摘要：雙層通風(fēng)幕墻產(chǎn)生于上個世紀九十年代的歐洲，由于其隔熱、保溫、隔聲性能較好，在工程建造中廣泛應(yīng)用。由于雙層通風(fēng)幕墻的工程造價較高，且技術(shù)比較復(fù)雜，加之占用了大量的建筑空間，因而在建筑工程中的應(yīng)用受到很大限制。本文主要對雙層通風(fēng)幕墻的構(gòu)造進行分析，進而結(jié)合具體的工程案例進行說明，為工程建設(shè)提供相關(guān)借鑒。 

　　關(guān)鍵詞：雙層通風(fēng)幕墻；構(gòu)造；應(yīng)用 

　　一、雙層通風(fēng)幕墻概述 

　　（一）組成 

　　與傳統(tǒng)單層幕墻相比，雙層通風(fēng)幕墻的組成結(jié)構(gòu)為由內(nèi)外兩道幕墻。一般來說，內(nèi)幕墻采用的是活動窗或者明框幕墻，或者是帶有檢修門的幕墻，以便于清潔和維護。而外幕墻則采用點支玻璃幕墻或者是有框幕墻。在內(nèi)外幕墻之間，形成了一個封閉空間，空氣可以從下部的進風(fēng)口進入到該空間中，從上部的排風(fēng)口排出。且該空間經(jīng)常處于流動的狀態(tài)，熱量的流動導(dǎo)致在空間中形成了一個熱通道，因此又將雙層通風(fēng)幕墻成為呼吸式幕墻或者是熱通道幕墻。由于這種幕墻最重要的特征是空氣交換、流動和雙層幕墻，因而本文將其稱為雙層通風(fēng)幕墻。 

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　　第一，封閉式的內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻。該種通風(fēng)幕墻能從室內(nèi)下通道中吸入空氣，通過熱通道作用，使空氣上升至排風(fēng)口，再從室內(nèi)吊頂風(fēng)管處排出。這種封閉式幕墻完全在室內(nèi)進行，與外幕墻完全分離。封閉式的內(nèi)通風(fēng)幕墻由于進入的空氣為室內(nèi)空氣，熱通道空氣的溫度與室內(nèi)溫度基本相同，這樣能大大減少制冷和取暖的能耗，保溫效果較好。但是由于該種幕墻循環(huán)需要依靠機械系統(tǒng)來完成，因而對設(shè)備的要求較高。 

　　對于封閉式幕墻外幕墻密封問題，一般以中空玻璃為材料，內(nèi)幕墻以單層鋁門窗或者單層玻璃幕墻為主，外幕墻可采用隱框或明框玻璃幕墻，其幕墻龍骨的鋁型材一般采用斷橋隔熱鋁型材。在內(nèi)外幕墻之間，通道的寬度一般為160mm～280mm，還有些工程為了清潔、檢修方便，將寬度取為400mm～550mm。為了節(jié)約能耗，在通道中還設(shè)有電動卷簾和電動百頁。以美國紐約的西方化工大廈為例，該大廈的外幕墻是中空玻璃，而內(nèi)幕墻是單層玻璃，則空氣流通情況為：空氣從每層地板下面的風(fēng)道口進入，經(jīng)上升至樓板以下時，通過風(fēng)道排出去。在通道的內(nèi)部還裝有一個光感應(yīng)控制的百葉。 

　　第二，開敞式的外通風(fēng)雙層幕墻。與內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻相比，開敞式的外通風(fēng)雙層幕墻中，內(nèi)幕墻部分采用的是中空LOW-E玻璃，幕墻龍骨的鋁型材一般采用斷橋隔熱鋁型材，且內(nèi)幕墻為封閉式的。在外幕墻部分設(shè)置上，以單層玻璃為主，設(shè)有排風(fēng)口和進風(fēng)口，利用室外的空氣進入，再經(jīng)過熱通道將多余的熱量從排風(fēng)口上部排出，能夠節(jié)約能耗，減少太陽輻射對室內(nèi)溫度的影響。外通風(fēng)雙層幕墻不需要使用機械設(shè)備，而是通過自然通風(fēng)來實現(xiàn)，運行費用和維護費用較低，在目前的應(yīng)用非常普遍。開敞式的外通風(fēng)幕墻能夠開啟、關(guān)閉風(fēng)口，在夏季開啟風(fēng)口，能夠?qū)崿F(xiàn)自然通風(fēng)；冬季關(guān)閉風(fēng)口，室內(nèi)保溫效果較好。 

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　　與單層幕墻相比，雙層通風(fēng)幕墻的節(jié)能效果比較突出，在制冷方面和保暖方面的節(jié)能效果能夠達到50%以上，且雙層幕墻的隔聲效果也較好，能大大節(jié)省能源并能提高室內(nèi)的使用條件，達到更好的舒適度。 

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　　雙層幕墻技術(shù)非常復(fù)雜，與單層幕墻相比，由于多了一層外幕墻，其造價也較高，同時還要考慮排風(fēng)方式，還會減少建筑物的使用面積。在建筑施工過程中，建筑開發(fā)商也比較注意這個問題，國內(nèi)在高檔住宅和寫字樓中才采用，因此國內(nèi)雙層幕墻的應(yīng)用和推廣受到一定的限制，但是在歐洲尤其在德國應(yīng)用較多。 

