北京昆仑酒店式公寓幕墙设计.docx

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北京昆仑酒店式公寓幕墙设计

北京昆仑酒店式公寓幕墙设计

罗多彭冲

珠海兴业幕墙工程有限公司

【内容提要】：

通过介绍北京昆仑酒店式公寓的幕墙设计、施工过程，了解双层内呼吸式玻璃幕墙及瓷板幕墙的设计重点与难点。

【关键词】：

双层通风幕墙双层内呼吸式玻璃幕墙改良式哈芬槽单桥隔热万能转角组件式幕墙热工计算瓷质外墙玻化砖干挂式专家论证会残余应力集中

第一章昆仑公寓简介

位于北京东三环昆仑饭店旁的北京昆仑酒店式公寓外帷幕工程于2006年3月竣工。

该公寓作为每平米最低售价6万的豪宅，无论是从外立面现代感的设计，从高档幕墙体系的运用，还是室内人性化、舒适化的体验，处处都障显了豪宅的精致与高档。

昆仑公寓不仅是时尚的，他的品牌更在乎于功能上的智能化及舒适性。

智能的体现不仅仅是入户的电脑化控制，家电的智能系统，与众不同的是外幕墙智能化——双层内呼吸式玻璃幕墙的运用。

舒适的体现不仅仅是室内360度观感的阔气，更加主题的是“室内舒适度小于3度”的技术指标。

有幸作为昆仑项目的技术总监，我愿意将这个工程的幕墙设计，施工中的一点心得拿出来与同行共享。

效果图实拍图片

幕墙概况简介：

整体建筑意为昆仑山上的两座峰。

两座塔楼平面呈蝴蝶形状，均成南北方向布置且东西向镜像对称。

蝴蝶透明的翅膀由双层内呼吸式玻璃幕墙来演绎，蝴蝶的腹部为建筑的核心筒，这部分不透光区域装饰为黑色瓷板幕墙。

南北面瓷板中间均有一条玻璃光带，靠亮马河的南边黑色瓷板幕墙中间为点式玻璃幕墙观光电梯，靠马路的北边黑色瓷板幕墙中间为普通隐框玻璃幕墙消防楼梯。

群楼为标高21米的方形底座，大面黑色瓷板幕墙砌成了这座昆仑山，瓷板幕墙水平对缝竖直错缝的分格方式寓意了山中大大小小的石头，完全不规则的隐框玻璃幕墙意为昆仑山上的巨型宝石，玻璃幕墙的四周用200mm宽的不锈钢镶边，瓷板外面分布了许多不规则的80mm宽不锈钢装饰线，那是昆仑山上的斑皎的树枝。

整栋建筑以黑色瓷板和透明玻璃为主调，烘托出昆仑山的大气与两只蝴蝶的秀美。

该项目所运用的幕墙技术，主要为：

双层内呼吸式玻璃幕墙，（以下分三方面来阐述——节点设计构造；施工中组件式幕墙的运用；双层内呼吸幕墙的热工分析。

）瓷板幕墙，（以下分两方面来阐述——瓷板、瓷板幕墙介绍及节点设计；瓷板幕墙施工重点难点）。

第二章双层内呼吸式玻璃幕墙

双层通风幕墙20世纪90年代在欧洲出现，并逐渐得到应用，尤其在德国，应用更为广泛，它对提高幕墙的保温、隔热、隔声功能起很大的作用。

双层通风幕墙不同于传统的单层幕墙，它由内、外两道幕墙组成。

内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间，空气可以从下部进风口进入这一空间，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，称之为热通道，热量在这空间内流动。

因此双层通风幕墙又称热通道幕墙或呼吸式幕墙。

这种幕墙的基本特征是：

双层幕墙和空气流动、交换。

双层通风幕墙分为两种，一种为封闭式内通风幕墙，也称作双层内呼吸式玻璃幕墙。

封闭式内通风幕墙从室内的下通道吸入空气，在热通道内上升至上部排风口，从吊顶内的风管排出。

这一循环在室内进行，外幕墙完全封闭。

另一种为开敝式外通风幕墙，也称作双层外呼吸式玻璃幕墙。

与内通风幕墙相反，开敝式外通风幕墙是内层封闭的，采用中空玻璃；外幕墙采用单层玻璃，设有进风口和排风口，利用室外空气进入热通道，并带走热量，从上部排风口排出，减少太阳辐射热的影响，节约能源。

