某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究
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圆弧形双层幕墙风荷载数值模拟研究的开题报告一、研究背景及意义随着我国经济的快速发展,建筑业也迅猛发展,复杂的建筑结构和设计越来越多,建筑幕墙作为一种重要的建筑结构形式,不仅具有保温、隔热等功能,更能够美化建筑外观,彰显建筑风格。
然而,建筑幕墙在风力荷载方面具有较高的要求,尤其是弧形幕墙,由于其设计复杂、制作加工困难,制作过程中难以保证幕墙结构的均匀性和稳定性,因此在风力荷载作用下较为容易出现问题,给幕墙的安全性和可靠性带来潜在威胁。
因此,进行圆弧形双层幕墙风荷载数值模拟研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究内容和目标本研究将选择一种典型的圆弧形双层幕墙结构进行分析和研究,利用有限元分析软件,通过建立数值模型,模拟其在强风荷载作用下的受力情况,分析其结构稳定性,以及设计合理性和优化改进措施。
同时,还将对传统的幕墙设计规范和标准进行分析和评估,以此为基础制定出更为合理和适用的规范和标准,为圆弧形双层幕墙结构的设计和制作提供依据。
三、研究方法本研究将采用有限元分析方法,通过建立数值模型,对圆弧形双层幕墙结构进行弯曲屈服分析和强度分析,考虑风荷载、结构自重以及楼体振动等因素的作用,模拟其在复杂工况下的受力情况,同时,将对模拟结果进行分析和评估,并结合传统的幕墙设计规范和标准,提出合理的改进措施和建议。
四、研究预期成果通过该研究,预期实现以下成果:1.建立圆弧形双层幕墙的有限元数值模型,模拟其在强风荷载作用下的受力情况,分析和评估其结构稳定性、缺陷和存在的问题等;2.评估和分析传统的幕墙设计规范和标准的适用性,提出更为合理和适用的规范和标准,为圆弧形双层幕墙结构的设计和制作提供依据;3.提供圆弧形双层幕墙结构设计的优化改进方案和建议,以提高其结构稳定性和可靠性;4.为圆弧形双层幕墙结构的规范制定、设计与制作提供一定的理论基础和技术支持。
五、研究进度安排本研究的进度安排如下:第一年:1.文献调研与分析,确定研究内容和方法。
双层玻璃幕墙运行模式的模拟与实验研究王志勇; 王俊; 卜晖【期刊名称】《《建筑热能通风空调》》【年(卷),期】2019(038)010【总页数】5页(P19-22,52)【关键词】双层玻璃幕墙; EnergyPlus; 自然通风; 数值模拟; 实验验证【作者】王志勇; 王俊; 卜晖【作者单位】湖南工业大学土木工程学院【正文语种】中文0 引言双层玻璃幕墙DSF(Double Skin Façade),又称为双层通风幕墙、热通道幕墙等。
该幕墙由内外两层玻璃组成,中间留有一定宽度的热通道,可借助风压,热压或风机实现建筑的自然通风或机械通风[1]。
DSF的类型具体有外进外出,内进内入,外进内入,内进外出和封闭式5种形式。
Deuk-Woo Kim[2]等对DSF实验房进行实测和模拟研究,发现采用Energy Plus校准后的模型能够准确地预测幕墙空腔温度和DSF壁面温度。
王衍金[3]等对长沙某DSF实验房夏季外循环模式和冬季封闭模式下的模拟结果进行了验证,但并未对过渡季节的模拟结果进行验证。
本文以株洲某DSF实验房作为物理模型,采用能耗模拟软件Energy Plus 8.4对其在未遮阳情况下自然通风不同运行模式的温度和气流速度进行模拟,同时对DSF热通道中的温度和气流速度进行实验测试和对比分析。
1 数值模拟1.1 几何模型Energy Plus是一个免费、开源、跨平台的建筑全能耗分析软件,目前最新版本为Energy Plus8.7.0[4]。
为便于指导建筑方案前期设计和工程实践,合理地选择DSF在夏热冬冷地区自然通风的运行策略,现基于Energy Plus8.4建立DSF建筑模型。
