論文關(guān)健詞：雙層玻璃幕墻 節能設計 輔助方法 設計階段
　　
　　論文摘要：與傳統玻璃幕墻相比，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(shí)雙層玻璃幕墻節能設計的研究進(jìn)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外理論和實(shí)驗研究現狀的基拙上，根據國內目前該類(lèi)建筑設計的合作方式和流程，提出根據方案設計、初步設計和施工圖設計三個(gè)階段的不同任務(wù)采取相應的輔助設計方法，強調應加強時(shí)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(shí)現有效節能
　　
　　1背景
　　
　　當今玻璃幕墻在現代建筑，特別是高層辦公建筑中的風(fēng)靡程度有增無(wú)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代主義風(fēng)格的影響，而玻璃幕墻不僅外觀(guān)簡(jiǎn)潔、通透、富有現代感，甚至可以象征企業(yè)實(shí)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(guān)也付出了沉重的代價(jià)，由于傳統玻璃幕墻的保溫、隔熱性能均遠不及傳統墻體，又缺乏合理減少夏季太陽(yáng)過(guò)熱的措施，大大增加了該類(lèi)建筑的空調和采暖能耗。較近我國推出公共建筑設計節能標準，對玻璃幕墻提出了更嚴格的熱工要求。
　　
　　與傳統玻璃幕墻相比，雙層玻璃幕（DoubleSkinFalade，以后簡(jiǎn)稱(chēng)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(yáng)構件提供了一個(gè)棲身之地，使之既能有效遮陽(yáng)，又不破壞建筑外觀(guān)。此外，它還可以通過(guò)強化通風(fēng)降溫來(lái)降低建筑能耗，因而倍受建筑師的推崇。然而，采用DSF不僅會(huì )增加初投入資金，犧牲可觀(guān)的建筑面積，同時(shí)其維修費用也高出一般幕墻。而且，不能簡(jiǎn)單地認為DSF一定具有更好的保溫、隔熱、通風(fēng)等熱工性能，目前“大多數類(lèi)型的DSF都不能同時(shí)減少采暖和制冷負荷，只有根據具體情況把不同類(lèi)型結合起來(lái)或改變系統設置，才可能比傳統的隔熱玻璃加外遮陽(yáng)方案有實(shí)質(zhì)性進(jìn)步””’。例如，較突出的問(wèn)題是如何合理地設計夾層的尺寸，因為其空間過(guò)小將直接影響DSF夏季和過(guò)渡季的通風(fēng)降溫效果過(guò)大則降低了空間使用效率。而如果完全依靠機械通風(fēng)，雖然可以減小夾層寬度，但也存在著(zhù)如何在通風(fēng)降溫效果和風(fēng)機能耗之間作優(yōu)化的問(wèn)題此外，夾層自然通風(fēng)還受室外風(fēng)速和風(fēng)向的影響非常大，目前還沒(méi)有令人滿(mǎn)意的整套方法可以指導選擇設計條件，預測運行效果，并指導節點(diǎn)構造設計。在世界各國的實(shí)踐當中也不乏有許多不太成功的例子�？梢�(jiàn)，DSF的選用、設計的決策過(guò)程受到審美、熱舒適和節能二方面因素的影響(圖l)，不是簡(jiǎn)單的“用了就好”。
　　
　　2國外相關(guān)研究現狀
　　
　　DSF的節能研究在國外，特別是歐洲已經(jīng)開(kāi)展了有二十余年，主要集中在只個(gè)方面傳熱過(guò)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(gè)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，全生命周期分析是整個(gè)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(guān)的傳熱研究成果與宏觀(guān)的聯(lián)合了幕墻系統、建筑及空調系統的大模型連接起來(lái)的紐帶，對實(shí)現建筑的全年能耗模擬至關(guān)重要。
　　
　　傳熱過(guò)程研究主要包括理論和實(shí)驗兩方面的研究。其中理論研究又分為節點(diǎn)控制容積方法和計算流體動(dòng)力學(xué)模擬法，實(shí)驗研究的目的則在于探討傳熱系數或者對流換熱系數的經(jīng)驗公式，。這些研究結果可以輔助建立數值模型，例如Grabe研究發(fā)現，夾層中的自然流動(dòng)阻力系數不能采用手冊中給出的機械流動(dòng)下的阻力系數玻璃表面對流換熱系數和整個(gè)窗戶(hù)的傳熱系數均隨著(zhù)內外層玻璃溫差呈線(xiàn)性變化，但是前者變化顯著(zhù)，在溫和氣候地區后者的變化可以忽略。