它无须专用机械设备，完全靠自然通风，维护和运行费用低。

是目前国内应用最广泛的形式，如：

北京CBD旺座大厦，北京公馆，浙江省电信公司大楼等。

但是，由于在诸如北京这样常常会有沙尘暴天气的城市中使用开敝式外通风幕墙，在这样的天气里进入热通道的空气便是室外夹带着沙尘的空气，使得幕墙的热通道特别脏，增加了清洁和维修的工作。

鉴于以上因素，作为智能豪宅定位的昆仑公寓选择了与开敝式外通风幕墙原理相同却是利用室内空气循环的双层内呼吸式玻璃幕墙。

第一节双层内呼吸式玻璃幕墙的设计原理及节点设计构造

设计原理：

双层内呼吸式玻璃幕墙的设计首先应确定幕墙的总厚度，该尺寸应根据建筑要求经过热工计算以及结构受力计算得出，一般为120mm——300mm，通道的清洁维修一般在室内进行，不需要像双层外呼吸式玻璃幕墙那般工人需进入通道内，因此，内幕墙为一般单片玻璃活动窗，也称检修门，昆仑公寓将内扇门设计为内平开式多点锁，合页与执手均为隐藏式，住户不能轻易开启。

外幕墙为全封闭固定式的中空玻璃幕墙，根据建筑要求，昆仑公寓设计为中间留有胶缝的明框玻璃幕墙。

由于通道较窄，内、外两道幕墙可利用统一立柱。

进风口设置在楼板装修完成面以上低横梁以下的位置，风口沿长布置，高度由热工计算得出。

出风口设计在吊顶以上，风口大小也应由热工计算得出。

为提高节能效果，通道内设电动百页或电动卷帘。

在室内吊顶或内壁上设置新风的出风口，新风量的计算应满足热工上双层幕墙的通风要求以及室内环境每小时应满足的新风量要求。

利用机械通风装置，将有质量有温度的新风由出风口送出，由于双层幕墙中形成负压，新风在室内循环以后从双层内呼吸式玻璃幕墙的底部进风口进入热通道，热通道中空气温度与室内基本相同，这就大大节省了取暖和制冷的能源消耗，且保证了热通道的清洁。

夏季，由于烟囱效应，新风带走热通道中的热气，循环呼吸，保证室内的清凉；冬季，有温度的新风停留在热通道内，就像给昆仑穿上一件松软的外衣。

由于冬季不需要大量的新风来保证热通道内空气的循环，因此，一般冬季的新风量的要求是夏季的一半，所以说双层内呼吸式玻璃幕墙对取暖地区更为有利。

采用双层通风幕墙的最直接效果是节能。

比单层幕墙采暖时节能40%-50%。

制冷时节能40%-60%。

其次，采用双层幕墙隔音效果十分显著，大大改善了室内使用条件。

昆仑公寓的其中一项技术指标为：

“室内舒适度小于3度”的舒适度要求，即，一年四季任何时候，双层内呼吸式玻璃幕墙的内片玻璃的外侧与室内温度的差值不能大于3度，保证了，即使人们站在玻璃幕墙旁边观赏风景时，也不会因为室外恶劣温度的影响而产生丝毫不舒服的感觉。

