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玻璃幕墙修筑节能技术合成及其经济评估,玻璃技术

时间:2024-05-05 21:48:41 来源:网络整理编辑:休闲

核心提示

玻璃幕墙(如下简称“幕墙”)是今世化修筑的主要中间护妄想之一,其节能已经成为我国修筑节能的紧张一环。本文就幕墙的节能妨碍技术合成、合计,对于节能下场妨碍经济评估。 1 幕墙修筑节能的妄想原则 我

    玻璃幕墙(如下简称“幕墙”)是玻璃玻璃今世化修筑的主要中间护妄想之一,其节能已经成为我国修筑节能的幕墙紧张一环。本文就幕墙的修筑节能妨碍技术合成、合计,节能技术及其经济技术对于节能下场妨碍经济评估。合成

    1 幕墙修筑节能的评估妄想原则

    我国邦畿广漠,当南方仍是玻璃玻璃雪窖冰天的时候,南方已经是幕墙春暖花开的季节。本文提出如下措施,修筑作为幕墙修筑节能的节能技术及其经济技术妄想原则:(1)冰冷地域、冰凉地域以及祥以及地域的合成幕墙,要妨碍夏日的评估保温妄想,夏热冬冷地域以及夏热冬暖地域的玻璃玻璃幕墙,要妨碍夏日的幕墙隔热妄想。(2)我国当初尚不特意的修筑幕墙热工妄想尺度或者尺度,幕墙热工妄想凭证国家现行的外墙以及窗户热工妄想的无关尺度、尺度以及参考外洋的无关热工妄想规程。(3)妨碍幕墙热工妄想时,必需对于其重大的传热历程以及传热方式妨碍合成以及钻研。幕墙的传热历程简陋有3种道路:①幕墙概况面与周围空气以及外界情景间的换热:概况面与周围空气间的对于流换热,概况面与外界情景间的辐射换热,概况面与空间的种种长波(如电磁波、红内线等发生的长波)辐射换热;②幕墙内外表与室内空气以及室内情景间的换热:内外表与室内空气间的对于流换热,内外表与室内情景间的辐射换热;③幕墙以及金属框格的传热:经由单层玻璃的热转达热,经由金属框格传热,经由玻璃的镀膜层削减辐射换热。(4)幕墙的传热系数由修筑物的形态以及所处地域的天气条件、型材的传热系数以及玻璃的传热系数等综合判断。

    二、铝型材的热工妄想

    型材是幕墙的主要受力构件。当初,幕墙绝大部份接管铝型材以及彩板型材。本文以铝型材为例妨碍热工合成以及合计。

    2.一、铝型材的热绝缘系数合计

    凭证《夷易近用修筑热工妄想尺度》(如下简称《热工尺度》)纪律,铝型材的热绝缘系数R为:R=δ/λ式中:R-质料层的热绝缘系数(m2·K/W);δ-质料层的厚度(m);λ-质料的导热系数〔取203W/(m·K)〕。设一根矩形实心铝型材,厚度为100mm,其热绝缘系数R为:R=0.0005m2·K/W上述合计服从不思考实际工程中所接管的是空心铝型材。而厚度为100mm厚的矩形空心铝型材,双方的壁厚艰深分说为12mm,空心铝型材实际可导热的厚度仅为双方的壁厚部份(共24mm)。实心铝型材与空心铝型材的热绝缘系数比例为100∶24,空心铝型材的热绝缘系数R为:R=0。002m2·K/W

    2.二、铝型材的传热热绝缘系数合计

    凭证《热工尺度》,铝型材的传热热绝缘系数R0为:R0=Ri+R+Re式中:Ri-铝型材内外表换热热绝缘系数(取0.11m2·K/W)(下同);Re-铝型材概况面换热热绝缘系数(取0.04m2·K/W)(下同);R-铝型材热绝缘系数(取0.002m2·K/W)。R0=0.11+0.04+0.002=0.152m2·K/W

    2.三、铝型材的传热系数合计

    凭证《热工尺度》,铝型材的传热系数K0为:

    K0=1/R0
式中:R0-铝型材的传热热绝缘系数,取0.152m2·K/W。
    K0=1/0.152=6.58W/(m2·K)

上式患上出的合计服从是无断热铝型材的根基传热系数,这与《热工尺度》表4.4.1中单层窗户的传热系数6.4W/(m2·K)基底细反。

    2.四、断热铝型材的根基妄想要求

    断热铝型材亦称隔热铝型材或者绝热铝型材,由铝与塑料(或者此外隔热质料)复合而成,此中间塑料隔热条理要破费工艺有嵌入式、挤压式以及填充式等。

    (1) 断热铝型材的传热历程颇为重大,传热系数很难合计,艰深惟独经由魔难取患上数据。参照DIN4108《高层修筑的隔热》(1981.8)(下称“DIN4108规程”)纪律,断热铝型材的根基传热系数K0不大于3.5W/(m2·K)。

