1.雙層幕墻概述
1.1雙層幕墻的主要功能及工作原理
1.1.1雙層幕墻的概念與分類
雙層幕墻又稱
熱通道幕墻、氣循環(huán)幕墻、
呼吸式幕墻（詞條“呼吸式幕墻”由行業(yè)大百科提供）等，是由外層幕墻、
熱通道（詞條“熱通道”由行業(yè)大百科提供）(空氣間層)和內(nèi)層幕墻(或
門、
窗)共同組成，且熱通道內(nèi)能形成空氣有序流動(dòng)的建筑
幕墻。
雙層幕墻是一種新型的
節(jié)能環(huán)保幕墻，是
幕墻技術(shù)的新發(fā)展。根據(jù)熱通道幕墻的空氣流循環(huán)方式，可將其分為“封閉式內(nèi)通風(fēng)體系”和可自然通風(fēng)的“敞開式外通風(fēng)體系”的兩種類型。
1.1.2雙層幕墻的工作原理
內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻其外層
玻璃幕墻一般為全封閉，內(nèi)層玻璃幕墻下部設(shè)有通風(fēng)口，熱通道與室內(nèi)
吊頂內(nèi)暖通系統(tǒng)抽風(fēng)管相通，室內(nèi)空氣通過通風(fēng)口進(jìn)人熱通道，通過強(qiáng)制性空氣流動(dòng)循環(huán)，使內(nèi)側(cè)幕墻
表面溫度達(dá)到或接近室內(nèi)溫度，從而在靠近玻璃幕墻附近區(qū)域形成良好的工作環(huán)境。這就大大節(jié)省了取暖和制冷的能源消耗，達(dá)到節(jié)能效果。同時(shí)通道內(nèi)可設(shè)置可調(diào)控的百頁簾或垂簾，以有效地調(diào)節(jié)日照
遮陽。
聯(lián)合幕墻論壇
外通風(fēng)雙層幕墻則是在外層玻璃幕墻上下兩端設(shè)有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)裝置，與熱通道相連。冬天時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)口，由于陽光的照射，熱通道內(nèi)空氣溫度像一個(gè)溫室，可以提高內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少建筑物
采暖運(yùn)行費(fèi)用。夏天熱通道內(nèi)溫度升高，這時(shí)打開熱通道上下兩端的進(jìn)排風(fēng)口，在熱通道內(nèi)由于“煙囪”效應(yīng)產(chǎn)生氣流，氣流運(yùn)動(dòng)帶走通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)側(cè)幕墻外表面溫度，減少空調(diào)負(fù)荷，節(jié)省能源。通過通道內(nèi)上下兩端進(jìn)排風(fēng)口的調(diào)節(jié)在通道內(nèi)形成負(fù)壓，利用室內(nèi)兩則幕墻的壓差和開啟扇就可以在建筑物內(nèi)形成氣流，進(jìn)行通風(fēng)換氣。這樣，通過對(duì)
太陽輻射的有效利用，就可以顯著的節(jié)省能源。
1.1.3雙層幕墻的主要功能
雙層幕墻的主要功能如下:可以充分的利用
太陽能;保障良好的通風(fēng)效果;提高
隔音
能力;降低空調(diào)使用率;減少風(fēng)及惡劣氣候的影響;提供良好的工作居住環(huán)境。
1.2雙層幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.2.1內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
內(nèi)層幕墻可采用普通幕墻或
鋁合金窗，外層幕墻可采用
隔熱明框幕墻或者采用隔熱
單元幕墻。一般外層玻璃選用
中空鋼化玻璃，內(nèi)層玻璃選擇普通單片鋼化玻璃。外層幕墻完全封閉，空氣流動(dòng)在室內(nèi)和熱通道間進(jìn)行。內(nèi)、外層幕墻間熱通道的寬度較窄，一般為120mm～300mm。需要借助于專門的
設(shè)備完成空氣的流動(dòng)，運(yùn)行成本較高。需要增設(shè)自然空氣進(jìn)人窗。便于清洗雙層玻璃之間的灰塵。使用材料較少，因此成本較低。但需用電力驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)，它比外通風(fēng)結(jié)構(gòu)節(jié)能率低一些。可根據(jù)需要在熱通道內(nèi)設(shè)置可調(diào)控的
鋁合金百葉窗或電動(dòng)卷簾，有效地調(diào)節(jié)陽光照射。
1.2.2外通風(fēng)雙層幕墻的結(jié)構(gòu)特
內(nèi)層幕墻一般采用
中空玻璃或者Low一E玻璃，
型材為