根据DSF实验房的实际尺寸建立1:1三维几何模型,模型尺寸为3400 mm×2000 mm×2800 mm(长×宽×高),房间的南侧墙体为双层玻璃幕墙(如图1所示)。
DSF热通道间距为400 mm,内外通风口尺寸为1700 mm×200 mm(宽×高),玻璃尺寸为1700 mm×2000 mm(宽×高),外窗为clear 8 mm的单层浮法玻璃,内窗为clear 6 mm+Air12 mm+clear 6 mm的双层中空low-e玻璃。
双层通风玻璃幕墙热工性能模拟分析摘要:本文通过建立标准分析模型,对双层通风玻璃幕墙的热工性能进行研究分析,重点阐述了不同工况及设计参数下对幕墙热能性能的影响变化,从而找出双层通风玻璃幕墙热工性能的影响规律,以期为有关方面提供参考借鉴。
关键词:通风玻璃;幕墙;热工性能;模拟双层通风玻璃幕墙作为一种新型环保节能玻璃幕墙,由内、外两层幕墙组成,中间形成热通道,通过控制空气的流动可进行热量交换,达到冬季保温、夏季隔热的效果。
由于其热工性能影响因素较多,为获取影响其热工性能的规律因素,现采用不同设计参数的双层幕墙及在不同工况条件下进行模拟实验,以分析其变化对热工性能的影响,从而帮助实际工程的设计提供数据支持。
1 建立标准分析模型本文建立了典型内循环双层幕墙模型,采用Gambit软件对模型进行网格划分,应用Fluent定义其边界条件并进行热工性能分析。
内循环双层幕墙示意图及相关尺寸见图1,图中H、B和D分别表示热通道的高度、宽度、厚度,din表示进风口高度,dout表示方形出风口边长。
H取固定值3000mm,D取固定值200mm。
参考《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》,采用冬季标准计算条件计算传热系数。
外层玻璃为6+12+6mm厚的中空玻璃,内层玻璃为6mm厚单片玻璃。
本文所研究的各影响参数及其取值见表1。
2.1 不同进风口高度时热工性能随出风口风速变化结果空气间层高度为3000mm,宽度为1000mm,厚度为200mm,进风口高度分别为10mm、25mm、50mm、100mm时,外玻1(WB1)外表面、外玻2(WB2)内表面、内玻(NB)内表面、出风口(OUTLET)的平均温度以及U值随出风口风速变化结果见图2。
此时各模型玻璃表面辐射率均为0.84。
由图2可知:(1)外玻1外表面、外玻2内表面、内玻内表面、出风口的加权平均温度均随出风口风速的增大而提高;(2)各模型U值随出风口风速的增大而降低;(3)关闭出风口无机械通风时,各热工性能数据结果基本相同;(4)当出风口风速由0变化到0.1m/s时,各模型外玻1外表面、外玻2内表面、内玻内表面平均温度均有显著提高,U值明显减小,特别是进风口高度为100mm对应模型的温度和U值变化幅度最大;进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的外玻1外表面平均温度分别提高了0.14℃、0.36℃、0.64℃、1.1℃;进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的外玻2内表面平均温度分别提高了0.55℃、1.39℃、2.45℃、4.19℃;进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的内玻内表面平均温度分别提高了0.39℃、0.94℃、1.6℃、2.61℃;进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的U值分别减小了0.07W/(m2•K)、0.19W/(m2•K)、0.33W/(m2•K)、0.53W/(m2•K);(5)外玻1外表面、外玻2内表面的加权平均温度随出风口风速的增大具有相近的变化规律:进风口高度为10mm时,其温度整体提高速度最快,之后依次是进风口高度为25mm、50mm、100mm对应模型温度;当进风口高度为10mm和25mm时,其