这便是生活在社会最高层的人们对居住的最高要求。

但是，由于内封闭通风幕墙必须依靠主动式送风，空气的循环要靠机械系统，因此对设备有较高的要求。

加之双层幕墙技术较复杂，又多了一道外幕墙，造价较高。

此外，对于使用面积率的计算要损失2.5%-6.5%。

因此，双层内呼吸式玻璃幕墙的使用将由于以上三点而增加整个项目的总造价，据了解，04年8月开始着手设计双层内呼吸式玻璃幕墙时，昆仑公寓在这个领域为北京市第一。

节点设计构造：

在节点的设计上，我们坚持安全第一、构造防水、防冷桥、易更换、不露钉的原则，大胆的试用了单元组框式安装；改良式哈芬槽；单桥隔热；万能转角等创新设计。

单元组框式安装的考虑：

本方案投标时，甲方意图采用框架式幕墙安装，而鉴于现场的施工条件以及封闭工期，我们创新了一种介于框架式和单元式之间的一种构件安装方式——单元组框式：

即幕墙系统为框架式幕墙，采用附加手段将几个单元的铝合金龙骨组合成一个单元框架，整体吊装。

一般为2-4个单元一组，单元组建之间用散件的横梁和构件连接。

这样框架的现场安装时间被缩短了将近2/3。

而玻璃板块也设计成小单元的形式现场挂装即可，零碎的工作只有封修和打胶。

本项目为双层玻璃幕墙，因此，框架的横梁为两层。

立柱按照框架式的封闭腔体设计，这样横梁与立柱仍为普通的铝角码连接。

为保证安装完毕以后横梁仍可以满足规范规定的自由伸缩的要求，铝角码与横梁不可见位的螺钉固定仅为零时安装固定螺钉，吊装到位调整完毕以后，必须取消。

而横梁与立柱的连接点为铰接点，因此，组合框架不能形成刚体，我们在顶底横梁的中心位置设计了穿通单元板块的钢筋，端头用螺母固定，同样吊装到位调整完毕以后，将其放松。

玻璃板块的连接设计采用了上下挂接左右室内螺接的形式，室内压完压块拧上螺丝以后，再用扣盖遮住连接位。

这种方式可以方便板块的室内更换。

设计如下图：

改良式哈芬槽：

由于框架的整体吊装，每一根竖龙骨的支座都需要严格定位，我们分为粗调和精调两个步骤。

因此，支座连接必须实现三维可调。

由于甲方提出设计分格有可能会调整，原方案的哈芬槽埋件设计因此被修改成普通平板埋件。

而我们并没有放弃哈芬槽的调节原理，设计了改良式哈芬槽。

简单的讲就是在自制的槽钢的腹板上冲出“钥匙孔”形状的螺栓调节孔，而配套的螺栓为一端方形一端带螺纹的圆形，方形端卡在槽口以便于拧紧螺栓，我们称之为T型螺栓。

改良式哈芬槽与埋板的连接定位为幕墙在三个方向的“粗调”。

“钥匙孔”可使幕墙在水平方向精调140mm，顶部纵向放置的角码和底部的水平钢板上冲出纵向的椭圆调节孔可使幕墙在进出方向精调100mm，顶部的纵向调节孔可调节幕墙的垂直尺寸30mm，底部连接件与立柱垂直约束释放。

实践证明，工厂组好的框架运至现场吊挂安装，可以更精确的满足幕墙的分格尺寸要求，同时，大大提高了现场的做业速度。

该方案的支座设计是成功的，高效的。

如下图所示：

单桥隔热：

由于将面板设计成小单元的挂装形式，铝合金装饰线在工厂就与玻璃面板装配到了一起。

因此，室外装饰线因此被剖为两半，中间留了8mm的胶缝。

而该工程对幕墙保温性能的要求是不允许幕墙任何地方出现冷桥的，因此，必须有隔热条将装饰线与室内铝龙骨分隔开来。

介于装饰线仅90mm宽，构造上不够尺寸设计四条隔热条，加上经济性的考虑，我们大胆的设计了“单桥隔热”。

由于在幕墙结构中断热条通常还要做为结构构件，传递面板承受的荷载。

考虑到风荷载和自重荷载都导致隔热条受弯M=F*36mm（如下图），因此，通常采用两根断热条共同抵抗弯矩。

本工程左右板块组合在一起后形成的双条断热已经证明满足了明框幕墙的隔热要求，因此，使用单条隔热条最重要的必须通过的一关就是结构受力。

本工程选用台山金桥的型材模具及铝合金型材，泰诺风——保泰隔热条，我们做了一个剪切试验：

取下图型材200mm长，施加如上图示剪切力Fo，直到型材破坏，观察破坏面位于如图所示隔热条中部，而非我们担心的隔热条与型材的扣接处。

当然，前提是必须满足隔热条厂家提出的型材开齿和槽口的设计及加工要求。

四边

简支的玻璃面板在承受负风压荷载时传递给装饰线端

部一个集中力F（我们按照单位长度计算），可以计算

出F传递到隔热条中部的弯矩值，并计算出相应断面

的正应力，再加上F直接传递的正应力值，就得出危

险断面的最大应力值，与泰诺风——保泰给出的隔热

条的设计强度110MPa比较，再取安全系数1/2的情况

下隔热条仍满足强度要求。

但由于单条隔热条的设计

为我司在工程中的首次尝试，为了避免在穿条过程中出现不可预计的加工质量问题以产生安全隐患，我们在玻璃面板与附框之间灌注了11×6mm断面的硅酮结构胶作为构造设计，二次储备，以提高结构安全性。

对于最大尺寸达1900×2700mm的8+12Ar+6双钢化（LOW-E）中空玻璃的恒荷载的传递，我们在底横梁位设计T型铝合金托块

（如上图示），根据规范要求在每个分格距离玻璃边部300mm的两处位置设置100mm长4mm厚的铝合金托块，玻璃自重通过铝合金托块传递给底横梁，不让隔热条承担恒荷载的力。

在样板的三性试验中，验证了我们的设计和计算完全满足连接处的强度要求。

万能转角设计：

昆仑公寓的平面为两只双飞的蝴蝶，因此出现了很多的转角，虽然镜像对称，但每个转角的角度都有微小差别，阳角的钝角从121°到127°共7种角度，相差不过1°，锐角为72°，阴角为123°。

若按照常规设计，每一种角度都采用一个立柱，那么仅模具费用就十多万。

因此，我们开发设计了万能转角（如下图所示）。

从121°到127°共用一种转角立柱，将玻璃附框与立柱的连接处设计一个“钩”，可以随角度的不同而转动以调整角度，转角立柱的前端设计与附框的“钩”配合的凹槽，一方面定位玻璃附框，另一方面使得附框在凹槽中转动不移位。

相应的，将铝合金压块的端部设计成与玻璃附框配合的球状，以满足附框的受力与旋转。

铝合金压块按照常规间距300mm设置，在压块与转角装饰线之间设置100mm长铝合金转接件，也就是普通明框幕墙的装饰线底座，同样间距300mm设置，外扣通长铝合金装饰线，由于压块和转接件分段布置，那么装饰线形成的冷桥效应则较延长布置的弱，我们采用6mm的隔热垫块作断桥设计，以保证幕墙的整体保温性能。

转角立柱的后端设计成球状，以方便任意转角的开启扇框料的安装，整套节点唯一需要按角度不同重新开模的型材只有安装窗框时与转角立柱结合的铝合金垫块，该垫块300mm一段，一扇窗户设置三块，用以按照角度不同调整窗框的正确位置。

万能转角节点的设计既满足了建筑师对转角位可见部分的所有尺寸的要求，又成功的节约了开模的费用，减少了散件的管理和加工，使复杂的多角度的转角位的加工安装变得简单清晰。

第二节双层内呼吸式玻璃幕墙的施工组织设计

施工组织设计不仅是投标的重点，也是指导现场施工的指导说明书，必须配合施工设计图纸和具体现场情况实事求是的编写。

节点设计构造中我们介绍了组件式幕墙，如何将设计图纸付诸实践？

这一节着重介绍施工组织设计中组件式幕墙的运用。

我们考虑塔楼幕墙施工以室内安装为主，室外吊蓝为辅。

由塔楼平面图可知本工程每层每个面最多由4个板块组成（在柱位断开），其特点是面多转角多。

针对本特点，我们取柱间或门柱间为一个单元，按照组件式幕墙设计施工。

在工厂除要对元件（竖框、横框）进行加工外，还要将这些元件组合成组件箱体，采用上下穿螺杆的方法使单元组件成为一个可以吊装的刚体，保证组件横框与竖框的连接部位在组件组装，运输，吊装，定位，固定等的全过程中组件的完整，牢固以及组件框的精度。

工厂完成的组件采用木箱固定包装，装钉的木箱可重复使用。

组件板块箱体的运输主要包括公路运输，垂直运输和板块在存放层内的平面运输三个方面。

水平方向运输以汽车为主；垂直方向则利用总包方塔吊和井架配合，框架组件运输至竖向施工段的底层，板块组件运输至相应的各层；各层的平面运输主要依靠电动小车，由于框架组件的总重量不超过150公斤，板块组件的总重量不超过200公斤，卸车工不需要任何机械辅助四人左右就可以完成卸货及短距离的搬运工作。

现场框架组件的初步定位依靠竖向施工段顶层的龙门吊架，吊在穿过顶横梁的螺杆露出框架的端部，吊运至需要安装的相应位置上，由该楼层的3-4个工人扶住框架移至精确的安装位置，另外两个工人进行支座的定位安装，随后拧松上下螺杆的螺母，以及取掉临时固定横梁和铝角码的螺丝。

而板块组件的安装则更为简单，在室内的工人用玻璃吸盘吸住玻璃内表面，从窗洞口侧向递出室外，室外吊篮上的工人作辅助工作，协同将面板移至安装位置，玻璃板块上下挂钩，左右室内压块。

根据现场的实际施工时间，可知其安装速度比普通框架幕墙快50%--60%。

为了减少工地工作量，所有构件按在工厂组装成独立的组件，进行分类包装，采用木箱固定包装后，汽车运送到工地，最后整体吊挂安装。

这便是我们在昆仑公寓项目中首次提出的组件式幕墙。

在设计上组件式幕墙的受力分析和各项性能都与框架式幕墙相同（某些性能，如水密气密性则优于框架式幕墙），遵守的幕墙规范条例也与框架式幕墙相同，因此，就材料的造价上讲与框架式相同，但在现场安装上却与单元式幕墙相似，大大优于框架式幕墙。

其主要特点为：

①框架组件的制作、组装及板块组件的加工制作是在工厂内完成，精度要求高，因此质量易于控制；②施工周期短，由于工地不进行框架和板块组件的组装，节省了工地的工作量，能够根据安装计划最少的占用现场仓库，而且还可以在土建施工时，任意安装板块，使整个建筑的总工期大大缩短，提高了投资效益；③由于面板组件为小单元安装，板块“浮动”连接，对于高层建筑在风荷载，地震作用，温度变化下的变形能够很快的适应；使用硅酮结构胶作为二次安全储备提高了板块结构的安全性能；④框架结构为三维可调结构，可以充分保证现场的安装精度；⑤抗震性能好、气密性和水密性高，人性化的设计保证了安装维护工作均可在室内进行。

以下列举其中一个标准单元的组件图：

框架组件图：

中空玻璃组件图：

单片防火玻璃组件图：

总结组件式的加工安装经验，有以下几条值得注意：

①所有单元元件都在工厂进行加工，组合，精度要求高，质量容易控制，因此应该严格要求组件的外观质量；由于框架组件之间的组合在现场进行，对组件的外框尺寸应尤其严格控制，以充分发挥组件式幕墙优于框架式幕墙的特点。

