西安地区公共建筑中玻璃幕墙的节能分析与研究

发布时间：2017-10-14 20:05

  本文关键词：西安地区公共建筑中玻璃幕墙的节能分析与研究

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【摘要】：作为一种建筑围护的结构,玻璃幕墙在近些年间受到很多建筑设计师的青睐。玻璃幕墙能够显著提高建筑外立面美观性,给建筑增添了纯净透明的艺术感。但这种围护结构在热工以及光学等方面,和过去的传统围护结构相差甚远。对玻璃幕墙建筑来说,最大的问题就是能源消耗过大。所以,本文以陕西省西安市内采用玻璃幕墙的公共建筑为研究对象,对其热工性能进行了全面的分析和深入的挖掘,在此基础上提出解决方案。本文的研究成果对于降低采用玻璃幕墙作为围护结构的公共建筑的建筑能耗有较为积极的作用。本文首先从玻璃幕墙结构出发,对玻璃幕墙各部分构件进行分析,得出对节能有利的材料、构造。对研究具体案例——咸阳机场航站楼进行了实地测试,得出测试结果并分析案例现有热环境的问题。然后以机场航站楼为建筑模型,利用能耗模拟软件DeST,对导致建筑能耗出现变化的玻璃种类、遮阳类型以及地理方位等诸多因素进行了深入的分析;从节能效果和成本两方面探讨哪种类型的玻璃较为适用于西安地区玻璃幕墙材料;最后通过案例分析的方法找到一些能够降低西安地区玻璃幕墙建筑的能耗的具体手段。研究结果显示,玻璃类型是决定玻璃幕墙建筑能耗的主要因素之一,针对西安地区建筑有冷热负荷不同的需求,选择Low-e玻璃的中空玻璃。选择这种玻璃类型后,建筑能耗有了显著的降低;另外,玻璃幕墙的大小、方位以及遮阳等也是决定建筑能耗的因素。因此,在对建筑玻璃幕墙进行设计时,要达到有效降低建筑能耗的目标,必须综合考虑幕墙玻璃材料、遮阳方案、建筑方位以及幕墙面积等方面的因素。文章的最后对如何设计有效节能的玻璃幕墙的方法进行了详细的介绍。计算了西安地区各种更常用玻璃幕墙形式的传热系数,结合《公共建筑节能设计标准》的规定,提出了适用于西安地区玻璃幕墙方案的选择。并且在《公共建筑节能设计标准》所规定的窗墙面积比的限定值(≤0.7)之外,通过较为简便权衡计算方法,计算出超过标准规定窗墙面积比限定值的传热系数以及遮阳系数的限值,方便如机场候机大厅、会展中心、艺术中心等建筑设计幕墙时进行参数取值。
【关键词】：玻璃幕墙 公共建筑 航站楼 能耗模拟 节能
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU201.5
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-17
• 1.1.1 我国能源现状10-12
• 1.1.2 我国的建筑能耗12-14
• 1.1.3 玻璃幕墙在我国公共建筑的应用14-17
• 1.2 国内外研究现状17-19
• 1.2.1 国外研究现状17-18
• 1.2.2 国内研究现状18-19
• 1.3 研究的意义19-20
• 1.4 研究目标20
• 1.5 研究内容20-21
• 1.6 本章小结21-22
• 2 玻璃幕墙的热工性能分析22-32
• 2.1 玻璃组件22-27
• 2.1.1 影响玻璃性能的因素22-24
• 2.1.2 建筑节能玻璃的性能及选择24-27
• 2.2 幕墙密封材料27-28
• 2.3 幕墙结构粘接材料28
• 2.4 幕墙框架材料的选用28-29
• 2.5 玻璃幕墙的遮阳29-31
• 2.5.1 玻璃幕墙遮阳的必要性和原理29-30
• 2.5.2 遮阳的作用与效果30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 3 西安地区采用玻璃幕墙的大型公建案例研究32-48
• 3.1 西安市气候特点32-33
• 3.2 案例简介33-35
• 3.3 航站楼建筑的能耗情况35-42
• 3.3.1 航站楼建筑的空调负荷36-37
• 3.3.2 国内外航站楼建筑节能改造的概况37-39
• 3.3.3 西安T3航站楼具有的空调能耗特点39
• 3.3.4 T2和T3航站楼空调节能分析与节能效果对比39-42
• 3.4 咸阳机场航站楼玻璃幕墙的形式分析42-46
• 3.5 本章小结46-48
• 4.玻璃幕墙公共建筑室内热环境研究48-64
• 4.1 航站楼室内热环境检测48-54
• 4.1.1 热环境检测依据48-50
• 4.1.2 热环境检测内容50-54
• 4.2 温湿度检测数据分析54-62
• 4.2.1 夏季温湿度检测结果54-58
• 4.2.2 冬季温湿度检测结果58-62
• 4.3 本章小结62-64
• 5 玻璃幕墙公共建筑能耗模拟64-84
• 5.1 建筑能耗模拟简述64-65
• 5.2 模拟计算模型建立65-67
• 5.3 玻璃类型对玻璃幕墙建筑能耗的影响67-76
• 5.3.1 不同玻璃类型的玻璃幕墙建筑设计日负荷变化68-70
• 5.3.2 不同玻璃类型的玻璃幕墙建筑月负荷变化70-71
• 5.3.3 不同玻璃类型的玻璃幕墙建筑年负荷变化71-73
• 5.3.4 各种玻璃经济性分析73-74
• 5.3.5 改变玻璃镀膜位置改善玻璃的性能74-75
• 5.3.6 改变填充气体改善玻璃的性能75-76
• 5.4 水平遮阳对玻璃幕墙建筑能耗的影响76-78
• 5.5 窗墙面积比对玻璃幕墙建筑能耗的影响78-82
• 5.5.1 设计日负荷随窗墙比的变化78-79
• 5.5.2 不同朝向的设计日负荷79-81
• 5.5.3 不同朝向全年负荷随窗墙比的变化81-82
• 5.6 本章小结82-84
• 6 西安地区玻璃幕墙节能设计方法84-100
• 6.1 玻璃幕墙构件的选择84-86
• 6.1.1 建筑玻璃选择84
• 6.1.2 型材选择84-85
• 6.1.3 遮阳系统85-86
• 6.2 西安地区玻璃幕墙选择方案86-91
• 6.3 玻璃幕墙参数限值的选择91-99
• 6.3.1 西安地区玻璃幕墙热工参数的选择91
• 6.3.2 用权衡判断计算西安地区超出标准规定玻璃幕墙系数的限值91-99
• 6.4 本章小结99-100
• 7 结论100-104
• 致谢104-106
• 参考文献106-108
• 附录1图表来源说明108-112
• 图录108-110
• 表录110-112
• 附录2研究生期间学习成果112

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 郑金峰;公共建筑节能设计标准与玻璃幕墙[J];建设科技;2005年20期

2 尹祖林;;金属支撑玻璃幕墙透明的美[J];南方建筑;2006年05期

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中国硕士学位论文全文数据库 前5条

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5 杨阿丽;寒冷地区公共建筑玻璃幕墙节能分析[D];西安科技大学;2010年

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本文编号：1032918