内置百叶中空玻璃窗系统对建筑室内光热环境影响研究

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在我国南方炎热地区,夏季太阳辐射较强且持续时间长,因此对建筑外窗的隔热、遮阳有较高的要求。内置百叶中空玻璃将百叶与中空玻璃相结合,兼具隔热、遮阳及调节光线等作用,能较好的满足夏热冬暖及夏热冬冷地区对建筑外窗的设计要求。论文首先应用建筑热工及传热学基本原理,分析内置百叶中空玻璃的传热过程,建立其热工计算的数学物理模型,为计算内置百叶中空玻璃的传热系数、遮阳系数等热工参数提供理论方法。同时通过实验测试和模拟计算相结合的方法,得到了其传热系数、遮阳系数、可见光透射比。结果表明,百叶处于收拢状态时传热系数为2.73W/(m2k),遮阳系数为0.86;百叶处于关闭状态时传热系数为1.83W/(m2k),遮阳系数为0.15;这表明内置百叶中空玻璃具有较好的隔热、遮阳性能,可以通过调节内置百叶角度实现不同的遮阳效果,改善室内光热环境。其次研究了中空玻璃, Low-E中空玻璃和内置百叶中空玻璃三种外窗玻璃对室内光热环境的影响。在夏热冬暖地区的典型城市厦门的夏季,对安装了这三种外窗的试验房室内的热环境参数(温度、相对湿度)和光环境参数(采光系数、反射比、照度)进行了测试。结果表明内置百叶中空玻璃窗建筑室内温度较其它两种外窗平均低1~2,而湿度相差不大;安装内置百叶中空玻璃的房间在百叶关闭状态下室内照度值较低,但可以改善室内采光均匀性,减少眩光。最后,采用DeST动态能耗模拟软件对分别安装了普通单玻、中空玻璃、Low-E中空玻璃及内置百叶中空玻璃(百叶关闭、开启两种状态)的相同模型建筑进行能耗模拟分析,并结合建筑朝向对几种外窗的节能效果进行了对比分析。模拟结果显示,南北朝向时制冷能耗分别为:179.5、177.44、174.2、174.86(开启)、152.82(关闭)kW h/m2,全年能耗分别为188.91、185.36、182.5、180.38(开启)、162.27(关闭)kW h/m2;东西朝向时制冷能耗分别为:192.81、190.43、186.12、187.34(开启)、158.14(关闭)kW h/m2,全年能耗分别为201.99、198.14、194.17、192.7(开启)、167.53(关闭)kW h/m2。本文还对内置百叶中空玻璃的经济性和实用性进行了简单的分析,为设计者及使用者对成本控制及如何使用提供了参考。
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