外呼吸双层通风玻璃幕墙热工性能模拟分析
双层幕墙热气流流体动力学热工模拟
双层幕墙热气流流体动力学热工模拟双层幕墙热气流流体动力学热工模拟：1.研究背景：传统的建筑外墙考虑的体系热通量都是单向的，只是理论上考虑外墙的表面温度也能影响室内的空气温度。
因此，双层幕墙的研究，特别是热气流动力学量的研究，可以更真实的模拟出外墙体与室内空气之间的热交换及传导。
2. 流体动力学原理热气流动力学原理是以应用流体动力学以及热学定律为基础对外墙双层幕墙热交换动力学特性进行参数分析的模型，其中考虑了周围环境及内部介质中特性参数、流体速度和热量转换差异，以此计算外墙表面温度变化，以及其对室内空气的影响。
3. 模型模拟双层外墙的模型模拟包括双层外墙表表面的模拟，双层外墙的中心温度曲线模拟，双层外墙热量传输模型，双层外墙外表面温度模拟，以及双层外墙内表面温度模拟。
基于有限模型方法，采用有限元、有限体积和有限连接等多种方法在已知条件的情况下，通过迭代的方式求解外墙体入射外面温度对表面温度及对室内空气的影响，也就是双层外墙体的热工模拟。
4. 实验研究利用双层外墙的热工模拟，广泛运用于各种工程结构的研究，比如气温和湿度实验，热岛实验，太阳能实验，地热实验以及热工数值模拟实验等。
采用双层外墙热工模拟对不同时间及天气恒温实验进行分析，研究了内层空气温度、外层进射太阳辐射，以及外层表面温度分布特性等，取得了较理想的结果。
5. 结论当外层外表面温度及室内环境中的热量参数保持相对稳定而外层受到不断变化的太阳辐射激发后，双层外墙实验结果表明，外墙的热工模拟可以准确的模拟出外墙热交换的参数，反映出外墙表面及室内空气温度特性，并且，也获得了较理想的控制效果，从而为室内环境的恒温控制提供了一种有效的手段和模型。
外呼吸式双层玻璃幕墙模拟分析
外呼吸式双层玻璃幕墙模拟分析河北工业大学能源与环境学院金凤云 孙春华 夏国强双层玻璃幕墙最早出现在欧洲，其结构形式为在原有玻璃幕墙的外面再加一层玻璃幕墙，中间形成通风通道，同时在外层幕墙上设置进风口和出风口。
根据空气流动方式的不同，双层幕墙又分为外呼吸式和内呼吸式两种。
夏季，利用内外层幕墙之间形成通风通道的烟囱效应和自然通风，带走通道间的热量，降低内层幕墙外表面温度，达到降低房间温度的作用，此种通风方式即为外呼吸式。
冬季则关闭通风口，形成温室效应，提高保温效果降低取暖能耗，此种方式称为内呼吸式。
【1】、【2】近年来，随着我国对建筑节能问题的日益关注，双层玻璃幕墙在我国应用越来越广泛。
一些专业技术人员也开始对双层幕墙在实验研究【3】、【4】、理论分析【5】、【6】、计算模拟方面【7】、【8】做了相关的研究。
本文针对某办公建筑的外呼吸式双层玻璃幕墙采用AIRPAK 软件进行模拟。
比较了自然通风和机械通风两种情况下的流场与温度场，模拟结果显示自然通风时幕墙内空气形成烟囱效应，可以达到降温效果。
并在机械通风条件下外层幕墙上进、出风口位置变化时的五种不同形式进行模拟分析。
1 计算模型幕墙模型高4.2米，宽3.6米，双层幕墙间距为0.55米，内外层均采用钢化玻璃。
进风口距地面0.4米，出风口距顶棚高度也为0.4米，进、出风口均通长设置，其高度也为0.4米。
为简化计算，内层幕墙表面温度与室内温度一致，按等温边界26℃考虑。
外层幕墙考虑到太阳辐射及透过外层钢化玻璃的透射比，太阳辐射强度按300W/m 2考虑【9】，进风口温度与室外温度一致，取为33.4℃。
机械通风时，通风机设置于出风口。
除内外层幕外其它边界均按绝热计算【10】。
如图1所示。
2 模拟计算结果及分析为了分析夏季外呼吸式幕墙的通风工况，以下主要对不同进出口风速，不同的进出风口布置形式进行模拟分析。
2.1自然通风【11】、【12】在此种工况下的温度与速度分布如图2所示。
小议通风双层幕墙的热过程和节能设计的对策
