雙層幕墻的特點及應(yīng)用

 

　　1.1雙層幕墻的概念。 

 

　　雙層幕墻又稱熱通道幕墻、呼吸式幕墻、通風(fēng)式幕墻、節(jié)能幕墻等。由內(nèi)外兩層立面構(gòu)造組成，形成一個室內(nèi)外之間的空氣緩沖層。利用氣壓差、熱壓差和煙囪效應(yīng)的原理，在內(nèi)外幕墻之間形成一個相對封閉的空間，其下部有進(jìn)風(fēng)口，上部有排風(fēng)口，可控制空氣在其間流動狀態(tài)，從而有效的適應(yīng)自然的天氣變化，提高幕墻的保溫隔熱性能，并提高幕墻的隔聲性能，改善室內(nèi)條件，提高人們工作、生活環(huán)境的舒適性。 

 

　　1.2雙層幕墻的分類。 

 

　　雙層幕墻大體可分為內(nèi)循環(huán)雙層幕墻與外循環(huán)雙層幕墻兩類。 

 

　　1.2.1內(nèi)循環(huán)雙層幕墻。 

 

　　內(nèi)循環(huán)雙層幕墻是外層幕墻采用中空玻璃、隔熱型材形成封閉狀態(tài)。內(nèi)層幕墻采用單層玻璃或單層鋁合金門窗，成可開啟狀態(tài)。利用機(jī)械通風(fēng)，空氣從樓板或地下的風(fēng)口進(jìn)入通道，經(jīng)上部排風(fēng)口進(jìn)入頂棚流動。室內(nèi)空氣通過內(nèi)層玻璃下部的通風(fēng)口進(jìn)入換氣層，使內(nèi)側(cè)幕墻玻璃溫度達(dá)到或接近室內(nèi)溫度，達(dá)到節(jié)能效果。 

 

　　1.2.2外循環(huán)雙層幕墻。 

 

　　外循環(huán)雙層幕墻是外層幕墻采用單層玻璃，在其下部有進(jìn)風(fēng)口，上部有排風(fēng)口。內(nèi)層幕墻采用中空玻璃、斷熱型材，且設(shè)有可開啟的窗或門。它無需專用機(jī)械設(shè)備，完全靠自然通風(fēng)將太陽輻射熱，經(jīng)通道上排風(fēng)口排出室外，從而節(jié)約能源和機(jī)械運行維修費用，是目前應(yīng)用比較廣泛的呼吸幕墻形式。 

 

 

　　雙層幕墻不僅僅起到劃分空間的作用，同時也是建筑內(nèi)外能量交換的媒介。建筑立面的雙層幕墻結(jié)構(gòu)在建筑與周圍生態(tài)環(huán)境之間建立一個緩沖區(qū)域，既可以在一定程度上防止各種極端氣候條件變化的影響，又可以促進(jìn)使用者所需要的各種微氣候調(diào)節(jié)手段的效果，為建筑系統(tǒng)提供良好的微氣候環(huán)境，盡量滿足使用者的各種舒適要求。雙層幕墻與單層幕墻相比，除了節(jié)能這一性能之外，有些性能是單層幕墻不能達(dá)到或很難達(dá)到的，例如：高層建筑的自然通風(fēng)、高性能隔聲、室內(nèi)舒適度等。 

 

　　2.1內(nèi)循環(huán)雙層幕墻。 

 

　�。�1）其結(jié)構(gòu)可采用框架或單元斷熱形式。 

　　（2）一般外層玻璃選用中空鋼化，內(nèi)層玻璃選擇單片鋼化。 

　�。�3）采用強制措施，電控管道系統(tǒng)，夏季的白天將雙層封閉熱通道大部分熱空氣排除室外。冬季將溫室效應(yīng)蓄熱通過管道回路系統(tǒng)加熱將將熱能傳到室內(nèi)，達(dá)到節(jié)能效果。 

