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通过外墙改造实现低能耗建筑保温:以中国兰州画院为例
2024-10-228
摘要
01



本研究分析了中国兰州画院的外墙保温情况,因地制宜地阐明了保温材料的蓄热性能和特性,并提出了一种外墙外保温与双层立面相结合的保温技术。根据被动式低能耗建筑的特点,因地制宜地选择了采用高性能保温材料的被动式立面设计。研究了此类建筑物在无热桥、高气密性、防水和防潮、有阳光屏蔽等条件下的保温性能。


研究结果可以促进被动式超低能耗设计在中国的实施。以双层外皮设计为基础,采用保温环保材料以及控制空气流量,提高墙体的保温性能,通过计算机模拟将外皮的新设计与兰州画院作为试点进行对比。事实证明,复合双外表面可用于寒冷地区大面积的公共建筑。


本文设计的低能耗双层复合外表皮,可通过自身进风口和出风口尺寸进行调整,合理利用自然条件,达到保温、散热的效果。通过模拟光谱图比较传统外皮与创新双层表皮蓄热性能的差异,模拟表明,传统保温外皮蓄热能力均匀,需要与其他器件结合才能实现室内保温,双层表皮通过自身调节利用空气对流的控制与新型保温材料相结合,实现更低的能耗消耗、蓄热效果较好。为了对比效果,采用局部双层外墙和传统外表皮拼接的设计,进行了Swire室温模拟,直观地得到了两类墙体的光谱性能差异。使用双层表皮可以调节墙体的蓄热能力,直接影响室温,可用于我国寒冷地区的大型公共建筑,达到节能减碳的目的。


引言
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随着技术的发展,建筑设计的理念和趋势发生了巨大的变化。在 19 世纪的工业革命期间,钢铁和玻璃逐渐用于建筑物,这导致了现代建筑设计,从而影响了美学。然而,大玻璃墙的使用导致室内温度升高。当然,这个问题可以通过空调等现代技术来解决。然而,这忽略了自然环境对建筑物的影响,导致能源消耗过大。


在中国的《民用建筑节能设计规范》(JGJ26-95) 中,建筑物的形状系数定义为“建筑物与室外空气接触的立面面积与建筑物封闭的体积之比”,计算公式为


其中 Fo 是立面的面积,Vo 是建筑物封闭的体积,Lo 是建筑物底部的周长,So 是建筑物的底部表面积,n 是楼层数,h 是楼层高度。形状因子反映了建筑物形状和结构散热面积的复杂程度。形状系数越大,表示建筑物越复杂。从节能的角度来看,形状系数应控制在较低的水平。因此,立面的修改不应增加建筑物的形状因子。读者印象精品社区的设计方案自 2019 年起实施,旨在振兴兰州市读者大道。翻新前后设置的建筑外形和参数在软件模拟中保持不变。兰州市自然资源部提出的《“读者印象”精品文化街区城市设计》方案,旨在有效优化城市空间,提升兰州形象,改善生态环境质量,完善城市功能,提升“城市精品兰州”的愿景,实现区域生态的可持续发展。


本文基于全球成功的绿色建筑设计和该主题的理论知识,从节能外墙、生态材料和设计方法等方面总结了立面设计中的节能创新。鉴于受澳大利亚 PIXEL 大楼启发的成功绿色建筑示例,Pixel 大楼独特而多彩的“像素”表皮令人难忘。505 Studio 开发了一个复杂而简单的系统,允许立面纹理在人类尺度的视觉感知、流动和一致性方面发生变化,具体取决于建筑物的功能、静电放电 (ESD) 需求和材料。该系统是一个复杂而简单的系统,允许立面纹理在人类尺度上以不同的方式可视化,具有流动感和一致性,具体取决于建筑物的功能、ESD 需求和材料。“像素”过滤阳光,同时为室内提供自然光。


该建筑满足 105 项环境要求,并在水和能源供应方面实现自给自足。建筑色彩缤纷的外表皮是一个固定的遮阳百叶窗系统,其次是双层玻璃幕墙和遮阳的集成系统。此外,该建筑还配备了太阳能电池板。该建筑已达到美国 LEED 标准的 102 项要求,这是迄今为止世界上最高的 LEED 分数。因此,考虑将隔热百叶窗和建筑保温墙体相结合简化为地理适应的保温外皮,着眼于中国寒冷地区建筑物高效、低能耗的保温方向。本文的其余部分组织如下。第 1 节介绍了问题的背景、意义和研究方法。第 2 部分介绍了与绿色立面设计相关的理论概念,例如可持续设计原则和影响因素。在第 3 节中,我们基于前两节讨论的理论基础,构建并模拟了节能外表皮、节能材料和改造方法三种典型保温技术在 Reader Avenue 旧建筑改造中的应用。第 4 节介绍了我们的结论。



