【內(nèi)循環(huán)雙層玻璃】

（一）CFD模擬

雙層通風(fēng)玻璃幕墻進(jìn)風(fēng)口尺寸為3000mmx50mm，排風(fēng)口尺寸為3000mmx100mm，進(jìn)口風(fēng)速為0.25m／s時(shí)，采用前述計(jì)算邊界條件，以幕墻內(nèi)表面溫度不大于28°作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用美國(guó)ANSYS Inc，公司的Fluent6.3模擬計(jì)算軟件，對(duì)夏季百葉不同工況下雙層通風(fēng)玻璃幕墻通風(fēng)空腔內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算。

1．百葉全閉狀態(tài)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)模擬結(jié)果

全閉狀態(tài)下雙層通風(fēng)玻璃幕墻通風(fēng)空腔內(nèi)的內(nèi)層幕墻側(cè)玻璃室內(nèi)表面垂直溫度分布如圖2-4-20所示。

CFD模擬分析可知，由于遮陽(yáng)鋁百葉全部閉合，使得通風(fēng)空腔內(nèi)靠近內(nèi)層幕墻的空氣很難流動(dòng)，速度幾乎為零。在幕墻鋁合金框和百葉部位，由于流道橫截面減小，使得速度增加為0.3m／s，出風(fēng)口風(fēng)速約為0.1m／s。內(nèi)層幕墻外側(cè)空氣速度接近為零，使得熱量通過(guò)空氣導(dǎo)熱傳入室內(nèi)，內(nèi)層幕墻室內(nèi)表面溫度均勻，平均為26.2℃，局部區(qū)域由于內(nèi)鋁合金框的熱傳導(dǎo)，使表面溫度最高為27.8℃。

2．百葉全開(kāi)狀態(tài)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)模擬結(jié)果

全開(kāi)狀態(tài)下雙層通風(fēng)玻璃幕墻通風(fēng)空腔內(nèi)的內(nèi)層幕墻側(cè)玻璃室內(nèi)表面垂直溫度分布如圖2-4-21所示。由于沒(méi)有遮陽(yáng)鋁百葉的影響，空腔內(nèi)空氣流速相對(duì)百葉全閉狀態(tài)更加均勻，靠近內(nèi)層幕墻內(nèi)側(cè)的空氣流速約為0.1m／s。由于空氣流動(dòng)的影響，通風(fēng)空腔內(nèi)空氣的溫度從下至上依次增加。在遮陽(yáng)鋁百葉全開(kāi)的狀態(tài)下，太陽(yáng)輻射熱可通過(guò)外層玻璃直接投射到內(nèi)層玻璃幕墻表面，同時(shí)由于空氣的對(duì)流傳熱，使得內(nèi)層玻璃幕墻的室內(nèi)表面溫度由下至上增加，平均溫度約為27℃。

           圖2-4-20 內(nèi)層幕墻側(cè)玻璃室內(nèi)                               圖2-4-21 內(nèi)層幕墻側(cè)玻璃室內(nèi)

           表面垂直溫度分布                                      表面垂直溫度分布

3．百葉向室內(nèi)傾斜45°狀態(tài)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)模擬結(jié)果

百葉向室內(nèi)傾斜45°狀態(tài)下，內(nèi)層幕墻側(cè)玻璃室內(nèi)表面垂直溫度分布如圖2-4-22所示。由于遮陽(yáng)百葉的導(dǎo)流影響，靠近內(nèi)層幕墻的空氣流速約為0.12m／s。由于空氣流動(dòng)的影響，空氣的溫度從下至上依次增加。由于遮陽(yáng)百葉的遮擋作用內(nèi)層玻璃幕室內(nèi)表面?zhèn)葴囟确植季鶆?，平均值約為26.6℃，局部地區(qū)由于內(nèi)鋁合金框的熱傳導(dǎo)，使表面溫度最高為27.9℃。

圖2-4-22幕墻內(nèi)側(cè)玻璃室內(nèi)

             表面垂直溫度分布             

（二）補(bǔ)充說(shuō)明

通過(guò)對(duì)某超高層建筑的內(nèi)循環(huán)式雙層通風(fēng)玻璃幕墻進(jìn)行熱工性能的模擬計(jì)算研究，分別對(duì)封閉及通風(fēng)狀態(tài)下的內(nèi)、外層幕墻傳熱系數(shù)、遮陽(yáng)系數(shù)以及可見(jiàn)光投射比等參數(shù)及對(duì)典型工程工況下內(nèi)置遮陽(yáng)百葉的遮陽(yáng)效果進(jìn)行了CFD模擬計(jì)算，得出以下主要結(jié)論：

（1）夏季空腔封閉狀態(tài)下鋁合金百葉全閉、全開(kāi)、向室內(nèi)傾斜45°三種典型使用情況時(shí)，其傳熱系數(shù)均小于1.2W／(㎡·K),，遮陽(yáng)系數(shù)均小于0.3。

（2）夏季鋁合金百葉全閉、全開(kāi)、向室內(nèi)傾斜45°三種典型狀態(tài)的內(nèi)層玻璃室內(nèi)表面溫度均小于28℃，不會(huì)在夏季對(duì)人體造成烘烤感，滿足室內(nèi)舒適性要求。以百葉全閉狀態(tài)，室內(nèi)最為舒適，但此時(shí)影響室內(nèi)采光。綜合考慮遮陽(yáng)和采光，以遮陽(yáng)百葉向室內(nèi)傾斜45°狀態(tài)效果為最佳。

（3）排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量取135m³／h，進(jìn)口風(fēng)速為0.25m／s的情況下，可以滿足雙層通風(fēng)玻璃幕墻熱工、舒適感的要求。

（4）由于本項(xiàng)目外層玻璃幕墻鋁合金框尺寸較大，空氣在腔內(nèi)易造成紊流，對(duì)通風(fēng)空腔速度的均勻性有一定的影響。特別是在外層與內(nèi)層玻璃幕墻鋁合金框重疊位置對(duì)氣流的均勻性有更大的影響，建議錯(cuò)開(kāi)內(nèi)、外層玻璃幕墻在該位置的鋁合金框。

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