小议通风双层幕墙的热过程和节能设计的对策目前，建筑节能成为我国可持续发展战略的一部分，社会对建筑节能的意识也在逐渐增强。
建筑围护结构的节能是建筑节能的主要部分，而通风双层玻璃幕墙是提高现代建筑围护结构节能技术的重要策略。
给出了双层玻璃幕墙在不同季节的热过程分析，重点介绍了冬、夏季通风双层玻璃幕墙的传热机理和传热模型，在此基础之上指出了提高幕墙建筑节能效果的热工设计对策。
标签热过程；体系；模型引言通风双层玻璃幕墙又称为热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙或者主动式幕墙等(下文简称DSF)，它由两层玻璃幕墙加上二者之间的热通道组成”，在通道的上下两端设有风口，通道的高度可以是一个或者多个层高。
20世纪80年代后期，欧洲出现了双层玻璃幕墙，在过去的几十年当中，这种幕墙主要应用在办公楼，1994～1998年为德国双层玻璃幕墙发展高峰期。
1998年，我国在北京国家会计学院建造了国内第一个双层幕墙。
DSF的节能原理在于热通道在冬天和夏天分别充当热阻和换热层的作用，有利于实现幕墙内表面合适的温度，这样可以显著地减少建筑能耗。
DSF的关键是热通道内热流顺畅，这样才能够使室内拥有适宜的热舒适环境。
但是，由于DSF 中热通道没有采取有效的通风措施或者遮阳处理，可能会使其保温性能不好或者空腔内出现过热等不利情况。
1 通风双层幕墙工作的热过程分析DSF的热过程的研究目前主要采取两种方法:一种是实验的方法，一种是理论推导的方法。
前者的研究目的在于探讨传热系数，获得对流传热系数的经验公式，并由此确定这种幕墙的传热性能或者是热阻，为建筑围护结构的热土设计做好准备。
1.1 透射体系研究从遮阳装置或者设备的布置的角度来看，DSF的构造形式主要有：①内外侧都是玻璃，中间加设遮阳装置，如百叶等，这是目前较为常用的一种，尤其结合感光智能控制的遮阳百叶等设备；②遮阳设备设在双层玻璃幕的内侧或者外侧。
热通道内加设遮阳百叶通风幕墙组成的透射体系：两侧是玻璃，中间是空气层和遮阳百叶。
某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究
某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究一、引言在建筑设计中，自然通风是一种重要的设计策略，可以提供舒适的室内环境，并减少对冷暖通风系统的依赖。
双层玻璃幕墙被广泛应用于高层建筑中，其通过形成一个夹层空间来提高隔热性能。
本文旨在通过数值模拟研究，探讨某双层玻璃幕墙建筑的自然通风效果，并分析不同参数对通风效果的影响。
二、研究方法2.1 模型建立本研究选择某个具体的双层玻璃幕墙建筑进行研究。
首先，通过建筑信息和材料特性，建立该建筑的数值模型。
模型应包括建筑外形、双层玻璃幕墙结构、室内布局等信息，并考虑到不同材料的热传导特性。
2.2 边界条件设定为了模拟真实环境下的自然通风情况，需要设置适当的边界条件。
考虑到建筑的实际使用情况，模型中应包括外部空气温度、湿度、风速等参数，并考虑到日照对建筑的影响。
2.3 数值模拟方法为了模拟建筑内部空气流动情况，可以采用计算流体力学（CFD）方法。
CFD方法基于流体力学原理，可以通过数值计算模拟流体在复杂几何结构中的运动和传热过程。
通过CFD模拟，可以获取建筑内部空气的速度、温度、湿度等信息，并评估自然通风效果。
三、结果分析3.1 不同天气条件下的通风效果通过数值模拟，我们可以分析不同天气条件下的通风效果。
可以模拟夏季高温天气和冬季低温天气下的自然通风情况，并分析温度、湿度等参数的变化。
结果显示，在适当的设计条件下，双层玻璃幕墙可以提供良好的通风效果，并有效降低室内温度。
3.2 影响通风效果的参数分析通过调整不同参数，如幕墙透明度、夹层空气流动方式等，可以评估这些参数对通风效果的影响。