兰州市建筑外墙保温及相关计算
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建筑物的立面不仅是建筑物与外部环境之间的界面,也是其表现形式和构图的形式。建筑物的外部还起着保护其内部结构和调节室内室温的作用。


兰州地处严寒区和寒区交界处。该地区的主要特点是广阔无垠。被动式节能设计在该地区起步相对较早,因此在该领域具有丰富的设计经验。


自 2014 年 1 月 1 日起,大型公共建筑率先实施绿色建筑标准,特别关注建筑物的环境属性,倡导采取一切可行的措施来解决生态环境问题。从功能上讲,被动节能设计的主要考虑因素是冬季的隔热。兰州市公共文化服务建筑的能耗主要为供暖;因此,我们需要控制冬季的供暖能耗,同时考虑夏季空调的能耗。


对于配备全年空调系统的大型建筑,主要设计考虑是供暖和制冷每年能耗的协调。从兰州市公共文化服务建筑的整体能耗来看,大部分散热来自外墙、屋顶、门窗。由于这些部分的能耗巨大,在公共建筑设计中推广被动式节能设计技术势在必行。中国可分为五个气候区(图 1)。中国分为五个气候区:寒冷地区、寒冷地区、夏季炎热和冬季寒冷地区、夏季炎热和冬季温暖地区以及温和地区。


气候带包括寒区主要是指累计年最冷月份的平均气温-10°C或日均天数达到5°C,该地区一般超过145天。寒冷地区主要定义为月平均最冷温度为 0-10°C,次要指标为 90-145 天,日平均气温为 5°C。夏热冬寒地区主要是指长江中下游及其周边地区。夏热暖冬地区主要在中国南部,北纬 27°以南,东经 97°以东。温和地区主要是云南和贵州。由此可见,兰州属于 2A 级气候区。建筑物冬季应进行隔热,夏季对隔热和通风没有硬性要求。


图 1 中国建筑物热力工程设计分区。


2.1 外墙常规外保温


  • 2.1.1. 冬季标准计算条件下的外墙结构


根据文献,建筑能耗受多个变量影响。建筑围护结构作为室内和室外环境之间的屏障,在决定建筑物的能源效率方面起着至关重要的作用。它占热交换的 50-60%,并且由于热量增加,可造成高达 26% 的建筑总负荷。建筑物围护结构(包括墙壁、地板、屋顶、天花板和窗户)的性能会影响其能源效率、室内舒适度、通风和自然采光。这些结构的设计变量,如几何形状、绝缘、反照率、热质量和阴影,对能耗有重大影响。


建筑立面作为室内外能源和气候条件的界面和屏障,在调节室内环境、有效利用室外气候和环境资源方面发挥着重要作用。对于严寒和严寒地区的建筑来说,如何满足能源效率和室内舒适度的双重需求是具有挑战性的 [6]。公共文化服务建筑的类型各不相同,其设计一般是为了满足多种功能,从而影响能源消耗。从能源的角度来看,除了优化供暖和空调外,还需要限制透明屋顶的面积,通常不超过屋顶总面积的 20-30%。隔热材料放置在立面的外部。在寒冷和严寒地区,使用外部隔热材料是合适的。


甘肃省画院大楼原为砖石结构,外表面喷有石漆。为了改造原来的外部结构,低能耗单元周围的整体保护结构为 432 mm,由预制混凝土剪力墙和砖制成的 200 mm 结构,以及由 Tyvek 保温层、保温层和装饰石材幕墙的外围保护层制成的 252 mm 结构(图 2)。


图 2 低能耗保温外墙


  • 2.1.2. 保温性能


根据兰州的冬季气候条件,使用 ANSYS 有限元分析软件计算标准条件下气流的方向和速度(图 3 和 4)以及外墙的整体最大热通量(图 5)。在冬季,兰州的公共文化服务建筑使用供暖装置来调节室内温度,室内温度设定为国家标准 20°C。根据外墙的平均导热系数,热通量如下:


