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      浅论呼吸式幕墙在建筑中的应用

      发布时间:2019-1-8 14:17:58浏览次数:10035文章出处:深圳幕墙设计

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        呼吸式幕墙,又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等,它由内、外两道幕墙组成,内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间,空气可以从下部进风口进入,又从上部排风口离开这一空间,这一空间经常处于空气流动状态,热量在这一空间流动。

        呼吸式幕墙的优点

        呼吸式幕墙与传统的单层幕墙相比有如下突出的优点:

        1 从原理上,呼吸式幕墙采用“烟囱效应”与“温室效应:的原理,是从幕墙的功能上解决节能;单层幕墙则只是从材料的选用上,通过材料本身的特性来达到一定的节能效果。

      浅论呼吸式幕墙在建筑中的应用

      呼吸式幕墙原理

        2 从环保上,呼吸式幕墙由于其功能解决节能,外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃,可最大限度地减少玻璃反射带来的不良(“光污染”);单层玻璃幕墙为保证室内外效果与节能的考虑,玻璃一般选用有一定反射功能的镀膜玻璃。

        3 从节能上,呼吸式幕墙由于换气层的作用,比单层幕墙节能约50%.是解决建筑节能的一个新的方向。

        4 从使用上,换气层的出现,使呼吸式幕墙夏季节省制冷费用,冬季可节省取暖费用。同时遮阳百叶置于换气层GRC幕墙设计、安装实例(五),能有效地防止日晒又不影响立面效果。

        5 从舒适度方面,呼吸式幕墙的隔音性能可达到55dB,让室内生活与工作的人们有一个清静的环境;另一方面,无论天气好坏,勿须开窗换气层都可直接将自然空气传至室内,为室内提供新鲜空气,从而提高室内的舒适度。并有效地降低高层建筑单纯依赖暖通设备机械通风带来的弊病。

        呼吸式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成,与传统幕墙相比,它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层,由于此换气层中空气的流通或循环的作用,使内层幕墙的温度接近室内温度,减小温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源42%-52%;制冷时节约能源38%-60%.另外由于双层幕墙的使用,整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。呼吸式幕墙根据通风层的结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。

        1、封闭式内循环体系呼吸式幕墙

        封闭式内循环体系呼吸式幕墙,一般在冬季较为寒冷的地区使用,其外层原则上是完全封闭的,一般由断热型材与中空玻璃组成外层玻璃幕墙,其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗,以便对外层幕墙进行清洗。两层幕墙之间的通风换气层一般为100-200毫米。通风换气层与吊顶部位设置的暖通系统抽风管相连,形成自下而上的强制性空气循环,室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层,使内侧幕墙玻璃温度达到或接近室内温度,从而形成优越的温度条件,达到节能效果。在通道内设置可调控的百页窗或垂帘,可有效地调节日照遮阳,为室内创造更加舒适的环境。

        2、敞开式外循环体系呼吸式幕墙

        敞开式外循环体系呼吸式幕墙与“封闭式呼吸式幕墙”相反,其外层是单层玻璃与非断热型材组成的玻璃幕墙中国国际贸易中心,内层是由中空玻璃与断热型材组成的幕墙。

        内外两层幕墙形成的通风换气层的两端装有进风和排风装置,通道内也可设置百页等遮阳装置。冬季时,关闭通风层两端的进排风口,换气层中的空气在阳光的照射下温度升高,形成一个温室,有效地提高了内层玻璃的温度,减少建筑物的采暖费用。夏季时,打开换气层的进排风口,在阳光的照射下换气层空气温度升高上浮,形成自下而上的空气流科美产业园大厦,由于烟囱效应带走通道内的热量,降低内层玻璃表面的温度,减少制冷费用。另外,通过对进排风口的控制以及对内层幕墙结构的设计,达到由通风层向室内输送新鲜空气的目的,从而优化建筑通风质量。

      浅论呼吸式幕墙在建筑中的应用

      敞开式外循环呼吸式幕墙结构图

        可见“敞开式外循环体系呼吸式幕墙”不仅具有“封闭内循环式体系”呼吸式幕墙在遮阳、隔音等方面的优点,在舒适节能方面更为突出,提供了高层、超高层建筑自然通风的可能,从而最大限度地满足了使用者生理与心理上的要求。

