一般情況下,如果空氣間層的密閉程度進(jìn)一步提高,則導(dǎo)熱與對(duì)流的傳熱量將會(huì)再減少,所以,一般輻射換熱量約占50%或更多一些。
因?yàn)檩椛鋼Q熱量在空氣間層的傳熱中所占比例較大,故當(dāng)在內(nèi)部使用鋁箔等反射輻射效果好的材料時(shí),空氣間層的傳熱系數(shù)就會(huì)減小。
如果在空氣層靠?jī)?nèi)一側(cè)貼上鋁箔,傳熱量?jī)H為無鋁箔時(shí)的70%左右。由于空氣間層內(nèi)貼有光澤的鋁箔之后,可以防止大部分的輻射換熱。在實(shí)際工程中,能保持鋁箔長(zhǎng)期不失光澤是何等的重要。但事實(shí)上,那些以透明樹脂薄膜復(fù)合的鋁箔,即便不使用,經(jīng)數(shù)月之后,也會(huì)因表面被氧化而失效。
從分析結(jié)果得知,把鋁箔貼在低溫側(cè),與不裝鋁箔時(shí)相比,空氣間層的室內(nèi)側(cè)溫度有所提高,而靠外氣側(cè)的溫度變得更低了。對(duì)此,必須引起充分注意,由于空氣間層外氣側(cè)的溫度降低,將會(huì)增大空氣間層內(nèi)部結(jié)露的可能性。
如果不設(shè)鋁箔而把絕熱材料置于低溫側(cè),也就是外貼絕熱材料的做法。此時(shí),經(jīng)計(jì)算只占前者的30%左右。故只要在空氣間層的低溫側(cè)設(shè)絕熱材料,即便不再放入有光澤的鋁箔,也可以使空氣間層的輻射換熱量大幅度地減少。
通常為了減少輻射換熱,只要采取反射絕熱,或把絕熱材料置于低溫側(cè),使兩側(cè)的溫差減少,均可收到良好的效果。當(dāng)然,反射絕熱的效果還取決于表面的光澤程度,但欲長(zhǎng)期保持光澤又存在不少問題,所以要求反射絕熱材料本身具備十分穩(wěn)定的性能。
采用靠室外一側(cè)貼絕熱材料的做法的絕熱措施,雖然對(duì)減少輻射換熱能收到一定的效果,但卻使空氣間層的對(duì)流換熱有所增大。因?yàn)檫@時(shí)空氣間層的溫度已近于室溫,內(nèi)部的空氣密度相應(yīng)變小,相對(duì)于室外的低溫空氣,便產(chǎn)生一個(gè)較大的上浮力。尤其對(duì)于木結(jié)構(gòu)的壁板,它由地坂的縫隙處易侵入室外空氣,這樣,空氣間層就如同煙囪的作用一樣,因?qū)α鞯脑鰪?qiáng)而使傳熱量變大。因此,在寒冷地區(qū)就要在空氣間層的上下端,以軟質(zhì)泡沫塑料或纖維類絕熱材料為填塞物作成防氣密封條,以確保空氣間層的絕熱效果。
不過,在溫暖地區(qū),空氣間層內(nèi)適當(dāng)?shù)耐庥袑⑹覂?nèi)水蒸汽排向室外的作用,從而可以防止因內(nèi)部結(jié)露所造成的對(duì)內(nèi)部材料的腐蝕。為此,對(duì)于選擇防水膜的利弊問題,也應(yīng)認(rèn)真的斟酌,在后面將會(huì)專門討論。
在空氣間層的高溫側(cè),既靠近室內(nèi)側(cè)內(nèi)貼絕熱材料的情況下,把這種情況與前述的情況相比,輻射換熱量只為前者的30%左右,且空氣間層的空氣溫度與室外溫度的差值減少,從而使得煙囪效用相應(yīng)減少了許多。
基于這一觀點(diǎn),原則上可以認(rèn)為,在空氣間層的高溫側(cè)設(shè)絕熱材料的效果為好。