图 3 低能耗保温外墙中的气流

图 4 低能耗保温外墙的风速

图 5 标准冬季计算条件下的热通量分布


由此可以计算出立面的总传热系数 K(假设 l > d 和 h > d)。蒙皮的总传热系数(假设 l > d;h > d),其中 Q 是热流速率,K 是传热系数,d 是壁的厚度,F 是壁的横截面积,表面两侧的温度为 Ti 和 Te。如果 Ti > Te,热流将从 Ti 侧传导到 Te 侧 [7](图 6)。在冬季计算条件下,室外和室内温度之间存在温差。室外平均温度为 Ti = ?3 °C,室内温度为 Te = 20 °C,立面最大热通量为 15.5 W/㎡.则外墙的平均导热系数为 K = 0.674 W/(㎡/K) 的 S。


图 6 标准冬季计算条件下的热传导


2.2. 外墙常规内部保温


内保温材料放置在墙的内侧,保温材料本身对耐候性和防水性的要求并不苛刻,对它所附着的底座(外墙的一部分)没有限制。该保温系统适用于对保温要求较低的地区,以及温带气候条件,如长江流域。该系统具有良好的保温性能,适用于夏季炎热、冬季寒冷地区的空调间歇运行。外部保温的热应力小于内部保温的热应力。由于室外冷热空气通过外部保温隔热隔离,因此墙壁受室外温度的影响较小。然而,内部保温不能阻止室外热流和冷空气渗透保温材料,墙体承受较大的热应力,容易产生裂缝。外部保温可以消除热桥,而内部保温则不能,这大大降低了内部保温墙的性能。


2.3. 外墙夹层保温


夹层保温材料是指在外墙的内侧和外侧之间放置保温材料。墙的两侧可以由混凝土空心块制成。这种方法的优点是它在墙体的内侧和保温材料之间形成保护层,对保温材料或施工的季节或条件没有很高的要求。它已在黑龙江、内蒙古和甘肃北部等中国严寒地区实施。但是,这种方法的一个缺点是墙体结构比传统墙体更厚、更复杂,并且外部结构中存在热桥。在地震风险高的地区,环梁和结构柱处常见的热桥,无法完全实现保温材料的效率。此外,外立面受室外气候的影响很大。当昼夜和冬夏温差较大时,墙体容易开裂和雨水渗漏。因此,兰州的建筑物不考虑使用此方法。


2.4. 双层立面


  • 2.4.1. 立面施工原理


双层立面,也称为会呼吸的玻璃幕墙或热通道幕墙,从 1990 年代开始出现在欧洲商业建筑中。关于其适用性仍然存在争议,并且缺乏对其热特性的系统研究。


双层立面于 1995 年引入中国,1998 年建造了中国第一座双层立面建筑北京会计学院 。双层幕墙由内外幕墙组成,幕墙之间是通风层。空气从幕墙底部的进风口进入,从上部出风口排出,产生空气循环,使幕墙内层的温度接近室内温度,减小了室内外温差(图 7)。双层幕墙是一项集采暖、采光、幕墙材料于一体的新兴技术。这是幕墙技术发展的趋势,也是节能的新方向。但是,目前国内还没有针对此类系统的国家标准或规范,无法对其物理性能进行检测。因此,本研究以热工为重点,对其节能性能进行仿真和数据分析,探索该系统与低能耗保温外墙相结合,形成公共文化服务建筑的复合外表皮。


假设兰州画院采用布雷根茨美术馆的双层模型(图 8 和 9,布雷根茨美术馆采用热通道幕墙,这是本文建筑双层皮肤的灵感来源),建筑内皮为混凝土墙和外保温墙, 热通道幕墙为外皮,两墙之间可形成空气层。本研究设计的低能耗单元结构总墙厚为 527 毫米,由混凝土加气砌体墙和保温层结构的内皮组成,外皮由 170 毫米玻璃幕墙组成,结构支撑夹在双层表皮之间。幕墙和保温墙之间有温度传感器和可伸缩的外部遮阳板。热通道幕墙的进风口和出风口可根据冬季的供暖需求进行开关。通过构件的连接形成结构支撑的整体结构——矩形钢框架,独立于建筑物的主体结构,自给自足(图 10)。


双层外皮和新的外保温皮之间的连接通过钢框架结构加固,以确保紧密贴合。建筑外保温板拼接接缝连接工法是将角铁夹在墙体的阳角处,用工具拖拉,画出保温板在外墙上的定位线。该方法有效解决了外保温施工中阴阳角拼接接头连接不当或拼接接头连接错位的问题。为了确保板接头的正确连接和控制,重要的是要解决拼接接头不均匀、无法错开局部位置以及板施工困难等问题。这将有助于确保焊接填充物宽度满足必要的要求。


图 7 双层立面原理;图片来源:生态呼吸玻璃幕墙的研究与应用

图 8 布雷根茨艺术博物馆的双层立面

图 9 布雷根茨美术馆的构成

图 10 双层立面结构


  • 2.4.2. 复合外皮的热性能


(1)采用ANSYS有限元分析软件计算标准条件下整个外皮的最大热通量,外皮整体传热系数计算为Q=K钛?特dF.


