贵阳地区建筑幕墙热工性能分析与研究

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贵阳地区所在区域为建筑热工气候分区的温和地区东部,紧邻夏热冬冷地区,随着全球气候变暖,原来的热工气候分区划分客观上已经开始不完全适用于该地区,部分研究文献和书籍已将贵阳地区划分为夏热冬冷地区,同时,贵阳地区公共建筑按夏热冬冷地区规范要求实施;而对于温和地区,由于人们长期形成的观念,认为该地区气候条件较好,对节能工作的重视度不够,造成该地区建筑节能工作滞后,这导致该地区大量新建筑采用了例如玻璃幕墙,采光顶等透明围护结构,甚至全玻璃幕墙建筑也大量盛行,而大量的透明幕墙建筑产生的能耗问题将会是该地区不可忽视的能源负担。在常用的建筑幕墙中,玻璃幕墙作为使用最为广泛的幕墙而受到很多建筑设计师的青睐,而玻璃幕墙在热工性能上存在较大缺陷。因此,本文以贵阳地区采用玻璃幕墙的公共建筑为研究对象,分析其热工性能各个影响因素的气候适应性,对于促进贵阳地区相关研究工作有较为积极的作用。本文首先从玻璃材料出发,对影响玻璃幕墙热工性能的玻璃热特性参数进行分析,得出对节能有利的材料,和不同材料更适应的节能策略。然后分析该建筑热环境测试结果,得出测试结果并分析案例现有热环境的问题,如采用Low-E玻璃后,未设遮阳区域夏季温室效应明显;同时该Low-E玻璃对保证冬季室内热舒适有较为积极的作用,但这与夏季的表现相矛盾;不同朝向遮阳的无差别设计是否合适等问题。然后以该图书馆建筑为对象,利用软件DeST-C公建版,模拟分析各影响因子对能耗和自然室温的影响规律;最后总结归纳并提出能够降低贵阳地区玻璃幕墙建筑的能耗的设计策略和各个影响因子的权重。研究表面,贵阳地区选择Low-E玻璃幕墙,建筑能耗有了显著的降低;但高透型Low-E玻璃相比其他类型Low-E玻璃表现不佳,同时,外遮阳的设置也会很大程度影响能耗表现,贵阳地区公共建筑外遮阳所显示的遮阳系数并不高,相比之下,南侧和西侧房间遮阳效果较好,东向房间外遮阳设置不正确甚至造成年累计负荷的增加,玻璃的热特性参数选择,遮阳的选择,窗墙比的选择等问题都无法一概而论,因此,必须根据该地区气候状况考虑各方面的因素来决定建筑幕墙的设计方法。文章的最后,提出了贵阳地区更具适应性玻璃的传热系数,遮阳系数选择原则,不同窗墙比对各个朝向的不同反馈等内容,对该地区建筑幕墙节能研究提供参考。
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