【莫英光】双层热通道幕墙设计程序实例分析

来源:2009年会论文集作者:莫英光日期:2009-4-2 　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】

　　1.前言
　　目前，国内外双层幕墙市场，随着节能环保、热舒适性的优点;越采越引起各国建筑师高度重视，例如:在国外尤其欧洲如德国、意大利、西班牙一等国已发展应用了15年之久。
　　在中国从2005年以后，全国设计院在各地据不完全统计，已有200余项重大建筑物采用双层幕墙方案设计，按目前的发展的递增率推算，今后十年在我国将会出现以8%增长率(或更大)发展，体现了国家出台的建筑节能的产业政策的贯彻。
　　一个达标的设计，双层幕墙的节能率应在35－42%，尤其内循环式(即主动式)双层幕墙，设计十多项这种幕墙经验中已确认个别的已达到35%一38%，前途非常看好，目前已建成的外循环式节能率最高为30%左右，国内市场已建成的外循环的节能率偏低。我们经过十余年的研究发展认识到，双层幕墙设计难度非常大的，它涉及的学科很多，尤其它的热气流动态热交换理论，和实体设计中应用缺之试验数据和国外这方面技术的封锁，使的实体设计遇到困难，因为它的理论计算、热空气流量在通道内的流动轨迹的流谱特性十分复杂，几乎全是非定场状态，它涉及到的学科有:空气动力学、热空气烙嫡动态特性计算与试验技术、热传导、热辐射规律与计算，需要特定的边界参数;特别是外循环内循环双层幕墙工作原理不完全一样，但达到结果一节能环保、安全、热舒适性是一样的。它必须随地区而独立设计，一个地方的双层幕墙必须用当地的气象条件和当地的边界条件来专门设计和计算，不可以用通用办法，或照抄德国设计的双层幕墙的参数来设计，因为地理、气象条件、地质情况，贯彻标准，有关规范不同，对热舒适性要求也不同，例如:德国这个国家通常是没有地震，;国家冬季温度平均在零上几度，它们在人性化、热舒适性要求高、对休闲性要求也高;这些地区与人们的生活习惯有关，而中国辽阔土地南北相差2500－2800公里，跨越了几个气象地带，从热带、亚热带(冬冷夏热、冬热夏热带)寒冷带、严寒带等;不可能忽视中国的边界条件和地理位置与国外完全不同，尤其中国西高东低的标高相差较大。
　　我们必须科学的按照中国国情来设计，本文将以实例为准介绍一下，双层幕墙设计要考虑的一些同题，介绍双层幕墙内、外循环式双层幕墙设计程序和具体设计方法。
　　本文题目:双层幕墙设计总体程序的实例分析
　　　　　　第二讲:双层幕墙总体参数选择与方案设计实例一外循环幕墙设计
　　　　　　第三讲:内循环总体参数选择与方案设计实例
　　　　　　第四讲:外循环双层幕墙的热工计算(静态部分、动态热交换计算)
　　　　　　第五讲:内循环双层幕墙的热工计算(静态部分、动态热交换计算)
　　　　　　第六讲:内、外循环幕墙的管路设计，电控系统设计实例
　　　　　　第七讲:内循环自动控制原理、电控系统参数选择以及参数计算方法
　　　　　　第八讲:介绍我国代表性外循环式、主动式内循环式幕墙实例方案图普说明
　　　　　　第九讲:介绍双层通道的几种设计型式及性能比较
　　　　　　第十讲:外循环、内循环式双层幕墙的性能计算与确定，以及材料、电器元件选择原则设计方法
　　　　　　第十一讲:内、外循环式双层热通道幕墙的静态、热动态试验方法、试验大纲以及判读数据处理方法
　　　　　　第十二讲:双层幕墙的节能效应，性价比、热舒适性、回收率计算与评价(与常规大单元单板或框架幕墙的比较说明)
　　　　　　第十三讲:介绍本人主持的二种双层幕墙动画工作原理
　　　　　　第十四讲:介绍国外德国双层幕墙设计师卢茨·霍伊斯特“双层幕墙”一书各章内容与解读
　　2.实例介绍内、外热通道双层幕墙方案设计几个程序总体要求
　　2.1双层外循环幕墙系统设计分析及总要求
    本工程为外循环式双层通道式幕墙在设计总要求必须满足和考虑以下方面的因索和要求:
　　2.1.1设计宗旨
    满足本工程所处的地理位置和当地特殊夏热冬冷的地区气象影响，双层外循环幕墙必须符合中国和当地的实际情况而设计。
　　2.1.2设计师的建筑设计要求
　　满足建筑师设计的外立面风格和优秀的建筑外观
　　ａ)要求几个立面上幕墙设为双层外循环式被动热交换功能的节能、舒适、环保、自然通风功能的要求。
　　b)要求较高的清澈高透明度
　　c)幕墙立面形成的各立面平整度必须光滑，不能存在玻璃应力花和玻璃影像失真的功能，因此，外立面玻璃采用半钢化夹胶安全玻璃。
　　d)与裙楼外观统一协调，特别是对裙楼的框架式幕墙要整体协调，形成美观具有建筑艺术美。
　　e)最大限度的布局内部空间的使用率。
　　2.1.3环保安求
　　努力减少建筑耗能，以及二氧化碳的排放量
　　a)尽量减少通道内存积风沙灰尘的现象
　　b)本幕墙必须具备自然通风，并具有春夏秋冬不同季节便用空气流动的程序和动态特性，以便达到不同功效的要求。
　　c)本方案业主规定是外循环被动式双层通道幕墙，设计中要求在外界流速几乎V=0时，具有应急通风和热空气交换功能或成倍增系统。
　　2. 1. 4建筑效能要求
    a)要求双热通道外循环式幕墙必须达到实际功能，节能率不低于30%，并有良好维护互换清洗方便的功能，具有良好的使用维护方便的设计。
    b)必须满足建造速度，保证合理被批准的制造安装周期。
    c)必须达到使用方便，相邻周边方向的隐私和防火要求。
    d)要求高性能情况下，达到性价比要求，特别要求具有良好科学的回收成本期尽量短。
    e)要求玻璃不能存在自爆达到安全可靠设计。

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