   (2) 断热铝型材的中间塑料层的较小厚度,按DIN4108规程纪律,较小应为7mm。

    (3) 断热铝型材的中间塑料层的妄想,必需知足型材的部份强度以及刚度的要求。

    三、幕墙玻璃传热系数的比力

    冰冷地域以及冰凉地域的夏日,由于单层玻璃幕墙(下称“单玻幕墙”)的传热系数颇为大,导致室温飞腾,而且很简略在幕墙的内外表组成蒸气水珠以及发生结冰天气。为了实用地改善上述地域幕墙的传热系数,接管断热铝中空玻璃幕墙(下称“断热幕墙”)是紧张的措施之一。DIN4108规程纪律,断热幕墙的传热系数K0不大于3.5W/(m2·K)。玻璃的传热系数凭证《热工尺度》合计。

    3.一、单层玻璃(8mm)的传热系数合计

    (1)   单层玻璃的热绝缘系数:R=0.011m2·K/W

    (2)   单层玻璃的传热热绝缘系数:R0=Ri+R+Re=0.11+0.011+.0.4=0.161m2·K/W

    (3)   单层玻璃的传热系数K0为:K0=1/R0=6.21W/(m2·K)

    3.二、中空玻璃(8+10+6)的传热系数合计

    (1)  中空玻璃的热绝缘系数R为:R=R1+Ra+R2=0.159m2·K/W式中:R1-外层玻璃热绝缘系数(取0.011m2·K/W);R2-内层玻璃热绝缘系数(取0.008m2·K/W);Ra-夏日艰深空气层热绝缘系数(取0.14m2·K/W);

    (2)  中空玻璃的传热热绝缘系数R0为:R0=Ri+R+Re=0.11+0.159+0.04=0.309m2·K/W(3)中空玻璃的传热系数K0为:K0=1/R0=3.24W/(m2·K)

    3.三、单层玻璃与中空玻璃传热系数的比力

   以上合计表明:单层玻璃的传热系数比中空玻璃的传热系数大48%,剖析中空玻璃的节能下场远远大于单层玻璃。

    4 、幕墙修筑节能的经济评估

    在我国,人们颇为看重建建老本的操作,而简略漠视经由适当地削减修筑老本而发生的修筑节能下场所带来的经济效益以及社会效益。下面,咱们经由合计以及合成,对于幕墙的修筑节能下场作出综合评估。

    (1) 设位于北京市区的一幢商业修筑,幕墙面积为10000m2,修筑的层高均小于4m,北京市每一年的采暖天数为129d,思考天天实际采暖10h。分说按运用单玻幕墙以及断热幕墙这2种妄想合计其耗热量。凭证《采暖透风与空气调节妄想尺度》(GBJ19-87)(如下简称《暖通尺度》)的纪律,幕墙的根基耗热量为:Q=αFK(tn-twn)式中:Q-幕墙的根基耗热量(W);α-幕墙的温差更正系数,取1.0;F-幕墙面积,为10000m2;K-幕墙的传热系数,单玻幕墙取6.4W/(m2·K),断热幕墙取3.5W/(m2·K);tn-夏日室内合计温度,取19℃;twn-采暖室外合计温度,取-9℃。为啰嗦合计,上式中设定:①幕墙的妄想规范为Ⅰ型;②采暖室外合计温度取采暖室外合计(干球)温度值;③未思考经由幕墙的开窗、孔洞或者屋顶、地面侵入室内的冷空气的耗热量;④未思考经由幕墙裂痕渗透室内的冷空气的耗热量;⑤未思考修筑的朝向;⑥Q仅为实际合计值。单玻幕墙的根基耗热量Q1=1792kW;断热幕墙的根基耗热量Q2=980kW。

  (2) 单玻幕墙比断热幕墙每一年采暖多破费的热量(热能)转换为电能E:E=(1792-980)×129×10=1047480kW·h

    (3) 断热幕墙与单玻幕墙修筑节能下场的经济比力

    设单玻幕墙的单元造价为1300元/m2,断热幕墙的单元造价为1800元/m2,则初始投入资金削减500万元。北京市的电价(假如10年内巩固)为0.70元/(kW·h),功率因素为0.9,单玻幕墙比断热幕墙每一年采暖多支出的电费82万元设金额的年利率为5%(假如10年内巩固),单玻幕墙与断热幕墙修筑节能的经济效益比力见表1。由表1比力患上悉,断热幕墙到第7年即可收回全副所削减的修筑老本,到第10年,断热幕墙修筑节能所发生的经济效益要比单玻幕墙多256万元。这剖析,断热幕墙的修筑节能所发生的经济效益黑白常清晰的。

    五、论断

    (1) 幕墙是我国近20年来睁开起来的集新技术、新质料以及新妄想为一体的新型修筑质料,我国每一年有数百万平方米的幕墙投入运用,并以10%的速率不断削减。因此,幕墙的修筑节能妄想颇为紧张。

    (2) 凭证本文的技术合成、合计以及修筑节能经济效益的评估,幕墙的修筑节能使命对于修筑投入资金者、对于社会都黑白常有利的,用于修筑节能的投入资金残缺可能收回,并能在幕墙的运用期内给投入资金者缔造精采的经济效益以及社会效益。

    (3) 接管断热幕墙的妄想方式是幕墙修筑节能的较实用的道路。