温度变化速度较为均匀;当进风口高度为50mm和100mm时出风口风速从0到0.1m/s时,其温度变化幅度较大,之后温度提高速度较为均匀;(6)出风口风速为0-0.1m/s时,各对应模型的内玻内表面加权平均温度均显著提高;出风口风速大于2m/s时,进风口高度为25mm和50mm对应模型的温度基本相等;(7)进风口高度为10mm时,在相同出风口风速条件下其出风口加权平均温度均为最低;出风口风速为0-2m/s时,出风口温度随进风口高度的增大而逐步提高;出风口风速大于2m/s时,进风口高度为25mm、50mm和100mm对应模型的温度较为接近,且均大于进风口高度为10mm模型对应温度;(8)随着出风口风速的增大,进风口高度为10mm对应模型的U值下降速度最快;当进风口风速为0-0.1m/s时,随着进风口高度的增加,U值逐渐减小,且进风口高度100mm对应模型的U值减小幅度最大;出风口风速小于2m/s,进风口高度为100mm对应模型的U值最小;出风口风速为2m/s时,不同进风口高度对应模型的U值较为接近;出风口风速大于2m/s,进风口高度为10mm对应模型的U值最小,进风口高度为25mm和50mm对应模型的U值基本相等,进风口高度为100mm对应模型的U值随出风口风速的增大而降低但降速减小。
建筑幕墙通风数值模拟摘要本论文主要对某工程幕墙外置格栅的开启门通风进行CFD模拟计算,采用国际先进的流体力学计算方法与理论方法进行分析比较。
关键词数值模拟、流体动力学、幕墙通风1基本方程建筑幕墙通风普遍采用理论公式计算分析,常规计算方法能够比较正确地分析标准规则的幕墙自然通风,但很难计算分析构造复杂的建筑幕墙,这是因为作用于建筑幕墙的风一般呈湍流流动。
流体试验表明,当Reynolds数大于某一临界值时,流动是会出现一系列复杂的变化,最终导致流动特征的本质变化,流动呈无序的混乱状态。
这时,即使是边界条件保持不变,流动也是不稳定的,速度等流动特性都随机变化,这种状态称为湍流(turbulent flow),湍流瞬时控制方程如下:湍流中的脉动现象能够影响幕墙的通风效果,且通风构件布置设计的合适与否也直接决定了幕墙通风设计方案的优劣,因此如构件截面尺寸大小,构件的间距等均需要通过模拟计算分析来加以确定。
2风压计算垂直于气流方向的平面所受到的风压力,其值是动风压与静风压的总和,即Po=Ps+ WP,根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为:WP =0.5×ro×V²,此式为标准风压公式。
根据国家标准《民用建筑热工规范》GB50176-93附表3.2,可计算出幕墙面受到的大气压强为WP总=101328.025Pa.3 CFD计算分析本案例幕墙通风主要依靠铝板开启门的开启与关闭来进行控制。
开启门开启宽度的大小与开启门外侧的铝格栅间距大小均会影响到通风量的大小。
方案中格栅总开口宽度为145mm,高度为2950mm,竖向格栅的水平间距为28.5mm,竖向方向加设三根副框。
初步方案设计假设3种开启状态。
状态1:设置格栅,开启门完全开启;状态2:设置格栅,开启门60°开启;状态3:取消格栅,开启门完全开启。
3.1 CFD计算条件针对以上3种状态进行CFD模拟计算,以状态1(设置格栅,开启门完全开启)为例:取幕墙一个通风单元作为分析对象,横向玻璃左右宽度均取700mm,竖向取2950mm。
关于双层通风幕墙研究摘要:随着时代的发展,能源问题恶化,近年来国内外的幕墙行业以节能为目的,不断创造研发能够改善环境性能的玻璃幕墙,即目前市场上最常出现的技术——双层通风幕墙(Double Skin Facades),简称DSF。
DSF在业内被称为双层皮,又被称为热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙或者主动式幕墙等。
幕墙中间的遮阳装置满足节能环保要求的同时,也具有良好视觉感受。