数值模拟结果显示，透明度较高的幕墙能够提供更多的自然光照，但可能会导致室内温度升高。
同时，夹层空气流动方式的改变也会对通风效果产生影响。
3.3 自然通风与节能效果自然通风不仅可以提供舒适的室内环境，还可以减少对冷暖通风系统的依赖，从而降低能源消耗，提高建筑的节能效果。
数值模拟结果可以评估自然通风对建筑能耗的影响，并比较与传统通风系统之间的节能差异。
双层通风式玻璃幕墙在建筑节能过程中的运用及问题的克服
双层通风式玻璃幕墙在建筑节能过程中的运用及问题的克服摘要：双层呼吸式通风玻璃幕墙的隔音效果较好，且具有通透的外形，建筑师和设计单位在设计时很喜欢使用这种玻璃幕墙，然而在应用这类幕墙时，往往忽视了它的通风效果与热工性能。
本文将对双层呼吸式通风玻璃幕墙在节能建筑中的应用进行介绍，并对其应用中存在的性能缺陷提出解决措施。
关键词：呼吸式通风玻璃幕墙；通风；建筑节能引言：随着节能理念的盛行，在建筑业中也推行了相应的节能措施与材料，使用双层呼吸式通风玻璃幕墙就是其中一种。
而在实践过程中，人们往往会忽视其通风效果和热工性能，而只重视其装饰功能，这会造成对社会资源与能源浪费，阻碍了节能建筑的发展。
1 双层呼吸式通风玻璃幕墙介绍1.1 工作原理双层幕墙是从欧洲开始兴起的，有两道幕墙构成，在内层幕墙与外出幕墙之间形成了一层夹层，通过这一夹层，空气可由外层幕墙下方的进风口进入，之后由外层幕墙上方的出风口排出[1]。
夹层中存在空气流动，并与室外相接，这样可实现对热量的传递与流通，故而又称之为热通道墙。
1.2 种类依据玻璃幕墙的外层结构可将幕墙分为：明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙和点式玻璃幕墙；从内层结构可分为：铝合金窗、铝合金门、明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙等[2]。
还可以依据其遮阳材料、玻璃组合、通风口位置、夹层空腔大小、空气流动方式的不同而分为不同的幕墙类型。
2 双层呼吸式通风玻璃幕墙在应用中体现出的热工性能分析及问题解决在对双层呼吸式通风玻璃幕墙进行应用时，应注重其热工性能。
双层呼吸式通风玻璃幕墙具有可调节围护装置，如可开启内窗、可旋转遮阳百叶、可调节进出风口等，这些都对其热工性能具有一定影响。
它在运用中主要体现出的热工性能包括：通风、遮阳、隔热、保温等。
2.1 保温性能分析一般情况下，人们从两方面定义幕墙的保温性能，即幕墙的断热性能与自身的保温性能，其保温性能深受热阻隔功能的影响。
在对双层通风玻璃幕墙的运用中可发现，单层幕墙的热阻功能并不比双层幕墙的差，尤其是外层幕墙具有通风口的且不具备通风口调节功能的双层幕墙的热阻功能。
中间有遮阳的封闭式双层幕墙的热工分析
中间有遮阳的封闭式双层幕墙的热工分析封闭式双层幕墙是一种现代建筑中常用的外墙结构形式，其主要特点是在外墙表面覆盖一层玻璃幕墙，在幕墙内外之间形成空气层，以达到隔热、保温的效果。
而在一些对阳光照射敏感的地区，常常在幕墙内的空气层中增加遮阳设施，以确保建筑内部的舒适度。
本文将对中间有遮阳的封闭式双层幕墙进行热工分析，并探讨其热工性能。
1. 散热性能封闭式双层幕墙的外表面一般采用玻璃进行覆盖，在夏季阳光直射下，玻璃面会收到大量的热量，若幕墙内部没有相应的散热措施，热量将会迅速向室内辐射，使室内温度升高，影响使用者的舒适度。
因此，封闭式双层幕墙需要具备较好的散热性能，以减少热量的传导。
在材料选择上，应选择热导率较小的材料，同时尽量增加外墙的散热面积，以提高散热效率。
另外，也可以在幕墙内部加装遮阳设施，通过控制外部太阳辐射的长度来降低玻璃面的温度，从而达到降温的效果。
2. 保温性能封闭式双层幕墙的空气层是其保温效果的主要保障。
空气层中的气体是一种很好的隔热材料，能有效阻止外部热量向室内传递。
