【摘 要】
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建筑外窗是建筑围护结构中保温隔热性能最薄弱的环节,在节能减排的时代背景下,提高外窗的保温隔热性能是建筑节能的有效途径之一。本研究提出一种新型的建筑外窗结构多层膜排风窗,多层膜排风窗是一种利用室内空调排风进行主动隔热的外窗结构,由两层玻璃、玻璃之间空腔、空腔内置多层薄膜组成。普通排风窗让空调排风通过玻璃夹层中的空腔流向室外,使室内侧玻璃内表面接近室内空气温度以减少窗户形成的冷热负荷,而多层膜排风窗的
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建筑外窗是建筑围护结构中保温隔热性能最薄弱的环节,在节能减排的时代背景下,提高外窗的保温隔热性能是建筑节能的有效途径之一。本研究提出一种新型的建筑外窗结构多层膜排风窗,多层膜排风窗是一种利用室内空调排风进行主动隔热的外窗结构,由两层玻璃、玻璃之间空腔、空腔内置多层薄膜组成。普通排风窗让空调排风通过玻璃夹层中的空腔流向室外,使室内侧玻璃内表面接近室内空气温度以减少窗户形成的冷热负荷,而多层膜排风窗的创新点在于在普通排风窗气流通道内置多层薄膜,将一个排风空腔分隔成多层气流空腔,增加空调排风在窗户内部的流程来充分利用空调排风的低品位能以进一步提升窗户的热工性能。窗户兼具采光、通风、保温隔热的重要功能,本文通过实验手段从光学和热工性能两个方面对多层膜排风窗进行了研究,展开了以下工作:在光学实验方面,本文采用界面能量平衡法建立了多层膜排风窗的光学模型,用来分析内置薄膜对多层膜排风窗总辐射透射率和可见光透射率的影响。内置薄膜是多层膜排风窗的核心部件,为了获取薄膜的太阳光消光系数和可见光消光系数,搭建了实验平台,在真实气候条件下测得内置一层PVC薄膜的双层中空玻璃的总辐射透过率和可见光透射率,以实测的总辐射透过率和可见光透射率为源数据,结合光学模型建立误差函数,使用黄金分割法反向推演出PVC薄膜的太阳光消光系数和可见光消光系数。利用获取的薄膜的太阳光消光系数和可见光消光系数并结合建立的光学模型研究了薄膜层数、薄膜厚度、入射角度对多层膜排风窗总辐射透射率和可见光透射率的影响。对于多层膜排风窗的热工性能,本文中的实验只是进行了初步探究。利用课题组原有的实验平台,在武汉冬季真实气候条件下对内置两层薄膜的多层膜排风窗进行了测试,研究了该窗户的保温隔热性能,同时为了探究空调排风对窗户热工性能的改善程度,又进行了一组测试开启和关闭多层膜排风窗的排风口的对比实验。实验数据表明冬季多层膜排风窗室内侧玻璃表面温度较高,可以提高室内人员的热舒适性,并且玻璃表面平均温度与室内空气温度之差较低,热工性能较好,实验结果也可以作为后期对多层膜排风窗模拟研究的验证数据。
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