本文主要介绍双层通风幕墙(DSF)的定义及发展历程,就DSF的结构分类和功能特点进行了总结,同时对国内运用双层通风幕墙技术的现有建筑进行了应用举例。
最后总结DSF未来发展前景,指出目前国内需要更加深入地研究双层通风幕墙的相关技术。
关键词:双层通风幕墙;结构;特点1 双层通风幕墙的结构分类1.1 内循环式双层通风幕墙内循环式双层玻璃幕墙,是指空气从内层幕墙的下通风口进入空腔,上升到上部排风口,从吊顶内的排风管排出[3]。
幕墙材料通常采用断热铝型材和中空玻璃,内层玻璃幕墙通常采用可开启式单层玻璃幕墙或铝门窗。
内循环式双层玻璃幕墙一般多采取机械通风,大大节约制冷与采暖的耗能,同时在玻璃幕墙周围区域保持良好的工作条件,对严寒地带采暖效果尤其有益。
内通风通道也可设置可调节的遮阳设施如百叶帘或垂帘等,可以很有效地调整日照及遮阳效果,对技术有较高的要求,使用费用也较为昂贵。
1.2 外循环式双层通风幕墙外循环式双层通风幕墙与内循环式双层通风幕墙相反,一般使用中空玻璃作为内层封闭的幕墙。
外层幕墙通常使用单层玻璃,同时在外幕墙上下两端设置可电控的进风口和出风口。
外循环式双层通风幕墙多为自然通风。
夏季开启通风口,夹层空气吸收太阳辐射,室外空气从下端进入,由于烟囱效应,形成自下而上的气流,带走空腔热量,降低内层幕墙温度。
冬季关闭通风口,并开启遮阳设备,由于日光直射室内,夹层中的空气吸收太阳辐射,从而产生温室效应,能够在提高幕墙附近室内环境温度的同时极大减少室内热能的流失。
某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究黄艳刘东杨建坤张恩泽摘要:根据双层玻璃幕墙建筑的特殊热环境,提出过渡季节采用自然通风的方式,确定了建筑围护结构的开口方式和开口大小,使各楼层的空气温度都在热舒适范围内;应用 CFD数值模拟方法对各楼层房间的三维温度场,速度场进行了模黄艳刘东杨建坤张恩泽摘要:根据双层玻璃幕墙建筑的特殊热环境,提出过渡季节采用自然通风的方式,确定了建筑围护结构的开口方式和开口大小,使各楼层的空气温度都在热舒适范围内;应用 CFD数值模拟方法对各楼层房间的三维温度场,速度场进行了模拟,研究结果表明,利用自然通风能够有效地改善室内热环境,较好地满足人体热舒适的要求。
关键词:自然通风数值模拟中庭1. 引言空调的应用为人们创造了舒适的室内环境,但也带来了一些问题;首先,空调建筑的密闭性较好,当新风量不足时,室内空气品质(IAQ)恶化会导致病态建筑综合症(SBA);其次,大量的空调器加剧了城市热岛效应,造成室外空气热环境恶化;再次,空调器的普及使建筑能耗有较大的增长趋势。
因此随着可持续发展战略的提出,同时发展生态建筑也是大势所趋,自然通风这项古老的技术重新得到了重视。
合理利用自然通风能取代或部分取代传统制冷空调系统,不仅能不消耗不可再生能源完成有效被动式制冷,改善室内热环境;而且能提供新鲜、清洁的自然空气,改善室内空气品质,有利于人的身体健康,满足人们心理上亲近自然,回归自然的需求。
采用双层玻璃幕墙可以进行有效的自然通风。
双层玻璃幕墙又称动态幕墙,两层玻璃之间的距离为20mm~500mm,利用“烟囱、热流道”效应,气流在两层玻璃幕墙中间由下向上循环,带走外面一层玻璃幕墙太阳辐射的能量,达到隔热、保温、节能、环保的功效。
按照不同的通风原理双层玻璃幕墙可分为:整体式、廊道式、通道式和箱体式。
双层玻璃幕墙具有多项功能:减少风及恶劣气候的影响、提高隔音能力、充分利用太阳能、运用自然通风使空调运用率降至最低。
双层玻璃幕墙能耗模拟分析报告1.模拟目的本模拟为探究“铝合金型材外框(6+12A+6)”和内循环双层玻璃幕墙的节能性。
2.建筑简介2.1建筑几何模型建筑几何模型如图1所示,尺寸按照建筑图纸所建,为一标准层,角度按照图纸显示北偏西27.76°。
遮阳板简化为一个板,其效果和建筑图上的等效。
如图1所示,建筑分为6个热工区域,即内部楼梯、走廊、东西南北四个办公区。