同时，在灰尘等杂质很少的情况下，空气层内几乎没有热对流，不易形成热桥，维持了较好的保温效果。
此外，在气层两边的玻璃面还会在一定程度上反射热量，进一步降低外部热量对室内的影响。
因此，封闭式双层幕墙在保温性能上具有较好的特点。
3. 隔音性能封闭式双层幕墙在一定程度上也具有隔音的效果。
空气层中的气体可以在一定程度上减弱噪声的传递，从而起到降噪的作用。
此外，在内、外空气层之间的夹层中还可填充隔音材料，如铝塑板、岩棉、泡沫塑料等，以增强封闭式双层幕墙的隔音效果。
在夏季，外部阳光直射的时间较长，容易增加幕墙内部空气层的温度。
为避免室内温度过高，一些封闭式双层幕墙内部加装遮阳设施，以控制外部太阳直射的长度，从而减少热量传递。
遮阳设施可以采用可调节型、固定型或翼型等不同类型，其中以可调节型遮阳效果最好。
在热工分析中，我们选择一种可调节型的遮阳设施，以探讨其对封闭式双层幕墙热工性能的影响。
外呼吸式双层玻璃幕墙内流动和换热的数值研究
胡 居 传。
（ｖ 三洋 制冷 有 限公 司） ３连
。（ 信 技术 管理 咨询 （ 圳 ） 限公 司） 澧 深 有
摘 要 以北京某办公楼的外呼吸式双层玻璃幕墙 为模型 ， 数值模拟 幕墙 内部 的三维 流场和温度 场 ， 给出 典型幕墙的综合换热 系数 ， 论提 高 幕墙 热工 性 能的 具体 措施 。该结 果对 实际 工 程设计 有 一定 的参 考 讨
第 １ＲＥＦ ＧＥＲＡＴＩ ＲＩ ｏＮ ＡＮＤ Ｒ ＣＯＮＤＩ ０ＮＩ ＡＩ Ｔ１ ＮＧ
２ ０ １ ０年 ８月
外 呼 吸 式 双 层 玻 璃 幕 墙 内流 动 和 换 热 的 数 值 研 究
刘 东亮¨ 岳 永 亮
”（ 北京 三磊 建筑 设计 有 限公 司 ）
气， 而且主要 对采 暖 工况 更有 利 。外 呼吸 式幕 墙 的 内层玻璃是 完全 封 闭 的 ， 室外 新风 从 幕墙 下 部 的进 风 口进入通 道 ， 经过 热通 道时带走热 量 ， 而后从 幕墙
上部 的出风 口排 出。这种 幕墙 结构 不须要 专用机 械
设备提供 动力 ， 完全靠 自然通 风和烟 囱效应实现 空气
ｔｗｅ ｅ ｉｇ ｉ ｌｔｓｔ ｅｔｒｅｄ ｎ ｉｎ ｌ ｌｗ ｅｄａ ｄｔｍｐ ｒｔ ｒ ｉ ｄ ｉｓ ｅａ ｏ ｒｉ Ｂ ｉｎ ，ｓ ｎ ｊ ｍｕａｅ ｈ ｈ ｅ ｉ ｓ ａ ｆ ｍｅ ｏ ｏ ｆ ｌ ｎ ｅ ｅａｕ ｅｆ ｌ ｉ ｉ ｅ ｎ ｄ
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机械辅助通风外循环双层幕墙热工性能模拟研究
拟， 分析了不同空气间层宽度条件下 ， 遮阳百叶的摆放
态进行了大量研究。卢旦 等利用数值风洞技术分析 了 某双层幕墙 办公楼在各风 向角下的通风性能 『 ３ １ 。Ｍａｚ ｎ
等人采 用实 验和 数值模 拟 的手段 分 析 比较 了玻璃 的 安放 次序 、 口大小对 双层 幕墙太 阳能得热 因子 的影 出
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位置对 幕墙 热工 性能 的影 响并 提 出了 降低 幕 墙系统
太 阳能得热 过实验验 证了 Ｅ ｅ ｙｌｓ Ｃ Ｄ ］ 。Ｐ ｎｒ ｐ 与 Ｆ ｇ ｕ
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暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２００７年第３７卷第１期
外呼吸双层通风玻璃幕墙 热工性能模拟分析
华南理工大学高云飞☆赵立华李丽陈卓伦
摘要 对某建筑外呼吸双层通风玻璃幕墙内的速度场和温度场进行了模拟分析。讨论了 遮阳设施、空气层宽度等因素对综合传热系数的影响。分析比较了外呼吸双层玻璃幕墙建筑 和四种单层玻璃幕墙建筑的供暖空调能耗。结果表明，外呼吸双层通风玻璃幕墙是一种节能 的生态建筑围护结构形式。