        呼吸式幕墙的重点与难点

        呼吸式幕墙在我国刚刚起步,还会有很多具体问题需要解决,如:换气层的宽度(体积)确定。如何才能使其保温节能与隔音降噪达到最佳,缺乏依据,只能依赖实验,需从设计上找到理论依据。进出风口的设计也是呼吸式幕墙的一个重点,选用不当时一方面会造成换气层循环气流的短路,降低节能效果;另一方面进风口会带入大量的灰尘而影响建筑的外观效果,尤其是西北风沙较大的地区更应慎重。

        由于换气层的烟囱效应会造成消防上的隐患,所以在通风换气层的设计时应与大厦防火分区设计相结合。

        成本问题,也是呼吸式幕墙的推广使用的一大障碍。呼吸式幕墙由于结构双层、技术含量高,较单层幕墙价格高,如果采用呼吸式幕墙,一次性投资会增加。

        呼吸式幕墙的应用

        由于“封闭式内循环体系呼吸式幕墙”与大厦的通风系统相连接,它的运行会增大通风系统的功率,从而需增大投入与消耗,因而其应用不多。“敞开式外循环体系呼吸式幕墙”作为一种更新形式的呼吸式幕墙得到了广泛采用。下面将以“敞开式外循环体系呼吸式幕墙”为例,对呼吸式幕墙系统的应用作介绍。

        1 结构型式呼吸式幕墙由于是双层体系,在幕墙结构型式多样化的今天,两层幕墙可以根据建筑效果的需要有很多种组合,但是为了最大限度地突出呼吸式幕墙的通风、节能、环保的特点,一般采用如下几种结构型式: 内外层结构一体式,即内外层幕墙做成一体或一个单元。构成通风层的内外两层幕墙共用一根竖骨料,外层可做成明框或隐框形式,内层则做成可开启窗或固定窗。当两层幕墙一体地做成单元式,则每个单元犹如一个个玻璃箱子,因此也被称为“箱体式幕墙”。

        内外层结构分体式,即内外两层幕墙各成体系,为形成通气层通过其它方式进行隔断。由于此种型式的两层幕墙分别独立,外层结构可选用明框、隐框或点式玻璃幕墙结构。内层结构可选用各种幕墙型式或推拉、平开窗的型式。

      浅论呼吸式幕墙在建筑中的应用

      呼吸式幕墙建筑案例

        外层幕墙作为建筑物的外表,一方面直接反映的是建筑物的造型,另一方面作为外围护结构,它还承受风荷载、防雨水等作用,因而其结构在强度与水密性方面应作为重点考虑。内层幕墙由于其主要是与外层结合形成换气层,所以更应注意其与室内功能的配合,对其密封性能要求可适当降低。

        2 换气层与材料呼吸式幕墙换气层是关键,其进出风口的设置、换气层的宽度大小、材料的选用等直接到其性能的发挥。

        一般来讲,北方寒冷地区因采暖时间长,选用呼吸式幕墙时,主要是利用换气层的“温室效应”来减少室内热量的散失。内层采用中空LOW-E玻璃、断热铝型材,以及相对较大的换气层宽度将会达到较好的节能效果。南方温暖地区,因冷气使用时间较长,利用呼吸式幕墙换气层的“烟囱效应”来降低内层玻璃表面的温度可达到节能目的。因此外层采用热反射玻璃,以及相对较小的换气层宽度,将会增强烟囱效应的效果,来达到最佳的节能状态。

        随着我国国民的快速发展,建筑业的发展也突飞猛进,建筑节能也得到相关部门的高度重视,《民用建筑节能管理规定》的出台,对建筑节能提出了明确的要求。通风节能幕墙的应用,为建筑幕墙节能技术的发展翻开了暂新的一页。

        虽然,在中国广泛应用呼吸式幕墙这一新技术任重而道远,但我们坚信,作为建筑幕墙的“绿色”产品离我们不远了。

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