图1 Legacy Openstudio建筑模型图2.2围护结构参数围护结构参数满足《公共建筑节能设计标准》对于夏热冬暖地区的要求。
结果如下表1所示。
2.3空调系统设定空调夏季控制温度按照《公共建筑节能设计标准》设定,办公区域空调设计温度26℃,走廊和楼梯间27℃。
空调系统采用风机盘管加新风系统。
2.4气象参数设定采用美国能源部发布的深圳地区的典型气象年数据,在EnergyPlus官网下载。
3. 模型选定及参数设定双层玻璃幕墙的模型如下图2所示,双层玻璃幕墙的构造如表2所示,其中百叶宽度为25mm ,空腔宽100mm 。
图2 双层内循环空气流动示意图表2 双层玻璃幕墙构造4. 计算结果对比分析下表3是不同外表皮模式下建筑全年制冷能耗和空调设计负荷的对比,下表3所谓无通风中间遮阳双层幕墙是关闭双层玻璃幕墙间的空气流动。
表3不同外表皮模式下建筑空调制冷能耗和设计冷负荷影响空调能耗变化的主要原因是透过窗户的传热,即包括透过窗户的辐射得热和透过窗户的导热传热。
下面以东向热工区域(房间EASTZONE)夏季设计日7月21日的透过窗户的得热情况详细分析。
下图3、4和5分别是窗户构造为6low-E+12a+6、通风模式下的双层玻璃幕墙和无通风时双层玻璃幕墙时透过窗户的逐时总得热率。
从图中可以看出窗户内循环通风模式下透过窗户的逐时总得热率最小(最大值4709.7W),其次为无通风双层玻璃幕墙(最大值6567.5W),最后为中空low-E(最大值为10147.5W)。
双层玻璃幕墙自然对流换热的数值模拟江苏经贸职业技术学院马骞徐建峰宋保银摘要简要介绍了双层玻璃幕墙的节能原理,建立了双层幕墙空气腔内的流体力学和传热学二维稳态数学模型,用数值计算的方法得出空气腔内的温度分布和速度分布。
结果可以看出,幕墙的散热效果与遮阳板的位置有一定关系,遮阳板越靠近外层幕墙,其散热效果越明显。
关键词双层玻璃幕墙自然对流数值模拟1 概述建筑幕墙作为建筑的外围护结构,其热工性能直接影响建筑能耗。
现在广泛使用的单层玻璃幕墙,虽然逐渐采用热反射镀膜玻璃、中空玻璃、断热型材等其它节能材料,在热工性能方面比过去的门窗有所改善,但仍然存在能耗较大的问题。
最近几年发展的双层玻璃幕墙以其科学的结构、完善的功能、先进的设计理念,充分利用太阳能、自然通风换气,降低空调能耗,减少风及恶劣气候的影响,营造舒适温馨的生活和工作环境等优点,越来越受到建筑师和投资者的青睐。
1.1双层玻璃幕墙的组成双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成,两层幕墙中间要形成一个通道,同时外层幕墙设置进风口和出风口。
外层幕墙一般是厚度为12mm或15mm左右的固定玻璃,不能自由打开。
内层幕墙是由两个玻璃薄层夹着一层空气薄层,所以可以说双层玻璃幕墙结构其实包含着三层玻璃[1,2]。
内层幕墙可以是窗户,也可以是玻璃门,因此是可以打开的。
两层幕墙间的中层空间宽度没有严格限制,可以在0.2m~1.4m范围内变化。
里面的空气以自然对流为主。
同时由于中层空间的存在,因而双层玻璃幕墙能提供一个保护空间以安置遮阳设施(如活动式百叶、固定式百叶或价格昂贵的阳光控制构件)。
已有的实验数据资料证明,在双层墓墙间设置的遮阳百叶比普通建筑使用的内置百叶具有更佳的遮阳效果。
1.2双层幕墙的节能原理双层幕墙的节能是指幕墙在夏季利用遮阳板吸热产生空气自然对流,通过通风换气将太阳辐射能带到室外,从而降低室内温度;在冬季(尤其是夜晚)形成多重隔热,提高保温效果,降低取暖能耗。
第一章双层玻璃幕=I;6;的基本原理及类型分析第一章双层玻璃幕墙的基本原理及类型分析1.1建筑幕墙的发展历程1.1.1幕墙体系的发展建筑技术的飞速发展伴随着人类对于建筑不断提出的新的要求,使得建筑经历了一次又一次的变革。
在19世纪,随着建筑技术,尤其是结构技术的发展,大大改变了建筑的面貌。
其造成的影响之一,就是将墙体从建筑承重功能之中解放出来,成为了相对独立的建筑子系统。