在杭州的气象条件下，室外综合温度为４１．４ ℃，经过双层通风玻璃幕墙后内层玻璃幕墙温度降 低到２７．２℃；由于幕墙内空气的充分混合，空气温 度基本一致，在３３～３６℃之间变化。幕墙温度场 分布如图３所示。
综上所述，玻璃幕墙内流动的空气带走了大量 太阳辐射透过的热量，大大减少了幕墙内太阳得热 量的积聚及其对室内的传热量；尽管外层玻璃仍然 会在太阳辐射的作用下温度升高并蓄热，但双层通 风玻璃幕墙内的空气流动，一方面迅速地带走了外 层玻璃蓄积的热量，另一方面也有效阻隔了外层玻 璃热量向内层玻璃的传递，使内层玻璃具有相对较 低的温度，保证了与室内空气直接接触的幕墙内表 面具有较低的温度，减少了向室内的热量传递，减 少了建筑热损失，由此降低了建筑能耗。 ２．３综合传热系数的比较分析
表面温度与综合传热系数都有大幅度的增加，幕墙
的热工性能大大降低。可见，两层幕墙间的宽度越
小，内层幕墙内表面温度越高，传热系数越大，不利
于改善玻璃幕墙的热工性能。
２．３．２设置遮阳设施
对空气层宽度为１ １００ ｍｍ时两层玻璃幕墙
间设置遮阳设施的情况进行了模拟分析，计算结果
图３通风玻璃幕墙温度场分布
综合传热系数是评价双层玻璃幕墙节能效果 的最直接参数，数值越小，围护结构的热损失越少， 建筑能耗越低。本文计算了实际工况下通风玻璃 幕墙的综合传热系数，同时；为了研究影响幕墙性 能的因素，采取了改变幕墙空气层宽度、设置遮阳
１．４５ １．２２ １．０４ ０．７８
由表２可以看出，随着幕墙空气层宽度的减
际工程中外呼吸双层通风玻璃幕墙结构建筑的空 调供暖能耗与其他４种单层玻璃幕墙建筑的能耗 作了比较分析，比较结果如表４所示。由表４可以 看出，双层通风玻璃幕墙的供暖和空调能耗都小于 其他各种单层玻璃幕墙的能耗。
表４建筑能耗比较结果
２）气流在进风口和出风口的断面具有比中间 过渡段面大的速度；
３）气流在风压的作用下由进风口进入且速度 增大，诱导幕墙内气体上升并不断混合，幕墙内气 体在来流空气推动与热压的作用下不断上升，从出 风口排出，带走热量；
图２通风玻碉幂墙空气层内速度场分布
４）幕墙空气层内对角线式的气流路线不仅有 效防止了气流短路情况的发生，而且使得外界空气 与幕墙内空气能够充分混合，带走更多热量。
关键词 外呼吸双层通风玻璃幕墙速度场 温度场 综合传热系数单层玻璃幕墙 能耗
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｅｘｔｅｒｎａＩ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ ｆａｃａｄｅ
Ｂｙ ＧｏｏＹｕｎｆｅＪ★，Ｚｈｏｏ．Ｌ』ｈｕｏ，Ｌ Ｊ Ｌｉ ｏｎｄ Ｃｈｅｎ Ｚｈｕｏｌｕｎ
两玻璃幕墙间距
为１ １００ ｍｍ。建
筑层高为３．７ ｍ。
＼
空气层内气流组
一
织方式为对角线
图１ 外呼吸通风玻璃幕墙构造简图 式流动。玻璃性 能参数见表１。
表１幕墙玻璃的性能参数
模拟计算中对实际幕墙的热工性能分析采用 了上述幕墙实际尺寸，在幕墙综合传热系数的探讨 中还分析了空气层宽度为８００，５００，２００ ｆｉｌｍ三种 工况和有遮阳设施（挡板式内遮阳）的情况。在各 种工况的讨论中，室内空调温度恒定为２６℃，夏季 通风温度为３３℃，室外平均风速为标准风速２．２ ｍ／ｓ［２］，太阳辐射分析针对北纬３０。、大气透明度为 ２的西向墙面。 ２外呼吸双层通风玻璃幕墙热工性能分析 ２．１空气层内的气体流动
２．３．１改变幕墙空气层宽度
幕墙内表面温度降低１℃，综合传热系数降低３／４，
对幕墙空气层宽度为１ １００，８００，５００，２００ ｍｍ
热阻提高３倍。可见，幕墙空气层内设置遮阳设施
４种工况进行了模拟分析，得到了各工况下的幕墙 可以提高玻璃幕墙的热工性能，改善室内热环境，
