一、概述
近兩年來，雙層
熱通道呼吸式幕墻由西歐引入我國以后，引起了中國幕墻界極大的興趣。在上海、北京、南京近兩年都有幾座呼吸式幕墻工程陸續(xù)動(dòng)工，但是，大多以德國技術(shù)為主，有些材料也全部進(jìn)口，造價(jià)比較高，全部引進(jìn)的德國幕墻單價(jià)約７０００元／－９０００元／ｍ２，而利用國產(chǎn)技術(shù)和部分進(jìn)口德國關(guān)鍵材料和
五金附件，單價(jià)也不會(huì)低于３５００元／ｍ２，這就是限制了大面積發(fā)展的原因。呼吸式幕墻全稱為“雙效應(yīng)，引起高檔寫字樓開發(fā)商的注意。在我國這種幕墻僅少數(shù)應(yīng)用到建筑物外立面上。隨著現(xiàn)代化建筑的發(fā)展，一些高級(jí)建筑，往往設(shè)計(jì)很高的
中庭，帶有較大的
采光頂，而采光頂是特殊的一種
玻璃幕墻型式。它不僅要求
隔熱、
隔音、抗硬物沖擊，還要求它具有節(jié)能隔熱性能，一年四季都以最佳的性能參數(shù)來滿足
熱工參數(shù)的最優(yōu)化，滿足自然通風(fēng)，夏天將采光頂內(nèi)側(cè)蓄熱發(fā)散出去，而冬天最大限度
地吸收太陽熱能與室內(nèi)進(jìn)行
熱交換，這樣夏天節(jié)省空調(diào)的電能，冬天節(jié)省
供暖所需的能源。綜合上述，一個(gè)滿足節(jié)能，并用自動(dòng)化控制，在不同季節(jié)自動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的系統(tǒng)－采光頂新的智能節(jié)能型雙層通道呼吸式幕墻的設(shè)計(jì)理念就誕生了。
我們經(jīng)過認(rèn)真研究和計(jì)算，結(jié)論是肯定的，這種采光頂設(shè)計(jì)將在不久應(yīng)用到實(shí)際工程中，更加節(jié)省能源的呼吸式采光頂技術(shù)在中國將得到發(fā)展。
我們推出的國家極為提倡的環(huán)保型雙層熱通道的呼吸式采光頂，設(shè)計(jì)方案是世界上比較先進(jìn)的高科技的產(chǎn)物，目前，德國開始使用這種技術(shù)。現(xiàn)在我們將介紹的這種智能型采光頂為內(nèi)循環(huán)式自動(dòng)控制的呼吸式雙
熱通道幕墻。歸納起來，有以下特點(diǎn)：
１．節(jié)省能源約３０％以上（冬季、夏季）。
２．一年四季根據(jù)需要事先設(shè)定，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制新鮮空氣的濕度、溫度、流量。
３．呼吸式采光頂設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)型式，是
框架式雙層呼吸式幕墻系統(tǒng)，采用高
防水和防
熱損失的高級(jí)
鋁合金隔熱型材，并具有匯集冷凝水的收集槽，在頂部采用雙鋼化安全
夾膠玻璃，下部采用安全系數(shù)很大的
中空鋼化夾膠玻璃，可以同時(shí)進(jìn)入幾個(gè)人進(jìn)入通道內(nèi)清潔和維修。
４．本系統(tǒng)
防火排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分完善可靠，采用自動(dòng)雙保險(xiǎn)應(yīng)急電控，打開所有排煙
窗及空氣和煙霧通道活
門，即使斷電也可由應(yīng)急供電系統(tǒng)保證正常工作。
５．采用雙熱通道結(jié)構(gòu)，可以使中庭空氣在一年四季中自動(dòng)換氣，及時(shí)提供新鮮空氣。
６．一年四季具有防雨水、防
結(jié)露、
防霜功能，特別是在冬季下雪時(shí)熱通道引入的熱空氣（轉(zhuǎn)暖風(fēng)）可使通道上表面玻璃
預(yù)熱到８－１０℃溫度，這樣雪隨下隨化，不需專業(yè)人員除雪。
７．隔噪音性能極佳，一般采光頂如
中空玻璃，通常具有２５－３０ｄＢ隔噪音功能，而本采光頂隔噪音功能可達(dá)到４５ｄＢ。
８．系統(tǒng)安全性高，使用可靠，用安全電壓工作，參與自動(dòng)化調(diào)節(jié)的關(guān)鍵性閥門、附件由德國提供，并接受德國公司工程師培訓(xùn)和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)安裝。
９．這次設(shè)計(jì)方式，是中外結(jié)合方式進(jìn)行的，熱通道
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由我國兩位專職熱通道專家進(jìn)行設(shè)計(jì)，并邀請(qǐng)德國相關(guān)公司的工程師參加，包括工藝安裝設(shè)計(jì)。
二、采光頂采用減震阻尼系統(tǒng)
采光頂
連接件采用彈簧阻尼減震系統(tǒng)，有效地保護(hù)中庭立面幕墻和采光頂。玻璃在５０年一遇的情況下，當(dāng)熱通道受到來自五個(gè)自由度方面的各種力（即
熱應(yīng)力、沖擊力、地震力、沉降力以及相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)，所以引起扭轉(zhuǎn)位移）時(shí)，不發(fā)生破壞。我們最關(guān)注的是
抗震功能，別是水平地震振頻與慣性力，這次設(shè)計(jì)時(shí)，都將按避開８度地震振頻帶，確定本采光頂結(jié)構(gòu)的固有振頻帶，保證在５０年一遇情況下不會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。
在阻尼系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們采用兩個(gè)彈簧自由度使其固有Ｋ值內(nèi)，阻尼振動(dòng)周期較短的設(shè)計(jì)方案，力爭控制在２－３秒（由彈簧設(shè)計(jì)可達(dá)到值）。
在出現(xiàn)任何方向轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)進(jìn)，本系統(tǒng)均使其控制在０．５－１．５度范圍內(nèi)，并保證在系統(tǒng)材料的線
彈性范圍內(nèi)正常工作，同時(shí)，留足補(bǔ)償扭
轉(zhuǎn)角值的間隙和利用慣性穩(wěn)定理論加以控制。
特別在設(shè)計(jì)上，采用了高科技的限位、限
剪切力銷的辦法，分級(jí)控制抗地震位移量，當(dāng)進(jìn)入６．５度－７度地震時(shí)，系統(tǒng)抗五個(gè)自由度的
固定減振系統(tǒng)的細(xì)頸
剪切銷被切斷，自動(dòng)進(jìn)入抗７級(jí)、８級(jí)、９級(jí)地震的彈簧阻尼工作范圍內(nèi)，進(jìn)行有效抗震和吸收能量。
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