論文關健詞：雙層玻璃幕墻 節(jié)能設計 輔助方法 設計階段
　　
　　論文摘要：與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比，雙層玻璃幕墻在一定程度上可改善建筑的熱工性能然而，其優(yōu)勢能否發(fā)揮，還取決于建筑和幕墻的設計是否合理.目前世界上時雙層玻璃幕墻節(jié)能設計的研究進展仍以基礎研究為主，相對于直接指導工程設計仍有距離該文在綜述國內(nèi)外理論和實驗研究現(xiàn)狀的基拙上，根據(jù)國內(nèi)目前該類建筑設計的合作方式和流程，提出根據(jù)方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段的不同任務采取相應的輔助設計方法，強調應加強時以往設計經(jīng)驗的總結，以指導建筑師在方案設計階段正確把握雙層玻璃幕墻和建筑設計的結合，實現(xiàn)有效節(jié)能
　　
　　1背景
　　
　　當今玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑，特別是高層辦公建筑中的風靡程度有增無減，它幾乎是世界各大城市辦公樓立面的一致選擇。主要原因之一是人們的審美傾向仍然受現(xiàn)代主義風格的影響，而玻璃幕墻不僅外觀簡潔、通透、富有現(xiàn)代感，甚至可以象征企業(yè)實力和形象.因而受到眾多業(yè)主和建筑師的青睞。然而，人們?yōu)榱诉@種獨特的外觀也付出了沉重的代價，由于傳統(tǒng)玻璃幕墻的保溫、隔熱性能均遠不及傳統(tǒng)墻體，又缺乏合理減少夏季太陽過熱的措施，大大增加了該類建筑的空調和采暖能耗。較近我國推出公共建筑設計節(jié)能標準，對玻璃幕墻提出了更嚴格的熱工要求。
　　
　　與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比，雙層玻璃幕（DoubleSkinFalade，以后簡稱DsF)獨特的夾層設計，不僅為提高幕墻的保溫隔熱性能上提供了更多可能，更重要的是，為遮陽構件提供了一個棲身之地，使之既能有效遮陽，又不破壞建筑外觀。此外，它還可以通過強化通風降溫來降低建筑能耗，因而倍受建筑師的推崇。然而，采用DSF不僅會增加初投入資金，犧牲可觀的建筑面積，同時其維修費用也高出一般幕墻。而且，不能簡單地認為DSF一定具有更好的保溫、隔熱、通風等熱工性能，目前“大多數(shù)類型的DSF都不能同時減少采暖和制冷負荷，只有根據(jù)具體情況把不同類型結合起來或改變系統(tǒng)設置，才可能比傳統(tǒng)的隔熱玻璃加外遮陽方案有實質性進步””’。例如，較突出的問題是如何合理地設計夾層的尺寸，因為其空間過小將直接影響DSF夏季和過渡季的通風降溫效果過大則降低了空間使用效率。而如果完全依靠機械通風，雖然可以減小夾層寬度，但也存在著如何在通風降溫效果和風機能耗之間作優(yōu)化的問題此外，夾層自然通風還受室外風速和風向的影響非常大，目前還沒有令人滿意的整套方法可以指導選擇設計條件，預測運行效果，并指導節(jié)點構造設計。在世界各國的實踐當中也不乏有許多不太成功的例子�？梢�，DSF的選用、設計的決策過程受到審美、熱舒適和節(jié)能二方面因素的影響(圖l)，不是簡單的“用了就好”。
　　
　　2國外相關研究現(xiàn)狀
　　
　　DSF的節(jié)能研究在國外，特別是歐洲已經(jīng)開展了有二十余年，主要集中在只個方面?zhèn)鳠徇^程研究、和建筑運行模式結合的研究以及全生命周期分析.其中前兩個方面取得了較多研究成果。作為指導工程決策較有力的依據(jù)，全生命周期分析是整個研究的較終目標，而和建筑運行模式結合的研究正是把微觀的傳熱研究成果與宏觀的聯(lián)合了幕墻系統(tǒng)、建筑及空調系統(tǒng)的大模型連接起來的紐帶，對實現(xiàn)建筑的全年能耗模擬至關重要。
　　
　　傳熱過程研究主要包括理論和實驗兩方面的研究。其中理論研究又分為節(jié)點控制容積方法和計算流體動力學模擬法，實驗研究的目的則在于探討傳熱系數(shù)或者對流換熱系數(shù)的經(jīng)驗公式，。這些研究結果可以輔助建立數(shù)值模型，例如Grabe研究發(fā)現(xiàn)，夾層中的自然流動阻力系數(shù)不能采用手冊中給出的機械流動下的阻力系數(shù)玻璃表面對流換熱系數(shù)和整個窗戶的傳熱系數(shù)均隨著內(nèi)外層玻璃溫差呈線性變化，但是前者變化顯著，在溫和氣候地區(qū)后者的變化可以忽略。