高層辦公樓玻璃幕墻采用單層或雙層對空調(diào)負(fù)荷的影響(一)

結(jié)合深圳某中心大廈工程建設(shè)的實際，從使用、節(jié)能、投資等角度對在深圳地區(qū)建造高層辦公樓，當(dāng)外墻做大面積玻璃幕墻時是采用單層還是雙層的更合算的問題，進行了綜合分析，文中得出的結(jié)論，可供工程設(shè)計參考。

   本文以深圳某中心大廈標(biāo)準(zhǔn)層為例，對高層辦公樓采用單層或雙層玻璃幕墻對空調(diào)負(fù)荷的影響進行計算分析。該大廈是某集團公司在深圳市深南東路興建的一座高層辦公樓。地面以上34層，地下四層，總建筑面積78000m2。大廈原設(shè)計為全部采用雙層彩色反光隱框玻璃幕墻。在實施階段，考慮到雙層玻璃幕墻的造價比單層玻璃幕墻的要高，而單層玻璃幕墻的空調(diào)能耗與設(shè)備費用又將高于前者。為此，本文從使用、節(jié)能、投資等角度，對在深圳地區(qū)建造公用建筑，當(dāng)外墻采用玻璃幕墻時，究竟是做成雙層的好還是做成單層的更合算這一問題進行了分析和探討，得出了有實用意義的結(jié)論。鑒于目前國內(nèi)采用玻璃幕墻的建筑物日漸增多，因此本文提供的數(shù)據(jù)和所得到的結(jié)論具有普遍意義，可供工程設(shè)計參考。

1 計算分析方法

該大廈辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層平面布置如圖1，其玻璃幕墻(窗)及外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造大樣見圖2�？紤]到該大廈擬采用冷負(fù)荷INTERPANE玻璃集團生產(chǎn)的鍍膜單層熱反射玻璃幕墻IA108，因此，在分析計算時，以該玻璃集團生產(chǎn)的鍍膜單層熱反射玻璃和雙層中空玻璃產(chǎn)品的參數(shù)為依據(jù)，其熱工參數(shù)值列于表1，其中8mm規(guī)格用6mm參數(shù)代替。

圖1 某中心大廈標(biāo)準(zhǔn)層平面

圖2 玻璃幕墻構(gòu)造大樣圖

1.1 玻璃幕墻(窗)冷負(fù)荷

冷負(fù)荷計算采用冷負(fù)荷系數(shù)法。

(1)玻璃幕墻(窗)日射得熱引起的冷負(fù)荷

按如下公式計算：

CL=FCzDJ，maxCcL

式中 F——標(biāo)準(zhǔn)層各朝向玻璃幕墻(窗)的面

積，其值列于表2；

Cz——綜合遮擋系數(shù)，Cz=Cs·Cn；

Cs——玻璃幕墻的遮光系數(shù)，單層為

0.24，雙層為0.16；

Cn——內(nèi)遮陽系數(shù)，取1；

 DJ，max——日射得熱因數(shù)的最大值，緯度帶

25°數(shù)值列于表3；

CcL——冷負(fù)荷系數(shù)，深圳屬南大區(qū)，無內(nèi)遮陽的按表4取值。

標(biāo)準(zhǔn)層采用單層、雙層玻璃幕墻(窗)日射得熱逐時冷負(fù)荷計算表如表5、6。

(2)玻璃幕墻(窗)瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷

按下式計算：

CL=FK(te-tn)

式中 F——玻璃幕墻(窗)面積，標(biāo)準(zhǔn)層計算得F=326m2；

K——傳熱系數(shù)，單層K=4.46W/m2·K，雙層K=2.31W/m2·K；

te——玻璃幕墻(窗)冷負(fù)荷計算溫度逐時值(如表7)；

tn——室內(nèi)計算溫度，一般取tn=25℃

標(biāo)準(zhǔn)層采用單層、雙層玻璃幕墻(窗)瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷計算如表8。

標(biāo)準(zhǔn)層采用單層、雙層玻璃幕墻(窗)逐時冷負(fù)荷匯總表(日射十傳熱)如表9。

1.2 外圍護結(jié)構(gòu)(外墻)冷負(fù)荷采用單層、雙層玻璃幕墻外圍護結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計算按下述公式進行：

   CL=FK(t1-tn)

式中 F——各朝向外墻面積(m2)；

K——傳熱系數(shù)(W/m2·K)；

t1——各朝向逐時外墻冷負(fù)荷計算溫度

(℃)；

tn——室內(nèi)計算溫度，取tn=25℃。

K值的確定：

K=1

Rn+∑R+Rw

查得：Rn=0.115，Rw=0.043，玻璃λ=0.76、δ=0.006時，R≈0.01(m2·K/W)；空氣間層熱阻δ=12mm時，R≈0.13