兰州市公共文化服务建筑的气温设定为冬季 20°C 的国家标准。在冬季计算条件下,室外平均温度为 Ti = ?3°C,室内温度为 Te = 20°C,外皮最大热通量为 59.4 W/㎡ (图 11)。外皮的传热系数计算为 K = 0.735 W/(㎡/K) (图 12)。


图 11 标准冬季计算条件下的热通量分布


图 12 标准冬季计算条件下的热传导


兰州位于黄土高原西北部一个带状河谷盆地形状的哑铃形河谷流域。据气象资料显示,兰州市区盛行风向为偏东风,室外平均风速仅为 1.61 m/s,且静止风的频率非常高,尤其是在冬季,高达 81.7% 。


假设兰州市年平均室外风速为 V = 1.61 m/s,使用 ANSYS 软件计算出墙体通道内的最大风速可达 1.72 m/s(图 13 和图 14)。风速对传热系数影响很大。通常,静止空气的传热系数低于 5 W/(㎡/K),在流动空气中可以达到 1–200 W/(㎡/K) 的 S。


图 13 双层立面进风口和出风口的矢量图


图 14 热通道中的空气速度矢量


(3) 热性能指标 (GB/T 21086–2007)


外皮的热性能包括防冷凝、传热和阳光屏蔽。传热性能由K决定,其等级应符合表1中的国家标准规范。本研究中双层幕墙的传热系数小于 1.0 W/(㎡·K),因此传热系数为 8 级。


软件模拟外皮改性
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3.1. 模拟参数


Ecotect 使用导纳法来计算外壳的传热,该法允许设置建筑结构并给出一个名为传热系数的特定指数。可以基于此计算建筑结构,并得到比传热系数 [10]。通过加载兰州的气候参数,进行热环境分析。在热仿真之前,区域特征的大部分参数都设置为默认值。内部设计条件包括供暖、通风和空调 (HVAC)。默认服装参数为 1,湿度为 60%,换气率设置为 0.5,附加环境换气率为 0.25。热环境属性的设置包括系统类型,并选择了自然通风。根据兰州标准供暖期的范围,舒适区设置为 18–26°C,并且为运行时间选择了“无时间表”。


3.2. 仿真模型


本研究中使用的模型如图 15 和 16 所示。规划建设用地约为 15 000 ㎡,总建筑面积为 2500 ㎡,建筑占地面积约 1200 ㎡,建筑容积率为 16%,绿化率为 63%。整栋建筑呈南北方向,共有四层。前三层的高度分别为 4.5 米、3.3 米和 6.6 米。四楼主要用作露天屋顶花园。一楼由恒温恒湿休息区、展厅、阅览区和媒体室组成。二楼包括展厅、装裱室、书画图书馆、会议室和办公区。三楼包括一个功能齐全的展厅、工作室和多媒体室。四楼是屋顶花园。室外气候是根据中国标准天气数据中兰州的冬季数据模拟的。


图 15 仿真中使用的总体模型

图 16 外皮


3.3. 仿真性能


该建筑具有由大面积幕墙和幕窗组成的大帆的结构特点,屋顶面积大。因此,外部结构接收到很多辐射。根据《公共建筑节能设计规范》(GB50189-2015)中规定的热参数限制,外围结构的传热系数低,传热延迟长。因此,它具有良好的隔热性能。


仿真结果包括温度 (T)、热损失 (L)、空间载荷 (S)、热舒适性 (h) 和数据比较 (m)。需要选择日期或日期范围,根据兰州冬季气象资料,选择了 11 月至次年 3 月的冬季采暖期。计算机模拟结果如图 17-22 所示。图 17 显示了该周期内模型每小时的温度变化。蓝色、橙色和黄色曲线分别代表室外温度、双层立面温度和外墙传统外保温温度。在蓄热性能方面,双层立面明显优于外墙保温。图表中显示的温度是环境温度,而不是空气温度。


