2013-04-09 18:14:34 作者: 來源: 【大 中 小】 我要評(píng)論（0）
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【 第一幕墻網(wǎng) 】
黃烈郁【提要】通過對(duì)深業(yè)中心的比較分析，指出在深圳等冬季不需供暖的地方，高層辦公樓的玻璃幕墻采用單層比雙層合算，而且采用鍍膜熱反射玻璃等手段亦可實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能。 深圳市深南東路興建了一座高層辦公樓——深業(yè)中心。該建筑地上34層，地下4層，總建筑面積78000㎡。 該大廈原設(shè)計(jì)打算全部采用雙層彩色反光隱框玻璃幕墻�？紤]到雙層玻璃幕墻的造價(jià)比單層玻璃幕墻的造價(jià)高，而單層玻璃幕墻的能耗與設(shè)備費(fèi)用卻多于前者，筆者從使用、節(jié)能、投資等角度以深業(yè)中心為例對(duì)深圳地區(qū)做玻璃幕墻的辦公樓建筑物，究竟是采用雙層還是單層玻璃幕墻合算這一問題進(jìn)行了分析和探討。 1. 標(biāo)準(zhǔn)層采用雙、單層玻璃幕墻(窗)的冷負(fù)荷計(jì)算 深業(yè)中心大廈辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層平面圖如圖1。擬采用的玻璃幕墻(窗)及外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造大樣圖如圖2。單層熱反射玻璃和雙層中空玻璃的熱工參數(shù)值見表1。冷負(fù)荷計(jì)算采用冷負(fù)荷系數(shù)法[1]。   ①玻璃幕墻(窗)日射得熱引起的冷負(fù)荷 Cl1= F·CZ·DJ·maxCCL (1) 式中 F——標(biāo)準(zhǔn)層各朝向玻璃幕墻(窗)面積(m2)，見表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0.24,雙層0.16; Cn——內(nèi)遮陽系數(shù),取1; DJ·max——日射得熱因素的最大值,W/m2,緯度為25b時(shí)的數(shù)值見表3。  CCL——冷負(fù)荷系數(shù)，深圳屬南大區(qū)，無內(nèi)遮陽，CCL值見表4。  標(biāo)準(zhǔn)層分別采用單層、雙層玻璃幕墻時(shí)的日射得熱逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果見表5(單層)、表6(雙層)。   ②玻璃幕墻(窗)瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 CL2= F·K(tl- tn) (2) 式中 F——玻璃幕墻(窗)面積，標(biāo)準(zhǔn)層計(jì)算得F=326m2; K——傳熱系數(shù),單層K= 4.46W/(m2·K),雙層K= 2.31W/(m2·K); tl——玻璃幕墻(窗)冷負(fù)荷計(jì)算溫度逐時(shí)值℃,如表7。 tn——室內(nèi)計(jì)算溫度,一般取為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(jì)算結(jié)果見表8。 標(biāo)準(zhǔn)層采用單層、雙層玻璃幕墻(窗)逐時(shí)冷負(fù)荷匯總表(日射+傳熱)如表9。  2 標(biāo)準(zhǔn)層采用單、雙層玻璃幕墻外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算 CL=F·K(t1- tn) (3) 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(shí)外墻冷負(fù)荷計(jì)算溫度,℃; tn——室內(nèi)計(jì)算溫度，取25℃; K值的確定：K=1/(Rn+ΣR+Rw) (4) 查得玻璃 λ=0.76W/(m·K)，δ=6mm時(shí), R≈0.01m2·K/W，空氣間層厚度δ=12mm時(shí)，查得R=0.13m2·K/W; 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)按Ⅱ類型墻20號(hào)構(gòu)造計(jì)算，熱阻R=0.72m2·K/W，經(jīng)計(jì)算得：K單≈1.126W/(m2·K)，K雙≈0.973 W/(m2·K)。 各朝向外墻逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度及面積如表10。 標(biāo)準(zhǔn)層外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(外墻)采用單層或雙層玻璃幕墻的冷負(fù)荷分別見表11(單層)、表12(雙層)。    3. 單層、雙層玻璃幕墻對(duì)空調(diào)負(fù)荷的影響 為計(jì)算方便，1~6層裙房用標(biāo)準(zhǔn)層近似代替。 3.1 單層玻璃幕墻 從窗戶傳入的冷負(fù)荷為23155*34=787270W 從外墻傳入的冷負(fù)荷為3655*34=124270W 3.2 雙層中空玻璃幕墻 從窗戶傳入的冷負(fù)荷為13659*34=464406W 從外墻傳入的冷負(fù)荷為3169*34=107746W 采用單層和雙層玻璃幕墻，經(jīng)窗戶及外墻傳入的冷負(fù)荷之差值分別為320kW和18kW，其和為338kW。 深業(yè)中心大廈全樓空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算的冷負(fù)荷為8740kW，采用單層玻璃幕墻所增加的空調(diào)冷負(fù)荷占全樓冷負(fù)荷的比例約為4%。 4. 