同时,随着工业技术的发展,玻璃、钢铁等现代材料得到广泛应用,当时的建筑师将这些材料作为建筑的外部围护材料运用到建筑之中,形成了我们如今所熟知的玻璃幕墙结构。
图1.1法古斯丁图1-2芝加哥湖滨公寓19世纪,工业革命的发起改变了整个世界。
新技术以及新材料的大量涌现,特别是玻璃与钢铁的应用,极大的改变了建筑的面貌。
一个显著的例子就是1851年英国帕克斯顿建造了伦敦的水晶宫,全部是由玻璃与铁框架覆面,完全摆脱了当时在立面上建筑装饰的做法,呈现出新时代的端倪。
在美国,芝加哥学派的诞生标志着人们终于认识到,再也不能为了因袭传统而不顾社会发展的需要。
在高层建筑之中,传统的厚重外墙不但增加了结构荷载,而且不利于采光。
面对新的建筑功能要求,建筑的围护结构发生了深刻的变化,越来越通透的建筑外立面逐渐显现。
1910年由现代建筑大师格罗皮乌斯设计的法古斯鞋厂,首先将玻璃幕墙引入了建筑之中。
连续透明的玻璃幕墙即使在建筑转角除也未打断,建筑师清晰的表明了幕墙非承重的特性。
从此揭开了玻璃幕墙的序幕。
第二次世界大战后,著名建筑师凡德.罗设计了美国芝加哥湖宾公寓和纽约西格拉姆实例:ARAG2000塔楼,德国杜塞多夫由RKW与NormanFoster合作设计的这座办公塔楼,高120m,双层玻璃幕墙在竖向被分为四组,每一组含有8个楼层。
竖井贯通这8个楼层。
因为建筑外部环境有较大的噪音(70—78dB(A))同时考虑到竖井中有较强的空气上浮力,所以最终选择了井箱式立面系统。
自然通风模拟分析报告1. 引言自然通风是利用自然气流的运动来实现室内空气流通的一种方法。
在建筑设计中,通过模拟分析自然通风的效果,可以评估建筑的通风性能,优化空气流动,提高室内空气质量。
本报告将使用模拟分析方法,对某建筑的自然通风效果进行评估和分析。
2. 模型建立首先,我们需要根据建筑的设计图纸,使用建筑信息建立一个三维模型。
在模型建立过程中,需要考虑建筑的尺寸、材料和窗户等因素,以便准确地模拟建筑的几何形状和气流特性。
3. 边界条件设置在进行自然通风模拟分析时,需要设置几个重要的边界条件,包括室内外温度差、风速和风向。
这些边界条件将影响室内空气的流动速度和方向。
根据建筑所在地的气候条件和环境特征,我们可以合理地设置边界条件,以便更真实地模拟建筑的自然通风情况。
4. 材料属性设定建筑的材料属性对自然通风效果有着重要的影响。
不同的材料具有不同的热传导性能和透气性能。
在模拟分析过程中,我们需要准确地设置建筑材料的属性,以便更好地模拟建筑内外空气的传热与传质过程。
5. 网格划分为了进行数值模拟分析,我们需要将建筑模型划分成小块,形成网格结构。
这些小块将用于计算流体力学模型的数值解。
在划分网格时,需要根据建筑的几何形状和气流特性,合理地划分网格,以保证计算结果的准确性和可靠性。
6. 模拟运算通过设置好模型建立、边界条件、材料属性和网格划分,我们可以进行自然通风的模拟运算。
在模拟运算过程中,使用数值计算方法求解流体力学方程组,得到建筑内外空气的速度分布、温度分布和压力分布等信息。
通过模拟运算,可以判断建筑的自然通风效果是否满足设计要求。
7. 结果分析根据模拟运算得到的结果,我们可以对自然通风的效果进行分析。
通过分析建筑内外空气的速度分布、温度分布和压力分布等信息,可以评估建筑的通风性能,确定是否需要优化设计。
同时,也可以通过模拟分析结果,提出改进建议,以提高室内空气质量和舒适度。
8. 结论通过模拟分析自然通风的效果,我们可以全面地评估建筑的通风性能,并通过分析结果提出改进建议。
双层玻璃幕墙建筑的室内空气环境控制研究的开题报告一、选题背景随着城市建设和经济发展的不断提升,高层建筑和现代化建筑的建设越来越普及,而双层玻璃幕墙建筑作为一种新型建筑结构形式,被广泛应用于各个领域。
与传统建筑相比,双层玻璃幕墙建筑具有隔音、保温、采光、美观等优点。
然而,双层玻璃幕墙建筑在使用中也存在一定的问题,如室内温度变化大、室内空气干燥等问题,影响了室内舒适度和健康水平。