图 17 区域温度和室外温度的分布


图 18 显示了最冷的一天(1 月 18 日)的每小时热增益/损失曲线。结果是 24 小时内热量的变化,单位为瓦特 (W)。HVAC 负载大约为零。考虑到自然通风,仿真中没有使用 HVAC 参数。外围结构的峰值热传导约为 2500 W。从 08:00 到 18:00,热传导逐渐减弱,传导时间增加。兰州冬季 8:00 至 18:00 阳光明媚。当有阳光时,双层外皮可以更好地储存热量。SolAir 值达到 1200 W/m 的峰值2在 14:00,这与通过屋顶的热量增加密切相关。室内风速为 0.5 m/s,通风、内部和分区间值都接近于零。在仿真中,使用了自然通风条件,没有太多的热量增加或损失。内部和区域间值表明室内热变化稳定。外围结构能够保持室内温度稳定,几乎没有波动。


图 18 最冷日的平均每小时热量分布


图 19 是自然通风条件下的空间热增益图。由于最初选择了最冷的一天,因此使用平均辐射温度来分析热增益。右侧的颜色条表示一天中的时间,图表底部列出月份。左侧颜色条(从蓝色到黄色)表示热功。从中午开始,随着太阳高度角的变化,墙体的保温能力逐渐增大,达到峰值 21 000 W/㎡。因此,该模型的保温性能良好,满足低能耗建筑的要求。


图 19 自然条件下区域之间的热增益


图 20 显示了办公区域的热量增加,该区域使用传统的外部隔热材料进行隔热。仿真结果表明,保温层使保温材料的价值最大化,保温能力达到 27 000 W/㎡,表明保温性能好。


图 20 办公区域的热增益


图 21 是展厅内的热量增益,展厅的空地面积大,需要良好的照明条件。双层立面用于绝缘。热通道幕墙的热增益高于内皮的热增益,达到 40 000 W/㎡。双层立面很好地保留了热量,无需依赖空调设备即可适应兰州的气候。


图 21 展厅的热增益


图 22 显示了模型外围结构的每小时热增益分布。可以看出,温度从 14:00 升高到 18:00,然后热量增益逐渐减少到零。


图 22 外围热增益的小时分布


外皮性能分析
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复合皮肤可以具有多种功能。例如,它可以提高建筑物对环境的适应性,还可以增加其灵活性。在生态发展的指导下,建筑表皮设计朝着更加多元化的方向发展。通过以上对外墙常见保温方法的比较,外保温和内保温各有千秋,在龙源地区一定要结合使用。根据计算出的平均传热系数,兰州市外保温材料的最大热通量为 15.5 W/㎡。外墙的平均导热系数为 K = 0.674 W/(㎡/K),小于 1.0 W/(㎡/K),传热系数在8级,符合国家寒冷地区保温标准。对于所研究的双层立面模型,最大热通量为 59.4 W/㎡,传热系数为 0.735 W/(㎡/K) 的 S最大热通量远高于传统外保温,表明保温性能更好。通过将建筑物内部和外部墙壁的热模拟与 Ecotect 的热模拟进行比较,可以看出改造后的外墙皮表现出更好的储热效果和更节能(图 23)。


图 23 外皮改性前后的温差比较


能耗模拟表明,在甘肃画院的外墙改造中,大部分部位可以采用传统的外墙保温,多功能展厅的外墙可以采用复合双层立面。当冬季太阳辐射较强时,中空外皮中的红外热感应装置会关闭外幕墙的通风口,空气夹层会吸收和储存太阳辐射热量。随着层间温度的升高,热空气上升。根据冬季采暖期间的温度要求,控制幕墙之间的通风口和进风口,通过自然对流实现节能保温。


在兰州寒冷的冬天,利用热巷道幕墙作为热缓冲,自然对流可以提高墙体的蓄热能力,有效减少极端天气的影响。当双层表皮积聚一定量的热量时,温控系统会自动调整伸缩式遮阳伞的角度,防止太阳直射。内皮设计为可手动打开。结合外表皮的自动通风控制,室内环境可根据需要进行调整。


在本研究中,介绍了建筑施工中无热桥设计的设计准则和要求。基于建筑设计无热桥的前提,选择了四种详细解决方案。(i) 本研究调查的外墙保温方法包括单层和双层保温。根据其特点,应采用锁接或交错接缝合法。在外墙外保温的热桥方面,在保证安全的同时,应避免与主体建筑连接;(ii) 外墙的角落是热桥的薄弱环节,容易出现冷凝。因此,应使用模制隔热组件;(iii) 保温层用热断锚螺栓固定,以避免系统性热桥的产生。此外,为确保外部热结构的安全,应避免与主楼连接;(iv) 为防止二楼阳台上出现热桥,阳台板应与主体断开。当需要由悬臂梁支撑时,应参照外墙保温方法采取保温措施,即保温材料应完全包裹。