采用單、雙層玻璃幕墻的造價(jià)分析(經(jīng)濟(jì)比較) 4.1 采用單層玻璃幕墻增加的空調(diào)冷負(fù)荷所需設(shè)備耗電量計(jì)算 冷凍機(jī)的用電量=冷凍機(jī)電量*（增加的冷量/冷凍機(jī)的冷量）=500*(338/1860)=91(kW)； 冷凍水泵用電量=全樓冷凍水泵電量*(增加的冷量/全樓系統(tǒng)冷量)=316*(338/8740)=12.2(kW)； 冷卻水泵用電量=全樓冷卻水泵電量*(增加的冷量/全樓系統(tǒng)冷量)=337*(338/8740)=13.0(kW)； 冷卻塔風(fēng)機(jī)用電量=全樓冷卻塔風(fēng)機(jī)電量*(增加的冷量/全樓系統(tǒng)冷量)=35.5*(338/8740)=1.4(kW)； 風(fēng)機(jī)盤管用電量=每臺(tái)盤管耗電量*臺(tái)數(shù)=72*(增加冷量/每臺(tái)盤管冷量)=72*(340.916/1806)=13.6(kW) 總增加的用電量為： 91+12.2+13.0+1.4+13.6=131.2(kW) 4.2 根據(jù)當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行計(jì)算全年的耗電量，辦公樓的滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間為560h/a，則 131.2*560=73472(kWh/a) 目前的電價(jià)為0.95元/kWh，則每年所需用電費(fèi)為73472*0.95=7(萬元) 4.3 增加空調(diào)冷負(fù)荷所增加的設(shè)備費(fèi)用 所增空調(diào)設(shè)備費(fèi)用估價(jià)為351.46kW*2850元/kW=100萬元。根據(jù)電專業(yè)提供的資料，電容量增加150kW時(shí)，所增費(fèi)用為：增容費(fèi)10.8萬元，設(shè)備費(fèi)1.5萬元，配電費(fèi)1萬元，線路等2.5萬元，共15.8萬元。 設(shè)備總價(jià)約為116萬元。 4.4 有關(guān)公司對(duì)深業(yè)中心大廈玻璃幕墻建造的投標(biāo)報(bào)價(jià)(玻璃幕墻總面積約為22600m2) ①采用進(jìn)口雙層中空鍍膜反射玻璃幕墻(25mm厚)，其建造價(jià)格為人民幣7238萬元。 ②采用進(jìn)口單層鍍膜反射玻璃幕墻(用8mm厚的規(guī)格報(bào)價(jià))，其建造價(jià)格為人民幣6600萬元。 ③經(jīng)濟(jì)比較 采用雙層中空鍍膜反射玻璃幕墻其總造價(jià)為7238萬元；采用單層玻璃幕墻其總造價(jià)為玻璃幕墻造價(jià)+所增設(shè)備造價(jià)=6716萬元。即采用單層比采用雙層減少投資522萬元。 如采用雙層玻璃幕墻，每年節(jié)能所省費(fèi)用7萬元，需522/7≈75(a)才能收回所增加的投資成本(考慮電價(jià)上漲因素，電費(fèi)不計(jì)貼現(xiàn)率)。 5. 總結(jié) 5.1 由于深圳冬季不供暖，僅夏天空調(diào)，從節(jié)能的角度考慮，玻璃幕墻僅在夏天起作用；同時(shí)辦公樓的使用時(shí)間不是全天，而是間歇性的，空調(diào)運(yùn)行時(shí)間也就減短，能源消耗及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)降低。所以在深圳辦公樓建筑中采用雙層玻璃幕墻不像北方和運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的旅館那樣比采用單層玻璃幕墻能取得較大的節(jié)能效果。 5.2 辦公樓窗臺(tái)下面有保溫板、防火板以及裝飾板等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，窗戶上面有混凝土梁等，這些材料熱阻較大，外層玻璃幕墻采用雙層或單層形式對(duì)其傳熱引起的空調(diào)負(fù)荷影響不大，從計(jì)算結(jié)果看，其差值僅為17573W，可以忽略。 5.3 由于辦公樓空調(diào)負(fù)荷的特有性質(zhì)，內(nèi)部發(fā)熱量對(duì)供冷的影響較大，相對(duì)來說，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷在總負(fù)荷中所占的比例減少。通過計(jì)算，本工程玻璃幕墻采用單層形式時(shí)，冷負(fù)荷的增加只占總負(fù)荷的4%左右，選擇的機(jī)組容量不會(huì)有太大的差別。 5.4 夏天圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷中，玻璃窗的日射得熱負(fù)荷占有很大的比例，而從單層反射玻璃的熱工特性看，其反射和遮陽性能比一般玻璃的效果好得多。據(jù)有關(guān)資料介紹，反射玻璃能反射約30%的太陽輻射熱。INTERPANE提供的鍍膜熱反射玻璃IA108達(dá)到37%。由于反射玻璃幕墻具有良好的反射太陽光及遮陽性能，大大減少了玻璃窗的日射得熱負(fù)荷。這本身已顯示出很好的節(jié)能性，而單層與雙層的反射效果差別不大。 綜上所述，在深圳等南方溫暖地區(qū)，對(duì)于現(xiàn)代化高層辦公樓，外墻面采用大面積玻璃幕墻時(shí)，從降低造價(jià)和節(jié)能兩方面綜合考慮，玻璃幕墻采用單層鍍膜反射玻璃就可以了，采用雙層玻璃幕墻節(jié)能效果不太顯著，而造價(jià)卻較高，經(jīng)濟(jì)上不合算。 參考文獻(xiàn) 1單寄平主編.空調(diào)負(fù)荷實(shí)用計(jì)算法.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1989. 2陳沛霖，曹叔維，郭建雄，編著.空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷計(jì)算理論和方法.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1987. 3錢以明.高層建筑空調(diào)與節(jié)能.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1990. 4龍惟定，范存養(yǎng).現(xiàn)代辦公樓的空調(diào)設(shè)計(jì).暖通空調(diào)，1994，24(2). 5(日)山田雅士著，景貴琴譯.建筑絕熱.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987. 6(蘇)B.H巴格羅夫斯基著，單寄平譯.建筑熱物理學(xué).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1988. 7(日)中原信生著，龍惟定等譯.建筑與建筑設(shè)備的節(jié)能.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1990. 8陳沛霖，岳孝方，主編.空調(diào)與制冷技術(shù)手冊(cè).上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1990. 9玻璃幕墻熱工特性資料. |