综合传热系数与综合传热热阻，见表２。
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用压差控制节能率最小，调节后系统总流量超过系 统所需的流量，房间将过冷。以上分析是基于各房 间空调器前管路上设置的为一般通断阀得出的，如 果设有自动流量调节阀，则自动流量调节阀会根据 房间的冷热程度调节其开度，此时各支路流量重新
☆高云飞，女，】９７６年９月生，在读博士研究生 ５１０６４０广州五山华南理工大学建筑学院 （０２０）８３６６１０６４ （Ｏ）１３６７６２９９７７４ Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕｎｆｅｉ—ｇａｏ＠１６３．ｃｏｍ
收稿日期：２００６—０８－０４ 一次修回：２００６—０９－１４ 二次修回：２００６—１２－０１
万方数据
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ ｆａｃａｄｅ，ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｆｉｅｌｄ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｓｉｎｇｌｅ ｇｌａｚｉｎｇ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌ，ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ
降低建筑能耗。
表２不同空气层宽度工况下幕墙综合传热系数
与综合传热热阻的计算结果
．
２．４建筑能耗比较分析 为了考察双层通风玻璃幕墙的节能效果，将实
壁』婴
１ １００ ８００ ５００ ２００
塑蕉』羔
２７．２２ ２７．４５ ２７．７１ ２８．２６
！旦』ｌ堡：旦２ ２
０．６９ ０．８２ ０．９７内气体的流动是通风玻璃幕墙的 重要特点，是提高墙体热工性能与建筑节能的关键 所在。空气层内速度场分布如图２所示。经过分 析可知，空气层内气体流动主要有以下几个特点。
１）在外界风压与双层幕墙内热压的共同作用 下，双层通风玻璃幕墙内部可以获得良好的空气流 动，在室外平均风速２．２ ｍ／ｓ的计算条件下，双层 通风玻璃幕墙内的空气流速为０．４～１．０ ｍ／ｓ；
暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２００７年第３７卷第１期
专题研讨 ·２ｊ·
ＤｅＳＴ软件对建筑进行了能耗分析，探讨了双层通
风玻璃幕墙的节能与保温隔热性能。 １ 外呼吸双层通风玻璃幕墙的构造与参数
该建筑位于杭州市，采用的外呼吸通风玻璃幕
墙结构如图１所示，外层幕墙为单片钢化透明玻 璃，内层幕墙为
、
Ｌｏｗ—Ｅ中空玻璃，
８．２１ １１．７９
７．３０ １１．５１
１０．５９ １１．４４
６．１４ １７．７５
５．９６ １０．２５
供暖耗电量／（ｋＷｈ）
６９ ６１１
６１ ７０６
９０ ４７８
５１ ５８９
５０ ２１９
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１１１ １丝
！！！！ｉｉ
！！！！！！
！ｉ！！垄
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注：ｓｓ一６０指型号为ｓｓ一６０的热反射膜，９ Ａ指９ ｍｍ．厚空气层，白指普通白玻璃，ＫＮ４５指型号为ＫＮ４５的Ｌｏｗ－Ｅ中空玻璃，ＰＶＢ指
方案Ａ：６ ｍｍ（ｓｓ一方案Ｂ：６ ＴＩⅡＩｌ方案Ｃ：６ ｒｒⅡｎ（ｓｓ一方案Ｄ：６ ＩＴａ－ＴＩ白＋方案Ｅ：外呼吸双
１４撇 ６０）＋９ Ａ＋６（ＫＮ４５）＋９ Ａ ６０）＋１Ｉ
９ Ａ＋６ ｒｐ．ｍ自