2无论采取任何附加措施，都必须保证框架组件是一个刚体；安装完毕以后还必须还原框架式幕墙的受力特征，不能约束构件的平面内变形。

3支座的设计应满足“三维”粗调和精调的可行性，以消化现场埋件、主体结构以及工厂加工组件的误差。

4组件式幕墙的特点是尽可能的减少现场的加工拼装工作，因此，应注意组件单元的合理划分，以及板块组件的整体化。

5设计中应充分考虑系统的导水和排水性能，需要预留的凹槽、孔洞等在加工中不可忽视。

第三节双层内呼吸式玻璃幕墙的热工分析

双层内呼吸式幕墙的最大特征是节能——业主要求昆仑公寓的双层内呼吸式幕墙的传热系数K值小于1.4W/m2.K，室内舒适度小于3°。

内呼吸式幕墙依靠室内的新风进行循环，一年四季365天室内的空气在热通道中能否按要求顺利呼吸或滞留保温，是内呼吸式幕墙设计的关键。

新风量的计算若偏小，那么夏季热通道中的空气无法顺利循环，达不到业主的隔热要求；新风量的计算若偏大，则造成能源浪费。

设计一套成功的呼吸式幕墙的前提就在于科学的热工分析，计算出合理的新风量；适当的热通道宽度；进风口的高度；出风口的大小。

我们抱着对工程对业主负责的态度，邀请了中国建筑科学研究院空气调节研究所的朱博士为昆仑公寓做热工计算。

计算书通过计算流体力学（ComputationalFluidDynamics,CFD）的数值模拟方法，详细模拟分析昆仑项目中所采用的双层内呼吸式玻璃幕墙的热工特性及其节能效果。

一．计算条件：

一〉．我司所提供的内呼吸玻璃幕墙的详细建筑尺寸图以及幕墙所采用的玻璃等材料的物性参数。

二〉．室外计算气象条件

（1）温度

夏季室外温度：

33.2°C

冬季室外温度：

-12°C

（2）太阳辐射照度

北京地区的大气透明度等级为4级。

太阳辐射照度包括直射辐射，散射辐射和地面反射辐射，根据【采暖通风与空气调节设计规范】（GB50019-2003）,北京地区夏季太阳辐射照度按7月21日的太阳赤纬计算确定。

夏季：

最大计算太阳总辐射照度为665W/m2（直射+散射＋反射）。

最小计算太阳总辐射照度为162W/m2（散射＋反射）。

冬季：

最大计算太阳总辐射照度为500W/m2（直射）。

最小计算太阳总辐射照度为0W/m2。

（3）室外综合换热系数

夏季室外：

19W/m2K

冬季室外：

23W/m2K

三〉．室内计算条件

（1）温度

夏季室内温度：

24°C

冬季室内温度：

22°C

（2）室内综合换热系数

夏季室内：

8W/m2K

冬季室内：

8W/m2K

二．计算简图：

三．材料的物性参数：

一〉．玻璃：

外幕墙玻璃：

8T（Low-E）+12Ar+6T钢化中空玻璃，总厚度26mm

6mm彩釉钢化防火玻璃

内幕墙玻璃：

8mm钢化玻璃

玻璃类型

太阳能（solar）%

U值（W/m2K）

透射比

反射比

冬季

夏季

8T（Low-E）+12Ar+6T钢化中空玻璃

38

28

1.43

1.44

6mm彩釉钢化防火玻璃

35

43

6.12

5.78

8mm钢化玻璃

73

7

5.74

5.7

二〉．断热型铝型材

采用隔热条的铝型材传热系数K值可降到1.8～3.5（W/m2K）。

铝合金型材对紫外线、可见光、红外线有很好的反射能力，其表面的反射能力与表面状态和颜色有关，对热辐射的反射能力最高可达90%，这对于阻隔太阳辐射热是很有利的。

CFD计算的传热系数：

2.0W/m2K。

三〉．电动遮阳铝百叶

铝的黑度很低，约为0.05。

而抛光的处理的黑度可达到0.015。

在玻璃幕墙内设置电动铝百叶可以达到很好的隔热效果。

CFD计算用电动遮阳铝百叶的黑度：

0.05。

四〉．保温板

绝热用挤塑板：

导热系数≤0.03W/mK，计算值为0.028W/mK。

四．内呼吸玻璃幕墙的热工性能评价：

建筑外窗的保温性能指标是在模拟冬季采暖建筑室内、外温差条件（室内18℃；室外：

单层窗检测为-10℃，双层窗或单框双玻窗检测为-20℃，风速为3.0m/s）下,测得的窗户冬季传热系数K值（W/m2•K）（不包括窗缝隙的传热）,不能直接作为窗的夏季传热系数，不能作为建筑外窗的夏季隔热性能指标，只能作为窗的传热性能比较参考。

