夏热冬冷地区双层玻璃幕墙热通道内气流组织模拟分析

摘要

通风式双层皮玻璃幕墙（Ventilated double skin facade，简称VDSF）外形通透美观，相较于传统的单层皮幕墙，其运行方式更为灵活多变，因而近年来，在我国各地，得到了不少应用。但是针对我国夏热冬冷地区这类较复杂的气候环境下双层皮玻璃幕墙的传热通风特性的研究十分有限。尽管目前我国幕墙厂家的生产安装技术都是从欧洲整套引进的，夏季室内过热、空调系统能耗增加仍然是一个普遍的现象，和双层皮玻璃幕墙在欧洲诸多建筑中达到的提高室内舒适度和减少空调系统规模等效果有较大差距。
　　本文以课题组搭建的两间房间为实验平台，采集VDSF全年实测运行数据，通过试验以及数值模拟软件--Fluent对VDSF热通道内通风性能进行研究，探究VDSF在我国夏热冬冷地区的适用性及较节能的结构设计形式，对我国夏热冬冷地区VDSF的设计及应用提供一些建议。
　　首先，详细介绍了该实验平台，收集夏季实验数据且对之进行处理，分析自然通风和机械通风模式下，VDSF热通道间距、有无百叶以及百叶位置对VDSF热通道通风效果的影响，并且将这两种通风模式进行对比分析，寻求可以实现自然通风的结构设计，以优化VDSF的结构设计。
　　然后，利用Fluent软件对实验分析初步确定的四种工况分别在正午时分太阳辐射以及逐时太阳辐射情形下进行模拟分析，其间，将ASHRAE手册推荐使用的太阳辐射计算模型及本课题组建立的太阳辐射模型，分别和实验实测值进行对比，确定选用本课题组建立的模型作为太阳辐射模型。Fluent模拟结果显示，像长沙市这种典型的夏热冬冷地区，热通道间距设计为0.30m较为合适。

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第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 文献综述

1.3 本文研究的主要内容

第2章 双层皮玻璃幕墙热性能及其研究方法

2.1 双层皮玻璃幕墙热性能

2.2 双层皮玻璃幕墙研究方法

第3章 夏热冬冷地区通风式双层皮玻璃幕墙实验研究

3.1 引言

3.2 通风式双层皮玻璃幕墙实验设计

3.3 VDSF通风性能测试结果分析

3.4 本章小结

第4章 数值模拟结果分析

4.1 数值模拟方法中各模型的选用

4.2 太阳辐射模型和模拟软件的验证

4.3 Fluent模拟结果及分析

4.4 本章小结

结论与展望

本论文研究工作的总结

研究工作展望

参考文献

附录A 硕士学习期间所发表的学术论文

致谢