层通风玻璃幕
ＩＴＩＩＴＩ白
＋６ｍ白ＰⅥＢ＋６ ｒｎｒｎ白
墙
全年累计热负荷／（ｋＷｈ）１０４ ４１７
全年累计冷负荷／（ｋＷｈ）
由此可见，双层通风玻璃幕墙内的气体流动可 以带走幕墙内的热量，使玻璃幕墙具有良好的热工
。
性能。 ２．２温度场
幕墙的温度分布可以更加直观地反映通风玻 璃幕墙的热工性能，内层幕墙内表面温度更是影响 室内温度与舒适度及建筑能耗的重要参数。在夏 季，内层幕墙内表面温度越低，幕墙壁面与室内空 气的温差越小，通过建筑围护结构的热损失就越 小，玻璃表面对室内的热辐射也越小，可提高室内 热舒适度。
响，节约能源。此种幕墙结构不需要专用机械设 备，完全靠自然通风与热压通风实现空气流动，维护 和运行费用低，是目前应用最广泛的形式。在夏季， 开启上、下风口，进行自然通风，降低空气层内的温 度；在冬季，关闭风１３，形成温室，起到保温作用［１］。
本文利用ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件，对某建筑外呼吸 双层通风玻璃幕墙的速度场和温度场进行了模拟， 分析了遮阳设施、空气层宽度等因素对双层通风玻 璃幕墙的热工性能及综合传热系数的影响；利用
ＰｖＢ安全膜。
图４为间歇式供暖、空调作息模式下供暖季和
供暖季，方案Ｃ在非供暖时间室内温度最低，方案
空调季室内一周温度变化图。从图中可以看出，在
（下转第１１５页）
万方数据
暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２００７年第３７卷第１期
技术交流·１１５·
差控制的节能率其次，其总流量等于设计流量，但 可能出现部分房间过热而部分房间过冷的情况；采
见表３。
表３空气层设置遮阳设施工况下幕墙综合传热系数 与综合传热热阻计算结果
星煎婆
无遮阳
婆匡』羔
２７．２２
ｌ型！堂：羔２ ２
０．６９
１堂：羔』翌
１．４５
壹蕉堕一一 垫：垫
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由表３可以看出，幕墙空气层内有遮阳的情况
设施等方法，考察其对综合传热系数的影响。
要优于无遮阳的情况，与无遮阳的情况相比，内层
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ。ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄｓ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ ｆａｃａｄｅ ｏｆ ａ ｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｅｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｄｉｎｇ ａｎｄ ａｉｒｓｐａｃｅ ｗｉｄｔｈ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ］Ｉｌｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ ｆａｃａｄｅ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｆｏｕｒ ｓｉｎｇｌｅ ｇｌａｚｉｎｇ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌｓ．Ｔｈｅ 。ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｄｏｕｂｌｅ ｓｋｉｎ ｆａｃａｄｅ ｈａｓ ａ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｖｅｌｏｐｓ．