發(fā)布時間：2018-08-31 13:01

【摘要】：雙層皮玻璃幕墻(DSF)是一種可以隨著氣象環(huán)境改變而改變運行模式或策略的先進幕墻系統(tǒng),它不僅具有美觀的外表,其節(jié)能潛力也得到了廣泛的認可。但有很多因素影響著DSF傳熱特性,使用不當反而會增加建筑的能耗。目前國內(nèi)對DSF的研究主要針對在夏季的熱性能分析以及節(jié)能研究,缺乏對幕墻冬季運行模式以及節(jié)能情況的分析。本文以冬季長沙地區(qū)DSF為研究對象,旨在建立完整且具有一定精度的DSF傳熱以及能耗計算的動態(tài)模型,為從事相關(guān)工作的工程人員提供參考。首先,介紹了雙層皮玻璃幕墻在冬季的2種運行模式— 通風模式和封閉模式,并通過長沙DSF實驗臺對這兩種模式幕墻的熱工性能進行了實測分析,兩種運行模式在冬季不同的氣象條件下各有優(yōu)勢,并探討了遮陽裝置在冬季能起到的作用。然后,將空氣腔氣流簡化為一維運動模型,采用基于能量守恒原理的類區(qū)域模型對冬季雙層皮玻璃幕墻兩種模式進行了模擬,對影響模型準確性的幕墻各層介質(zhì)之間的換熱系數(shù)取值進行了分析,再采用幕墻各層實測數(shù)值驗證數(shù)值模型,研究表明DSF的數(shù)值模型方便使用且計算誤差可以接受。最后,介紹了通過DSF得失熱量的計算方法,提出了DSF不同模式對太陽輻射利用率的計算公式,對比分析了封閉模式和通風模式整個冬季的累計得失熱量,并討論了玻璃特性、幕墻朝向與間距、室內(nèi)設(shè)計溫度對DSF得失熱量的影響,提出了冬季雙DSF采用封閉與通風模式混合的優(yōu)化運行模式,采用輻射系數(shù)法將得熱量轉(zhuǎn)化為空調(diào)負荷,可得全天南向雙層玻璃優(yōu)幕墻化模式相對封閉模式可減少27%的能耗,白天工作時間相對通風模式可減少40%的能耗。
[Abstract]:Double skin glass curtain wall (DSF) is an advanced curtain wall system which can change the operation mode or strategy with the change of meteorological environment. It has not only beautiful appearance but also its energy saving potential has been widely recognized. However, there are many factors affecting the heat transfer characteristics of DSF, and improper use will increase building energy consumption. At present, the domestic research on DSF is mainly focused on the thermal performance analysis and energy saving research in summer, but the lack of analysis on the winter operation mode of curtain wall and energy saving situation. In this paper, DSF in Changsha area in winter is taken as the research object. The purpose of this paper is to establish a complete and accurate dynamic model of heat transfer and energy consumption calculation of DSF, and to provide reference for engineers engaged in related work. First of all, two operation modes of double-layer glass curtain wall in winter, ventilation mode and closed mode, are introduced, and the thermal performance of these two modes is analyzed by DSF test bench in Changsha. The two operation modes have their own advantages under different weather conditions in winter, and the role of sunshade device in winter is discussed. Then, the air flow in the air chamber is simplified into a one-dimensional motion model, and the two models of double-layer glass curtain wall in winter are simulated by using a similar region model based on the principle of energy conservation. The heat transfer coefficient between different layers of the curtain wall is analyzed, and the numerical model is verified by the measured data of each layer of the curtain wall. The results show that the numerical model of DSF is convenient to use and the calculation error is acceptable. Finally, the calculation method of heat gain and loss of DSF is introduced, and the calculation formula of solar radiation utilization ratio in different DSF models is put forward. The accumulated heat gain and loss of closed mode and ventilation mode are compared and analyzed, and the characteristics of glass are discussed. The influence of curtain wall orientation and spacing, interior design temperature on the heat gain and loss of DSF is proposed. The optimal operation mode of double DSF in winter is proposed, which is mixed with closed and ventilated mode, and the heat is converted into air conditioning load by radiation coefficient method. It is found that the energy consumption can be reduced by 27% compared with the closed mode and 40% by the daytime working time relative ventilation mode.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU228;TU111

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本文編號：2215065