热通道幕墙的“冷”思考

来源:互联网　作者:* 　日期:2006-7-31 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

    近年来我国掀起了一股热通道幕墙的热浪。热通道幕墙（又称双层幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙、健康幕墙等）是指由一层外层幕墙和一层内层幕墙（或窗）组成的幕墙，两者之间留有一空腔（通道），这个通道称为热通道。这几年我国很多企业的技术人员和学者对热通道幕墙的原理和计算作了研究，提出了很多有价值的研究成果和论文，它对我们正确认识热通道幕墙有很大作用，但也不乏商业炒作，将热通道幕墙炒热来混水摸鱼，获取不正当的商业利益。要正确认识热通道幕墙的本质，我们必须冷静地进行思考，认真进行实测和分析，正确认识它的本质，使热通道幕墙走上健康发展的道路，本文根据近年来一些实测结果，对热通道幕墙热工原理提出一些设计概念和全国同行进行讨论。
    一、太阳辐传热和幕墙内外温差传热及其转换
    玻璃幕墙热工性能要受其存在的空间环境中多种因素的影响，其中最主要的是太阳辐射热和幕墙玻璃内外侧存在空气温度差时的传热影响。
    1、单层幕墙玻璃的传热
    单层幕墙玻璃传热分为无太阳辐射时传热和有太阳辐射传热两种情况讨论。
    A、无太阳辐射时单层幕墙玻璃的传热。当室内温度高于室外温度时，室内向室外传热，（主要是冬季时的情况），这时室内空气温度通过对流、辐射等复杂的传热过程传给玻璃内表面，玻璃内表面温度高于外表面，通过传导将温度传导到外表面，再通过对流、辐射等复杂的传热过程传给室外空气。当室外温度高于室内温度时，由室外通过同样原理向室内传热。
    B、有太阳辐射时单层幕墙玻璃的传热除了温差传热外，还有太阳辐射传热，当夏季室外温度高于室内时，室外高温向室内低温传热，同时太阳辐射向室内传热；冬季太阳辐射向室内传热，而室内高温向室外低温传热。
    2、热通道幕墙玻璃的传热
    A、无太阳辐射时双层玻璃幕墙的传热。当室内温度高于室外温度时，室内向室外传热，（主要是冬季时的情况），这时室内空气温度通过对流、辐射等复杂的传热过程传给热通道外层玻璃内表面，玻璃内表面温度高于外表面，通过传导将温度传导到外表面，再通过对流、辐射等复杂的传热过程传给室外空气。当室外温度高于室内温度时，由室外通过同样原理向室内传热。
    B、太阳辐射时双层幕墙玻璃的传热除了温差传热外，还有太阳辐射传热，夏季太阳辐射热在外层玻璃外表面被反射一小部份，一部份被玻璃吸收后向室外、热通道内传热，一部份透射到热通道内加热热通道内空气，同时室外高温度向热通道内传热，使热通道内温度升高，透射到热通道内的太阳辐射热在内层玻璃外表面被反射一小部份，一部份被玻璃吸收后分别向热通道内、室内传热，一部份透射到室内加热室内空气，同时热通道内高温度空气向室内传热，使室内温度升高，当太阳辐射传热量很大（而没有空调时），也有可能使室内温度高于室外温度，这时室内向室外传热，这就是说夏季影响室内温度的热源有两方面即太阳辐射传热和室外温度高于室内温度时的温差传热，它们都会使室内温度升高。
    冬季太阳辐射热除一小部份被玻璃反射，一小部份被玻璃吸收后传向室外，大部份透射和吸收后传向热通道，太阳辐射热在内层玻璃外表面被反射一小部份，一部份被玻璃吸收后又向热通道、室内传热，一部份透射到室内加热室内空气，同时热热通道内高温度空气向室内传热，提高室内温度。当室外温度低于热通道（室内）时，通过幕墙玻璃和热通道传热，室内温度将有较多传向室外，造成室内热能损失。
    1998年深大方大公司为北京国家会计学院建造了国内第一个热通道幕墙，在2000年投入使用后，进行热工性能观测和热工分析，2003年深圳市对通过热通道幕墙与单层玻璃幕墙进入室内的太阳辐射进行了对比实测，观测和实测表明，在北纬25度大气透明度5级地区，上午8时透过单层透明玻璃幕墙进入室内的太阳辐射为431W/m2，透过单层镀膜玻璃幕墙进入室内的太阳辐射为122W/m2，透过双层透明玻璃热通道幕墙（热通道450mm宽）进入室内的太阳辐射室为316W/m2，即太阳辐射热透过外层玻璃后，通过热通道时基本上不衰减，通过热通道双层玻璃进入室内的太阳辐射热比单片透明玻璃幕墙少主要是内层玻璃太阳辐射的透射比形成的，也就是说热通道的存在对减少太阳辐射热的贡献微乎其微。从各种热通道幕墙工程实例看，不管是北京旺座中心热通道幕墙，还是深圳电视台热通道幕墙都明确指出，夏季必须在热通道内设遮阳帘来阻止太阳辐射热进入室内。而单层玻璃也可用遮阳帘来阻止太阳辐射进入室内，因此在评价热通道幕墙节能效果时，不能把设遮阳帘的效应作为热通道幕墙的贡献，不过在热通道内设遮阳帘在建筑艺术上要胜过单片玻璃幕墙。
    在评估太阳辐射热时，要对不同地区(不同纬度)、不同朝向、不同时段、不同气候条件分别进行评估。不能笼统用一个参数（如800W/m2）来进行计算，应该知道不同地区(不同纬度)、不同朝向、不同时段的太阳辐射是不同的。

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