　　二、外通風(fēng)幕墻氣流組織分析 

　�。ㄒ唬┙M織方式一 

　　從水平方向來看，以柱間作為單元。從豎直方向來看，以層為單元。在每個單元中，都單獨設(shè)置了進風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)。一般都是在樓板面設(shè)置進風(fēng)系統(tǒng)，在頂棚下面設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，氣流直上直出，氣流排出的阻力較小，但是氣流非常強烈。 

　�。ǘ┙M織方式二 

　　這種方式以柱間為一個單元，將一個柱高全部打通，形成一個排風(fēng)豎井，將氣流從建筑物的頂部排到室外。將相鄰的柱間進行分層，從本層的下部進風(fēng)口來進風(fēng)，通過上部排風(fēng)口對相鄰的排風(fēng)井排風(fēng)。以某建筑為例，在該建筑中，大廈各層都設(shè)有進風(fēng)口，且設(shè)有百葉，但是本層并沒有排出口，而是在女兒墻的下部設(shè)置了一個統(tǒng)一的豎井排風(fēng)口。熱通道的寬度大約為600mm，在相鄰柱間有地面格柵，從而形成了一個排風(fēng)豎井。 

　　（三）組織方式三 

　　為了避免氣流垂直排出時風(fēng)速較大問題，可以分層錯開進風(fēng)口、排風(fēng)口，讓氣流轉(zhuǎn)向相鄰的柱間，形成一個完整的排風(fēng)系統(tǒng)。以德國的杜塞多夫大廈為例，該建筑設(shè)有一個寬約1米的氣流通道，在相鄰柱間設(shè)置了一個格柵，這就形成了一個進風(fēng)口。當(dāng)氣流上升到頂棚時，通過錯開布置排風(fēng)口將氣流排出。 

　�。ㄋ模┙M織方式四 

　　這種方式是將建筑物作為一個整體，而不是從每一層出發(fā)。將各層進風(fēng)口的新風(fēng)匯集起來，當(dāng)氣流上升到頂層的總排風(fēng)口時再排出。這種方式主要是利用房屋的全高來產(chǎn)生壓差，從而形成通風(fēng)氣流。熱通道呈上下敞開的特點，且各層是相互連通的。 

　　三、雙層通風(fēng)幕墻的工程應(yīng)用分析 

　　（一）法蘭克福商業(yè)銀行 

　　從建筑物的平面情況來看，建筑物呈圓角三角形形狀。該建筑物的高度也非常高，大約為258m。在中間樓層，設(shè)有很多個空中花園。在內(nèi)幕墻方面，以中空玻璃為主要材料，外幕墻則通過單層玻璃來實現(xiàn)遮擋作用，在內(nèi)外幕墻之間設(shè)置了電動百葉。在外幕墻設(shè)有進風(fēng)口、排風(fēng)口，通過每層下部的空隙，空氣能夠進入到熱風(fēng)道中，再通過上部的排風(fēng)口排出去。為了降低建筑物能耗，且保證室內(nèi)光線充足，通過模型測試和模擬試驗，對幕墻熱工性能進行計算，在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下，能夠保證每年60%的時間可以通過自動通風(fēng)來保證室內(nèi)的舒適度。該建筑物采用的是組織方式一的氣流排出方式。 

　�。ǘ┍本┠硨懽謽� 　　我國通風(fēng)幕墻的應(yīng)用還不是很普遍，但在某些建筑中已經(jīng)開始使用。以北京某寫字樓為例，該寫字樓的幕墻設(shè)計方案，與組織方式一的氣流流通方式非常吻合。在內(nèi)外幕墻之間，增加了電動百葉。外幕墻是單層玻璃，內(nèi)幕墻是內(nèi)倒式的雙層玻璃窗。從建筑物組成情況來看，由里至外依次為混凝土墻、保溫層、遮陽鋁百葉、內(nèi)倒式窗進風(fēng)口、內(nèi)幕墻、外幕墻。經(jīng)過通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)口吸入室外空氣，再經(jīng)過通風(fēng)系統(tǒng)將空氣排出室內(nèi)。同時，利用幕墻的光反射性，在陽光進入室內(nèi)時，能夠吸收大量的光線，將太陽輻射反射到室外，還能保證室內(nèi)溫度的穩(wěn)定，不僅能保證居住環(huán)境的質(zhì)量，還能大大減少建筑物的能耗。 

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　　該建筑的2～7層采用的是雙層通風(fēng)幕墻，外層為鋼管桁架，水平拉索支承點支式幕墻、內(nèi)層是普通窗。在第二層樓面的內(nèi)外幕墻之間，設(shè)置了一個水平的進風(fēng)口，當(dāng)空氣上升至頂點時，可以通過水平排風(fēng)口排風(fēng)。在每層的熱通道處還設(shè)有水平的走道，方便檢修和清洗。 

　　結(jié)束語： 

　　隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，建筑節(jié)能也逐漸受到人們的重視，各種節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料在建筑施工中也廣泛應(yīng)用。雙層通風(fēng)幕墻在保溫、通風(fēng)、隔熱、降噪等方面都有很好的效果，且節(jié)能效果較好，在當(dāng)前的建筑施工中應(yīng)用比較普遍。從我國雙層通風(fēng)幕墻的應(yīng)用情況來看，由于雙層幕墻技術(shù)難度較高，且會導(dǎo)致工程成本增加，對建筑面積也會產(chǎn)生很大的影響，其應(yīng)用也受到很大的限制。因此，在雙層通風(fēng)幕墻的應(yīng)用方面，應(yīng)加大技術(shù)研究，降低工程施工難度，同時降低工程的成本消耗，才能促進現(xiàn)代建筑的發(fā)展。 

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