夏热冬暖地区门窗性能检测方法研究

【摘要】：目前，夏热冬暖地区玻璃幕墙的应用日益广泛，玻璃幕墙以成为城市光环境与热环境的重要影响因素，同时玻璃幕墙对建筑物的室内光热环境和总体能耗影响较大，直接影响到建筑耗能的CO_2减排。因此，为了改善城市光环境，减少建筑能耗，控制CO_2排放，必须知道现实使用情况下玻璃幕墙的热工性能，以便为正确的设计、应用玻璃幕墙提供依据。《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》GB8484-1987规定窗户传热系数检测在模拟严寒地区冬季条件下进行的，与夏热冬暖地区的实际使用情况有较大差别；并且对于夏热冬暖地区至关重要的幕墙遮阳性能还没有检测方法。为此我们对现场检测玻璃幕墙传热系数和遮阳系数进行了试验研究。提出了玻璃幕墙传热系数和遮阳系数现场检测的方法及相应的检测设备。 通过对玻璃幕墙在太阳辐射条件下的得热过程进行分析，将其分为两个相对独立的得热过程：直接透过的辐射得热与玻璃系统吸收辐射向室内二次放热；并且确定了与这两个过程相关的检测参数：幕墙玻璃系统对太阳辐射的透过率，吸收率及向内热流分数。在玻璃幕墙得热过程分析的基础上，分别建立了基于稳态传热的传热系数现场检测方法和采用与普通透明玻璃幕墙对比的遮阳系数检测方法。 在检测方法的基础上确定了检测仪器，建立了玻璃幕墙热工性能检测实验室，对结构复杂的通道式幕墙的热工性能进行了检测。传热系数的检测结果具有相当的精度，检测结果的不确定度在10％以内，与在相同边界条件下的软件模拟值相吻合。遮阳系数是整个检测的难点，经过多次试验后，采用以玻璃幕墙为控制体，直接测量太阳辐射得热量，同时解决了计量箱体不平衡和数据不同步两个问题。检测结果合理可信，能够反映幕墙在不同时段对太阳辐射的阻隔情况，全天的平均遮阳系数与光线入射角度为45度左右时的遮阳系数相同，与文献[45]中以太阳直射辐射入射角度45度时的玻璃光学性能作为计算遮阳系数依据的结论相吻合。本检测方法能反映玻璃幕墙在现实使用条件下的热工性能，为分析城市光热环境和建筑热环境，实施建筑节能，减排CO_2提供了必须的基本数据，达到了研究的目的。 【关键词】：玻璃幕墙 现场检测 传热系数 遮阳系数
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TU111.4
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-20
• 1．1 引言9-10
• 1．2 课题研究的目的和意义10
• 1．3 国内外玻璃幕墙检测方法的发展及研究现状10-18
• 1．3．1 国外研究现状10-17
• 1．3．2 国内研究现状17-18
• 1．4 本论文主要研究内容和解决的问題18-20
• 2 通道式玻璃幕墙及其得热过程20-36
• 2．1 通道式玻璃幕墙的结构及节能特点20-32
• 2．1．1 通道式玻璃幕墙的结构20
• 2．1．2 通道式玻璃幕墙的光学性能20-22
• 2．1．3 通道式玻璃幕墙的导热性能22-32
• 2．2 玻璃幕墙在太阳辐射下的得热过程32-36
• 2．2．1 透过单层玻璃幕墙的得热过程32-34
• 2．2．2 通道式幕墙的得热过程34-36
• 3 传热系数的检测方法36-52
• 3．1 实验系统的设计36-38
• 3．1．1 实验地点及环境36
• 3．1．2 测试原理36-37
• 3．1．3 室外环境变化的要求及检测时间的确定37-38
• 3．2 测试步骤及仪表38-40
• 3．2．1 测试仪表的选择38-39
• 3．2．2 测点布置39-40
• 3．3 实验系统的误差分析40-43
• 3．3．1 实验中的误差来源40-42
• 3．3．2 系统不确定度的合成42-43
• 3．4 实验结果43-49
• 3．5 与软件计算值相比较49-52
• 3．5．1 模拟计算软件49
• 3．5．2 模拟过程49
• 3．5．3 模拟结果49-50
• 3．5．4 比较结果分析50-52
• 4 遮阳系数检测方法52-73
• 4．1 检测原理52-55
• 4．1．1 检测参数52
• 4．1．2 遮阳系数的计算52-55
• 4．2 实验条件及方法55-56
• 4．2．1 检测幕墙结构55
• 4．2．2 测点布置55-56
• 4．3 实验结果56-61
• 4．3．1 试验日室外环境56-57
• 4．3．2 太阳辐射得热量57-60
• 4．3．3 遮阳系数变化规律60-61
• 4．4 对遮阳系数求取的讨论61-64
• 4．4．1 玻璃对散射辐射的光学性能62
• 4．4．2 玻璃对直射辐射的光学性能62-64
• 4．5 对全天平均遮阳系数的求取64
• 4．6 动态遮阳系数检测方法64-73
• 5 结论与展望73-76
• 5．1 本文主要结论73-75
• 5．2 后续研究工作的展望75-76
• 5．2．1 检测理论进一步完善的方向75
• 5．2．2 检测手段进一步完善的方向75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80
• 附录80-81

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