另外,如前所述,通過間層的輻射換熱量,與間層表面材料的輻射性能(黑度或輻射系數(shù))和間層的平均溫度有關(guān)。在南方的大部分需要遮陽(yáng)和北方夏季需要遮陽(yáng)的建筑,當(dāng)采用隔熱為主的幕墻構(gòu)造時(shí),既外層以阻擋日射熱量進(jìn)入室內(nèi)為。如此,幕墻面層材料的輻射量較大時(shí),如混凝土裝飾板、深色石材、銹面石材、陶土板、非光面磁板等,由表5.2—7中看出,有較高的吸收系數(shù)、輻射系數(shù)和發(fā)射率,如此對(duì)熱輻射高吸收高發(fā)射的材料,對(duì)幕墻內(nèi)側(cè)的空氣間層的溫度有重要影響,當(dāng)期間的溫度不能有效釋放時(shí),加大了墻體隔熱的壓力,對(duì)節(jié)能也是不利的。
因此,對(duì)于遮陽(yáng)為主的建筑或夏季的白天,因熱流方向恰與冬季相反,把絕熱材料布置在高溫側(cè),即布置在空氣間層的室外側(cè)起到隔熱的作用,就能夠取得明顯的效果。
這樣,對(duì)空氣間層傳熱影響最大的首先是空氣間層的密閉程度;其次是熱流方向;兩側(cè)溫差;有無絕熱材料及其布置位置;以及形成空氣間層的材料的性質(zhì)、輻射率以及空氣間層的厚度等等。
3. 關(guān)于構(gòu)造傳熱
房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)刻受到室內(nèi)外的熱作用,不斷有熱量通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳進(jìn)或傳出。在冬季,室內(nèi)溫度高于室外溫度,熱量由室內(nèi)傳向室外;在夏季則正好相反,熱量主要由室外傳向室內(nèi)。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱要經(jīng)過三個(gè)過程。
表面吸熱——內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱(冬季),或外表面從室外空間吸熱(夏季);
結(jié)構(gòu)本身傳熱——熱量由高溫表面?zhèn)飨虻蜏乇砻妫?BR>
表面放熱——外表面向室外空間散發(fā)熱量(冬季),或內(nèi)表面向室內(nèi)散熱(夏季)。
嚴(yán)格地說,每一傳熱過程都是三種基本傳熱方式的綜合過程。
表面吸熱和放熱的機(jī)理是相同的,故一般總稱為“表面換熱”。在表面換熱過程中,既有表面與周圍空氣之間的對(duì)流與導(dǎo)熱,又有表面與其他表面之間的輻射傳熱。見表3。

在結(jié)構(gòu)本身的傳熱過程中,實(shí)體材料層以導(dǎo)熱為主,空氣層一般以輻射傳熱為主。由于非透明幕墻構(gòu)造中空氣層的必然存在,空氣層的傳熱不容忽視。根據(jù)幕墻的封閉和開放式兩種構(gòu)造,空氣層也大致分為封閉式空氣間層和開放式空氣間層。后面將重點(diǎn)說明。通風(fēng)良好的空氣間層,其熱阻可不考慮。這種空氣間層的間層溫度可取進(jìn)氣溫度,表面換熱系數(shù)可取12.0 W/(m2K)。空氣間層的傳熱系數(shù)可由表4選取。

當(dāng)然,即使是實(shí)體結(jié)構(gòu),也因大多數(shù)建筑材料都含有或多或少的孔隙,孔隙中的傳熱則又包括三種基本傳熱方式,特別是那些孔隙較多的輕質(zhì)材料,這些材料構(gòu)成了目前幕墻保溫的主要材料。表5 為部分建筑材料熱物理性能參數(shù)。



上一頁(yè)12345678下一頁(yè)