保温和隔热是有区别的。

保温是指外窗在冬季几十度的温差条件下，阻止室内向室外的温差传热；隔热是指外窗在夏季隔离太阳辐射热和阻止室外向室内的温差（<10℃）传热，其中因太阳辐射产生的热量远比因温差产生的热量大。

但针对双层内呼吸玻璃幕墙的国家标准到目前为止还没有。

评价双层通风幕墙的热工性能及其节能效果的最直接参数指标是其综合传热系数。

虽然国内外研究人员针对双层幕墙技术较复杂的特点，通过风洞试验和数值模拟计算方法进行了大量的研究，但这些研究成果没有提供该参数指标。

而在工程实际中设计双层通风幕墙时，恰恰需要掌握其综合传热系数才能进行建筑负荷评估和工程设计。

五．内呼吸玻璃幕墙的综合传热系数：

为了详细模拟解析内呼吸玻璃幕墙内的传热物理现象，采用精度更高的Abe-Nagano低Re数k-ε湍流模型，进行CFD模拟解析。

考虑温度差所产生的浮力作用，采用Boussinesq假设。

如下图所示，幕墙内传热现象的模拟分析耦合了CFD的流体计算和传导、对流及辐射传热计算，同时考虑了玻璃的太阳辐射（短波）得热的影响。

在进行这些传热的耦合计算时，总是保持各个壁面的热平衡，如下所示。

Qcv+Qr+Qcd+Qg＝0……（3）

壁面处的热量流入为正，流出为负。

玻璃的导热计算为一维导热计算。

在计算室外、室内侧的对流及辐射传热时，采用了综合传热系数α来评价在外壁面和内壁面的辐射及对流换热现象，即Qcd,i=αi×（Tw,i－Ti）或Qcd,o=αo×（To－Tw,o）。

在辐射计算时，固体表面假设为漫－灰表面，进风口和排风口为黑体。

为了考虑水蒸气的影响和百叶的遮挡以及百叶之间的辐射，采用DiscreteTransfer

Method（DTM）进行辐射计算。

DTM方法模拟实际空间中的能量传输，同时也考虑空气中水蒸气等其他气体的辐射，由于采用发射束追踪法有利于模拟解析空间中存在障碍物的辐射计算。

由于幕墙内存在空气流动，当空气流速越快，幕墙内壁面的对流系数加大，排风所带走热量的也越大，夏季传入室内热量将减少。

而在冬季，幕墙内通风时，幕墙内温度比室外温度高，流出室外热量将变小，从而到达降低维护结构热损失的目的。

为了考虑排气所带走热量的效果，内呼吸玻璃幕墙的综合传热系数U按下式计算。

U=Q/（To－Ti）……

（1）

Q为传入或流出室内的综合热流通量。

如即为通过8mm单片玻璃，断热铝框和封口铝板三部分的总和。

通过CFD可以计算出这三部分的热流通量。

下图为综合传热系数的计算简图。

通过计算铝框和封口铝板的热传导，详细分析冷热桥的处理问题。

在本计算中所提供的综合传热系数考虑了断热铝框和封口铝板的冷热桥问题。

六．内呼吸双层玻璃幕墙的热工性能计算结果：

一〉．内呼吸玻璃幕墙的夏季空调工况的计算结果：

1．壁面的最大计算太阳总辐射照度为665W/m2（直射+散射＋反射）

（1）速度场

根据计算简图标示的幕墙尺寸计算的进风口速度场如下图所示。

由上图可以看到在幕墙底部的进风口出将会形成回流，造成外幕墙侧的通风量>>内幕墙侧的通风量。

所以我们在进风口处加设了导流板，计算结果如下图所示。

由上图可以看到内幕墙的通风量明显增加，外幕墙侧的通风量和内幕墙侧