　　（4）需要增設(shè)自然空氣進(jìn)入室內(nèi)的窗扇通道。 

　�。�5）便于清洗雙層玻璃之間的灰塵。 

　�。�6）用材少，成本較低。 

　�。�7）需用電子驅(qū)動抽風(fēng)，比外循環(huán)結(jié)構(gòu)節(jié)能率低一些。 

 

　　2.2外循環(huán)雙層幕墻結(jié)構(gòu)主要特征。 

 

　　（1）其結(jié)構(gòu)設(shè)計可采用外層框架、單元或點式駁接形式，內(nèi)層框架斷熱或單元中空玻璃斷熱形式。 

　　（2）一般外層玻璃選用單片或夾層鋼化，內(nèi)層玻璃選擇中空鋼化。 

　�。�3）采用自然的“煙筒”效應(yīng)，夏季的白天將溫室的熱空氣排除室外。 

　　（4）其內(nèi)外層之間的空腔厚度設(shè)計較厚，利于人員進(jìn)入內(nèi)外層之間的空腔清洗工作。 

　�。�5）不需要增設(shè)專用設(shè)備自然空氣進(jìn)入窗內(nèi)和屋內(nèi)，外層幕墻設(shè)計有進(jìn)出風(fēng)口，內(nèi)層幕墻設(shè)計有開啟門或窗，需要注意的是進(jìn)出鳳口應(yīng)防止沙塵土的進(jìn)入，通道下部設(shè)置外空氣進(jìn)入腔體的進(jìn)風(fēng)口和上部熱空氣交換后的排風(fēng)口。 

　�。�6）雙層玻璃之間的灰塵應(yīng)考慮方便清洗。 

　　（7）用材較多，成本較高。 

 

 

　　我國南方炎熱的夏季，人們希望室內(nèi)比較涼爽，建筑物的熱工設(shè)計追求冷房效果，以減少空調(diào)的制冷負(fù)擔(dān)，節(jié)約能源和運行費用，人也感到自然、舒適。根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》，建筑的夏季防熱應(yīng)采取自然通風(fēng)、窗戶遮陽、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱和環(huán)境綠化等綜合措施。雙層幕墻的夏季防熱設(shè)計，一方面采取遮陽的措施，以減少太陽光對室內(nèi)的短波輻射熱；另一方面采取隔熱措施，以減少室外對室內(nèi)的傳熱，同時達(dá)到節(jié)能和環(huán)保雙重作用。雙層幕墻的隔熱作用，主要是借助空氣通道中的“煙囪效應(yīng)”來實現(xiàn)的。當(dāng)外層幕墻的出風(fēng)口開啟、內(nèi)層幕墻換氣口關(guān)閉時，太陽光能透過外層幕墻的透明玻璃，加熱通道中的空氣。由于壓差作用，通道中的熱空氣上升，從出風(fēng)口排出，室外較低溫度的空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入補充，流動的空氣帶走通道中和內(nèi)層幕墻外表面的熱量，就減小了內(nèi)層幕墻里、外側(cè)表面間的溫度差，從而減少外側(cè)表面至里側(cè)表面的傳熱，起到隔熱作用。 

 

 

　　如今雙層幕墻技術(shù)已得到了越來越廣泛的運用，例如德國法蘭克福歐盟中央銀行大廈（EuropeanCentralBank）、英國喬治公寓（St.GeorgeTower）等。雙層幕墻系統(tǒng)獨有的特點是它使高層建筑的高層部分也可以進(jìn)行自然通風(fēng)，而不影晌幕墻的正常隔熱功能。隨著技術(shù)的發(fā)展和不斷地改進(jìn)，它們的運用會越來越廣泛。在不久的將來光電電池、微型裝置、電子玻璃以及各種智能控制系統(tǒng)和幕墻結(jié)合起來時，雙層幕墻系統(tǒng)不但能被動地適應(yīng)環(huán)境，還將成為建筑的重要能量來源。