双层皮玻璃幕墙夏季对室内热环境影响的研究

摘要

双层皮玻璃幕墙作为现代建筑的围护结构，不仅具有美观、通透的特点，而且具有冬季保温、夏季隔热、过度季节通风的潜在优势，能够对室内热环境起到改善作用。开展夏季双层皮玻璃幕墙的使用方式和结构尺寸等因素对室内热环境影响效果的研究具有重要的工程指导意义。本文从实验与数值模拟角度进行了双层皮玻璃幕墙夏季对室内热环境影响的研究。
　　本文以寒冷地区某高校双层皮玻璃幕墙实验楼建筑为测试研究对象，搭建了双层皮玻璃幕墙对室内热环境影响的实验研究平台，设计了多工况测试方案。通过测试幕墙夹层内温度和室内温度分布，对比分析了夏季双层皮玻璃幕墙夹层高度、通风口的启闭、夜间通风方式等对室内热环境的影响，并对此建筑幕墙的合理使用方式给出了建议。实验研究结果表明：夏季白天，幕墙夹层内的温度随高度增加而增大，且该温度受太阳辐射的影响比受室外温度的影响更大；当幕墙内外全封闭时夹层内温度在12点左右达到最高（测试日为50℃，比室外温度高21℃）；开启外幕墙通风口时，幕墙夹层高度越大，通风效果越好，对室内热环境的改善作用也越明显；夏季夜间开启内幕墙有利于降低室内温度。研究表明夏季采用合理使用方式的双层皮玻璃幕墙对室内热环境具有一定的改善作用。
　　同时，本文还以实验建筑的某房间为对象，建立了幕墙与室内空气的二维稳态模型，并运用Fluent软件对不同通风口尺寸、不同幕墙夹层宽度等条件下的夏季幕墙夹层和室内的温度场、流场进行了模拟，数值计算结果得出通风口尺寸为0.2m、幕墙夹层宽度为0.6m时对改善室内热环境较为有利，研究结果可为双层皮玻璃幕墙的尺寸设计提供一定的参考依据。

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第一章 绪论

§1-1 引言

§1-2 双层皮玻璃幕墙技术的发展

§1-3 双层皮玻璃幕墙技术的研究现状

§1-4 双层皮玻璃幕墙技术的研究方法

§1-5 本课题研究意义和内容

第二章 双层皮玻璃幕墙对室内热环境影响机理

§2-1 双层皮玻璃幕墙简介

§2-2 双层皮玻璃幕墙的工作原理和分类

§2-3 双层皮玻璃幕墙的通风原理

第三章 双层皮玻璃幕墙夏季对室内热环境影响的实验研究

§3-1 实验平台的搭建

§3-2 实验内容、实验仪器与测试方案

§3-3 测试结果与数据分析

§3-4 本章小结

第四章 双层皮玻璃幕墙对室内热环境影响的模拟研究

§4-1 CFD模拟基础知识

§4-2 模型建立与验证

§4-3 通风口开口尺寸对夹层和室内温度的影响

§4-4 幕墙夹层宽度对夹层和室内温度的影响

§4-5 本章小结

第五章 结论与展望

§5-1 主要结论

§5-2 工作展望

参考文献

致谢