Ecotect Analysis 2010 中的热环境分析模块提供室内区域和室外温度分布、最冷日平均每小时热量分布、自然通风条件下区域间的热增益、办公区域的热增益、展厅的热增益以及外围结构的每小时热增益。基于仿真结果,可以改进设计中的保温策略,选择切实可行的技术措施来提高建筑热性能,避免建筑物的储热能力是否满足理论要求、建筑物的保温表面是否均匀受热、室内温度是否稳定等问题。


根据分析和仿真结果,使用复合材料(即双重保温材料)不仅实现了被动节能,而且实现了相对理想的室内热环境。


在复合保温系统中,保温材料放置在墙体外侧,为建筑物提供保护,避免因室外气候条件的变化而产生的大温度应力,从而增加墙体甚至整个建筑物的使用寿命。建筑部分采用双层表皮,从采光和保温的角度大大提高了外墙的性能,克服了常规保温方式蓄热性能差的问题。从热工的角度来看,保温方法可以减轻或消除热桥的负面影响。此外,外墙主体结构具有很强的蓄热能力,有利于公共空间的热稳定性,避免了室温的大幅波动。


此外,外保温方案具有不占用室内空间、对室内空间干扰小、便于室内和立面翻新等优点。但是,该方法有局限性。由于保温材料暴露在自然环境中,因此会受到温度、空气湿度、太阳辐射和风等自然气候变化的影响。此外,根据保温材料的特性,它可能会开裂并影响建筑物的性能和外观。而双层立面采用单元模块,更换方便。


在模拟时间段内,选择冬至日的室内温度进行比较(图 24)。此外,上面的热图显示,双层外皮提供了良好的隔热性能。当室内温度平衡时,总体上可以达到稳定的保温状态。传统外保温皮与双层外皮界面处的保温性能不减弱,热量分布均匀。


图 24 室内热分布模拟



结论
06


在建筑保护与可持续发展的影响下,建筑能耗与改造已成为建筑设计领域的热门话题。建筑立面可能受到多种因素的影响,其中现代技术与环境的融合是一个重要因素。在建筑立面的设计过程中,应采用最佳设计方案,以实现可持续发展的目标。本文对比了绿色建筑的不同外墙保温方法,并基于此提出了一项建筑保温与能耗降低策略。通过对比分析,得出结论,设计应因地制宜。根据计算和有限元模拟结果,得到了两种最优方案:


  • (一)外墙外保温采用12毫米Tyvek材料,模拟结果显示其蓄热系数和热导率满足了兰州市的保温要求;

  • (二)为消除热桥效应,构建了双层表皮立面。内层为170毫米热通道玻璃幕墙,结构支撑系统位于双层表皮之间。中空空间的温度通过自然对流进行控制。对于兰州市具有较大空间和进深的建筑而言,该保温方法在冬季和夏季均表现良好,因此通过外层改造实现了保温目的。


这是一种通过模拟仿生方法实现低能耗建筑理想室内热环境的策略。本研究基于计算机模拟和理论计算进行。模拟存在局限性,并基于理想假设。我们未能对周边结构进行现场实验测量。理想情况下,应采用校准热箱法计算传热系数。因此,本研究中模拟的外层保温方法仅提供了初步数据。


结果表明,双层表皮立面适用于寒冷地区的建筑保温。随着技术的不断发展,可能会发现更多材料和方法,从而提供更多可能性。


本文探讨了寒冷地区公共建筑中利用自然通风策略的可能性,并评估了自然通风设计与学校建筑相关的一些关键问题,包括其类型、被动通风的工作原理和局限性,以及自然通风在建筑局部围护结构中的应用所实现的效果和形式。


不断发展的热能与建筑设计技术极大地影响了建筑领域。近年来,舒适度变得越来越重要。自然通风保温策略作为空调系统的替代方案,已在西方国家的高层公共建筑中得到了有效应用。建筑设计理念正变得越来越多样化,新的技术措施也逐渐涌现。建筑设计师必须调整设计理念,改进设计方法,积极学习新方法,掌握新技术。

友绿智库编译自国际低碳技术杂志,第 19 卷,2024 年,第 1547-1560 页,有删减

https://doi.org/10.1093/ijlct/ctae099

来源: 友绿网

编辑:鞠丽

审核:杨静、刘亚丹

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