因此,本研究旨在探究双层玻璃幕墙建筑的室内空气环境控制研究,为建筑设计和使用提供科学依据和技术支持。
二、研究目的本研究旨在探究双层玻璃幕墙建筑的室内空气环境控制方法和技术,具体目的有:1.分析双层玻璃幕墙建筑的特点和存在的问题,深入了解室内空气环境控制的重要性和必要性。
2.研究双层玻璃幕墙建筑的环境控制方式和技术,包括通风、空调、湿度控制等方面。
3.通过实地调研和数据分析,了解不同控制方案对室内空气环境的影响,探究最优方案。
4.提出改进措施和建议,为双层玻璃幕墙建筑的设计和使用提供参考。
三、研究内容1.双层玻璃幕墙建筑的特点和存在的问题2.双层玻璃幕墙建筑室内空气环境控制的意义和必要性3.双层玻璃幕墙建筑的室内环境控制技术研究(1)通风技术研究(2)空调技术研究(3)湿度控制研究4.双层玻璃幕墙建筑室内空气环境控制方案对比实验5.改进建议及措施四、研究方法1.文献资料法:通过查阅相关文献、资料,了解国内外双层玻璃幕墙建筑的研究现状,为研究提供理论支持。
2.实地调查法:通过对双层玻璃幕墙建筑的实地考察,了解双层玻璃幕墙建筑的实际情况,为研究提供实证依据。
3.数据统计法:通过对不同控制方案的数据采集和统计分析,探究最优方案和数据规律。
五、预期成果1.掌握双层玻璃幕墙建筑的特点和存在的问题,了解室内空气环境控制的重要性。
2.研究双层玻璃幕墙建筑的环境控制方式和技术,为实现舒适室内环境提供科学依据和技术支持。
3.通过实地调研和数据分析,探究最优方案,提出改进建议,为建筑设计和使用提供参考。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第17期·73·文章编号:2095-6835(2023)17-0073-03通风相变双层玻璃幕墙的隔热性能研究*肖阳,许志慧,田耀月,张可凡,宋小生,蒋达华(江西理工大学土木与测绘工程学院,江西赣州341000)摘要:利用玻璃幕墙上下方的百叶风口组合形成不同的通风循环方式,夏季可利用双层玻璃幕墙蜂窝结构中填充的石蜡相变材料进行散热和自然通风带走室内热量,冬季可利用集热金属翅片收集太阳热量为室内进行升温,在此基础上设置太阳能光伏百叶,可实现自动调节遮阳。
关键词:玻璃幕墙;石蜡;光伏板;集热翅片中图分类号:TU111.4;TU83文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2023.17.020随着中国城市建设发展,越来越多的高层和地标建筑开始采用双层玻璃幕墙美化景观、提升建筑舒适度。
双层玻璃幕墙不仅对建筑的室内光环境有一定影响,作为外围护结构,它直接影响着建筑的供暖和空调能耗[1]。
玻璃幕墙的节能设计从玻璃材质、型材和遮阳系统等方面进行选择,根据外界气候环境的变化,自动调节玻璃幕墙的保温、遮阳和通风系统[2]。
含半透明相变材料的幕墙是一种新型建筑节能技术,是传统型玻璃幕墙的改良版,其原理是将内置遮阳卷帘替换为封装石蜡类半透明相变材料百叶,百叶可以调节旋转,以充分吸收部分光谱下的太阳能而达到蓄热目的[3-5]。
相变材料具有体积小、造价低廉、储能密度大、节能效果明显、相变温度范围宽等优点,被广泛应用于环境温度控制、废热和余热回收、太阳能储存等领域[6]。
本文提出一种基于相变材料的通风散热双层玻璃幕墙,并研究了其散热性能。
1设计方案太阳能通风相变散热双层玻璃幕墙主要由双层玻璃幕墙结构、太阳能发电集热百叶结构、玻璃百叶通风口结构、半透明石蜡相变材料蜂窝结构和风机辅助通风结构构成[7]。
双层通风幕墙自然风与热气流混合有限分析计算的研究
潘冬;王秋;陈海;郭金基;王文欢
【期刊名称】《广东土木与建筑》
【年(卷),期】2010(017)005
【摘要】研究双层幕墙在外界大气总风压及温差作用下引起热气流流动状态,简化计算模型,建立通道各截面气流的贝努里能量方程、质量连续方程及相关动量方程、温度场方程,并在一维流动下寻求方程组的解析解,同时设计有限分析计算程序和给出计算实例.