隔熱型材，外層幕墻則采用由單片玻璃制作的敞開式幕墻結(jié)構(gòu)。外通風(fēng)雙層幕墻可以完全靠自然通風(fēng)，不需要借助于專門的設(shè)備，維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用較低，是目前應(yīng)用比較廣泛的雙層幕墻形式。外通風(fēng)雙層幕墻的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口可以開啟和關(guān)閉，夏季時(shí)開啟進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，熱空氣形成自下而上的空氣流動(dòng)，帶走熱通道內(nèi)由于日照而產(chǎn)生的熱量，降低內(nèi)層幕墻的外表面溫度，減少了空調(diào)制冷的負(fù)荷，節(jié)約了能源，降低了能耗;冬季關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，熱通道因?yàn)殛柟庹丈涞靡詼囟壬叨蔀榉忾]溫室，提高了內(nèi)層幕墻的外表面溫度，起到
保溫作用，減少了建筑物采暖的運(yùn)行費(fèi)用。此外，外通風(fēng)雙層幕墻也可以根據(jù)需要而在熱通道內(nèi)設(shè)置可調(diào)控的
鋁合金百葉窗簾或者電動(dòng)卷簾，有效地調(diào)節(jié)陽光的照射。
1.3雙層幕墻的適用范圍
我國(guó)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(jì)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(yùn)行費(fèi)用，人也感到自然、舒適。根據(jù)《
民用建筑熱工設(shè)計(jì)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(jì)，一方面采取遮陽的措施，以減少太陽光對(duì)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(duì)室內(nèi)的傳熱，同時(shí)達(dá)到節(jié)能和環(huán)保雙重作用。雙層幕墻的空氣通道中設(shè)置了遮陽百葉簾，若放下百葉簾并調(diào)節(jié)百葉片角度，即可改變百葉簾的
遮陽系數(shù)或遮陽效果，從而達(dá)到既阻擋陽光直接射人室內(nèi)，又可滿足室內(nèi)
采光要求，即使百葉片全關(guān)閉，由于百葉片特殊的材質(zhì)，人們?cè)谑覂?nèi)也可朦朧地感覺到室外的景物，達(dá)到室內(nèi)滿意的光環(huán)境效果。同時(shí)，雙層幕墻上、下兩單元之間有水平向的隔離裝置，也起到“水平遮陽”的作用。
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)（詞條“煙囪效應(yīng)”由行業(yè)大百科提供）”來實(shí)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(shí)，太陽光能透過外層幕墻的透明玻璃，
加熱（詞條“加熱”由行業(yè)大百科提供）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)人補(bǔ)充，流動(dòng)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，起隔熱作用。若內(nèi)層幕墻玻璃采用中空玻璃或遮陽型LOW一E中空玻璃，還可進(jìn)一步降低里、外側(cè)間的傳熱。
在寒冷地區(qū)的冬季，外界氣溫很低，人們需要采取采暖供熱措施來提高室內(nèi)的溫度，并保持在人的舒適溫度18℃一27℃之間。建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)，追求“溫室效應(yīng)”，并使室內(nèi)熱量盡可能少地傳至室外，以減少室內(nèi)采暖供
熱負(fù)荷，達(dá)到節(jié)能目的。傳統(tǒng)幕墻保溫設(shè)計(jì)，主要是采用中空玻璃，隔熱
斷橋鋁型材，使用
保溫材料，減少開啟扇面積，提高其
密封性，降低
空氣滲透熱損失等，總之是停留在消極設(shè)防的設(shè)計(jì)思想階段，這些方法的保溫作用有限，有的還有副作用。而雙層幕墻的保溫設(shè)計(jì)，主要是追求設(shè)計(jì)功能的主動(dòng)性和積極性，變被動(dòng)設(shè)防為主動(dòng)利用太陽能源的設(shè)計(jì)思想，達(dá)到既保溫節(jié)能而又室內(nèi)環(huán)境得到保護(hù)的雙重效果。在冬季的冷夭，雙層幕墻的通道中的百葉簾收起，使陽光透過外層玻璃直接加熱通道中的空氣，由于出風(fēng)口關(guān)閉，通道中的熱空氣不能流出，內(nèi)層幕墻外表面的熱量也不能散發(fā)，這就降低了內(nèi)層幕墻里、外側(cè)間的溫度差，即減少室內(nèi)熱量通過幕墻向室外的傳播，減少采暖負(fù)荷，達(dá)到節(jié)約能源和減少運(yùn)行費(fèi)用的目的。同時(shí)內(nèi)層幕墻玻璃若采用保溫型LOW一E中空玻璃，還可減少室內(nèi)傳向室外的遠(yuǎn)紅外長(zhǎng)波
熱輻射。
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