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太阳能积聚对膜结构工程膜材的影响分析

  我们知道,太阳能可以透过膜结构工程上的膜材进入室内,通常使用的膜材对太阳光有较高的光谱反射比(70%以上),只有一小部分入射太阳光直接进入到室内(通常为15%左右),剩余的被膜材本身吸收(15%左右)。太阳光对围护结构的辐射有两个方面的作用:

  (1)热量的直接吸收::透过膜材的太阳光(通常为10%左右)直接以散射光的形式向室内辐射。

  (2)热量的间接吸收:膜材自身吸收的辐射太阳光(通常为1%左石)会引起膜结构工程膜材自身升温,这些被膜材吸收的能量又以红外长波辐射以及对流传热的形式从膜材的两侧辐射出去。

  间接获取的热量在室内吸收的太阳能中占很大的比重,并使屋面温度与室内气温有很大的差异。出于膜材内侧温度的较快波动对室内使用空问的舒适性的影响很难做出评价,因此,在评估室内空间的保温舒适性时应当考虑接热量的积累。

  与玻璃类似,膜面可以透射短波太阳光而不能透射红外长波,因此,透过围护结构进入室内的太阳能将被滞留其中,从而形成了“温室效应”。但织物膜面的这种效应比玻璃围护结构的要小得多,因为玻璃围护结构对太阳光的光谱透射比要高很多(一般为入射太阳光的85%左右)。

  当要越多地吸收太阳光时,可以在南向墙体上采用大面积的玻璃幕墙。但同时要采取相应的措施以防夏季过热,例如:在玻璃围护区域加设膜材屋面,在夏季用于遮阳,而冬季的低入射角度阳光仍会对室内给予深度照射,当膜结构工程中有大面积玻璃围护结构时,要注意防止光照污染。