻璃幕墙比普通外墙高12.3%。

        4 结论

        1. 不同的维护结构对建筑空调负荷影响很大,以香港地区为例,在夏季,玻璃幕墙空调负荷比普通外墙高10%左右。玻璃幕墙对应的系统全年供冷量也比普通外墙高12.3%。

        2. 由自然渗透带来的空调负荷,在夏季,工作时间内为正值,非工作时间内无渗透负荷,但在坐标轴上体现为负值;在冬季,因空调系统不运行,所以没有所谓的渗透负荷。对于普通外墙,大部分时间内,由室外向室内散热,而玻璃幕墙是上午由室外向室内,而下午是室内向室外。对不同的维护结构而言,渗透负荷相差很小。且与太阳辐射得热引起的空调负荷相比,只有其1/10左右。

        3. 玻璃幕墙的室内空调负荷比普通外墙高,虽然它也可以减少了照明用电,但在气候炎热的香港地区,不宜大面积的采用玻璃幕墙。如果仅从外观考虑,可采用非透明的玻璃幕墙,即在普通外墙外面再装饰一层玻璃。

        4. 采用玻璃幕墙应充分考虑反射辐射带来的光污染问题。

      用户评论

      最新幕墙设计施工案例

      • 太仓市图书馆金属幕墙,明框玻璃幕墙设计案例
      • 北京首都国际机场t3航站楼异形隐框玻璃幕墙设计案例
      • 深圳宝安国际机场异形金属幕墙,玻璃幕墙设计案例
      • 深圳湾体育中心玻璃幕墙,异形金属幕墙设计案例
      • 三亚喜来登度假酒店石材幕墙,隐框玻璃幕墙设计案例
      • 博鳌国宾馆石材幕墙装修设计案例
      • 珠海歌剧院异形金属幕墙,异形玻璃幕墙设计案例
      • 北京国际园林博览会主展馆金属幕墙,玻璃幕墙设计案例
      • 沈阳奥体万达广场玻璃幕墙,金属幕墙设计案例

      客户评价