【总页数】4页(P35-37,45)
【作者】潘冬;王秋;陈海;郭金基;王文欢
【作者单位】中山盛兴幕墙有限公司,广东,中山,528412;中山盛兴幕墙有限公司,广东,中山,528412;中山大学应用力学与工程系,广州,510275;中山大学应用力学与工程系,广州,510275;中山盛兴幕墙有限公司,广东,中山,528412
【正文语种】中文
【相关文献】
1.双层通风幕墙春秋季热气流有限分析法的计算 [J], 杨欢军;陈海;郭金基;张开成;
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4.双层幕墙通道热气流的节能计算与实验研究 [J], 陈海;毛伙南;郭金基;张开成;杨欢军;崔传芹;唐珠创;谢观键
5.双层通风幕墙热气流有限分析计算方法的研究 [J], 陈海;姜清海;郭金基;张开成;张镇成;崔传芹
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不同气流方式下双层玻璃幕墙火灾特性的数值模拟
杨云
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2013(000)010
【摘要】采用数值模拟的方法进行双层玻璃幕墙火灾特性的预测.以某酒店为例建模,对双层玻璃幕墙的三种不同气流方式进行了数值模拟,得出火灾烟气在双层玻璃幕墙热通道内的运动规律,比较三种气流方式对烟气流动的影响,得出从各层进风口进入的风都沿通道汇集至顶层顶部的总排风口排出的方式控制烟气流动最为有效.【总页数】4页(P1085-1088)
【作者】杨云
【作者单位】徐州市消防支队,江苏徐州221000
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4;TK121
【相关文献】
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某双层玻璃幕墙建筑自然通风的数值模拟研究
一、引言
在建筑设计中,自然通风是一种重要的设计策略,可以提供舒适的室内环境,并减少对冷暖通风系统的依赖。
双层玻璃幕墙被广泛应用于高层建筑中,其通过形成一个夹层空间来提高隔热性能。
本文旨在通过数值模拟研究,探讨某双层玻璃幕墙建筑的自然通风效果,并分析不同参数对通风效果的影响。
二、研究方法
2.1 模型建立
本研究选择某个具体的双层玻璃幕墙建筑进行研究。
首先,通过建筑信息和材料特性,建立该建筑的数值模型。
模型应包括建筑外形、双层玻璃幕墙结构、室内布局等信息,并考虑到不同材料的热传导特性。
2.2 边界条件设定
为了模拟真实环境下的自然通风情况,需要设置适当的边界条件。
考虑到建筑的实际使用情况,模型中应包括外部空气温度、湿度、风速等参数,并考虑到日照对建筑的影响。
2.3 数值模拟方法
为了模拟建筑内部空气流动情况,可以采用计算流体力学(CFD)方法。
CFD方法基于流体力学原理,可以通过数值计算模拟流体在复杂几何结构中的运动和传热过程。
通过CFD模拟,可以获取建筑内部空气的速度、温度、湿度等信息,并评估自然通风效果。
三、结果分析
3.1 不同天气条件下的通风效果
通过数值模拟,我们可以分析不同天气条件下的通风效果。
可以模拟夏季高温天气和冬季低温天气下的自然通风情况,并分析温度、湿度等参数的变化。
结果显示,在适当的设计条件下,双层玻璃幕墙可以提供良好的通风效果,并有效降低室内温度。
3.2 影响通风效果的参数分析
通过调整不同参数,如幕墙透明度、夹层空气流动方式等,可以评估这些参数对通风效果的影响。
数值模拟结果显示,透明度较高的幕墙能够提供更多的自然光照,但可能会导致室内温度升高。
同时,夹层空气流动方式的改变也会对通风效果产生影响。
3.3 自然通风与节能效果
自然通风不仅可以提供舒适的室内环境,还可以减少对冷暖通风系统的依赖,从而降低能源消耗,提高建筑的节能效果。
数值模拟结果可以评估自然通风对建筑能耗的影响,并比较与传统通风系统之间的节能差异。
四、结论
通过数值模拟研究,我们深入探讨了某双层玻璃幕墙建筑的自然通风效果。
研究结果表明,在适当的设计条件下,双层玻璃幕墙可以提供舒适的室内环境,并具有良好的通风效果。
透明度、夹层空气流动方式等参数对通风效果有一定影响,需要根据具体情况进行优化设计。
此外,自然通风还能有效减少能源消耗,提高建筑的节能效果。
通过本研究,我们对某双层玻璃幕墙建筑的自然通风效果有了更深入的了解,为相关设计和优化提供了理论参考和实践指导。
未来的研究可以进一步探索其他参数对通风效果的影响,提出更优化的设计方案,以实现更好的自然通风效果和节能效果。