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通風式雙層幕墻應用技術

來源:09年會論文集  作者:龔強 花定興  日期:2009-4-9
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  摘要:本文主要介紹通風式雙層幕墻的工作原理、結構特點、應用案例與反饋等。
  關鍵詞:通風式雙層幕墻、內通風、外通風、環保與節能、智能幕墻
  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、氣循環幕墻、呼吸式幕墻(詞條“呼吸式幕墻”由行業大百科提供)等,是由外層幕墻、熱通道(詞條“熱通道”由行業大百科提供)(空氣間層)和內層幕墻(或)共同組成,且熱通道內能形成空氣有序流動的建筑 幕墻。

  雙層幕墻是一種新型的節能環保幕墻,是幕墻技術的新發展。根據熱通道幕墻的空氣流循環方式,可將其分為“封閉式內通風體系”和可自然通風的“敞開式外通風體系”的兩種類型。

  1.1.2雙層幕墻的工作原理
  內通風雙層幕墻其外層玻璃幕墻一般為全封閉,內層玻璃幕墻下部設有通風口,熱通道與室內吊頂內暖通系統抽風管相通,室內空氣通過通風口進人熱通道,通過強制性空氣流動循環,使內側幕墻表面溫度達到或接近室內溫度,從而在靠近玻璃幕墻附近區域形成良好的工作環境。這就大大節省了取暖和制冷的能源消耗,達到節能效果。同時通道內可設置可調控的百頁簾或垂簾,以有效地調節日照遮陽

  聯合幕墻論壇外通風雙層幕墻則是在外層玻璃幕墻上下兩端設有進風和排風裝置,與熱通道相連。冬天時關閉進風和排風口,由于陽光的照射,熱通道內空氣溫度像一個溫室,可以提高內側幕墻的外表面溫度,減少建筑物采暖運行費用。夏天熱通道內溫度升高,這時打開熱通道上下兩端的進排風口,在熱通道內由于“煙囪”效應產生氣流,氣流運動帶走通道內的熱量,降低內側幕墻外表面溫度,減少空調負荷,節省能源。通過通道內上下兩端進排風口的調節在通道內形成負壓,利用室內兩則幕墻的壓差和開啟扇就可以在建筑物內形成氣流,進行通風換氣。這樣,通過對太陽輻射的有效利用,就可以顯著的節省能源。

  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;保障良好的通風效果;提高隔音 能力;降低空調使用率;減少風及惡劣氣候的影響;提供良好的工作居住環境。

  1.2雙層幕墻的結構特點
  1.2.1內通風雙層幕墻的結構特點
  內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,空氣流動在室內和熱通道間進行。內、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備完成空氣的流動,運行成本較高。需要增設自然空氣進人窗。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。但需用電力驅動抽風,它比外通風結構節能率低一些。可根據需要在熱通道內設置可調控的鋁合金百葉窗或電動卷簾,有效地調節陽光照射。

  1.2.2外通風雙層幕墻的結構特
  內層幕墻一般采用中空玻璃或者Low一E玻璃,型材隔熱型材,外層幕墻則采用由單片玻璃制作的敞開式幕墻結構。外通風雙層幕墻可以完全靠自然通風,不需要借助于專門的設備,維護和運行費用較低,是目前應用比較廣泛的雙層幕墻形式。外通風雙層幕墻的進風口和排風口可以開啟和關閉,夏季時開啟進風口和排風口,熱空氣形成自下而上的空氣流動,帶走熱通道內由于日照而產生的熱量,降低內層幕墻的外表面溫度,減少了空調制冷的負荷,節約了能源,降低了能耗;冬季關閉進風口和排風口,熱通道因為陽光照射得以溫度升高而成為封閉溫室,提高了內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行費用。此外,外通風雙層幕墻也可以根據需要而在熱通道內設置可調控的鋁合金百葉窗簾或者電動卷簾,有效地調節陽光的照射。

  1.3雙層幕墻的適用范圍
  我國南方炎熱的夏季,人們希望室內比較涼爽,建筑物的熱工設計追求冷房效果,以減少空調的制冷負擔,節約能源和運行費用,人也感到自然、舒適。根據《民用建筑熱工設計規范》,建筑的夏季防熱應采取自然通風,窗戶遮陽、圍護結構隔熱和環境綠化等綜合措施。雙層幕墻的夏季防熱設計,一方面采取遮陽的措施,以減少太陽光對室內的短波輻射熱,另一方面采取隔熱措施,以減少室外對室內的傳熱,同時達到節能和環保雙重作用。雙層幕墻的空氣通道中設置了遮陽百葉簾,若放下百葉簾并調節百葉片角度,即可改變百葉簾的遮陽系數或遮陽效果,從而達到既阻擋陽光直接射人室內,又可滿足室內采光要求,即使百葉片全關閉,由于百葉片特殊的材質,人們在室內也可朦朧地感覺到室外的景物,達到室內滿意的光環境效果。同時,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(詞條“煙囪效應”由行業大百科提供)”來實現的。當外層幕墻的出風口開啟,內層幕墻換氣口關閉時,太陽光能透過外層幕墻的透明玻璃,加熱(詞條“加熱”由行業大百科提供)通道中的空氣。由于壓差作用,通道中的熱空氣上升,從出風口排出,室外較低溫度的空氣從進風口進人補充,流動的空氣帶走通道中和內層幕墻外表面的熱量,就減小了內層幕墻里、外側表面間的溫度差,從而減少外側表面至里側表面的傳熱,起隔熱作用。若內層幕墻玻璃采用中空玻璃或遮陽型LOW一E中空玻璃,還可進一步降低里、外側間的傳熱。

  在寒冷地區的冬季,外界氣溫很低,人們需要采取采暖供熱措施來提高室內的溫度,并保持在人的舒適溫度18℃一27℃之間。建筑物圍護結構的熱工設計,追求“溫室效應”,并使室內熱量盡可能少地傳至室外,以減少室內采暖供熱負荷,達到節能目的。傳統幕墻保溫設計,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防的設計思想階段,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計,主要是追求設計功能的主動性和積極性,變被動設防為主動利用太陽能源的設計思想,達到既保溫節能而又室內環境得到保護的雙重效果。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,由于出風口關閉,通道中的熱空氣不能流出,內層幕墻外表面的熱量也不能散發,這就降低了內層幕墻里、外側間的溫度差,即減少室內熱量通過幕墻向室外的傳播,減少采暖負荷,達到節約能源和減少運行費用的目的。同時內層幕墻玻璃若采用保溫型LOW一E中空玻璃,還可減少室內傳向室外的遠紅外長波熱輻射

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專家介紹

 花定興

鋁門窗幕墻委員會專家組

工作單位:深圳市三鑫幕墻工程有限公司

技術職稱:教授級高級工程師

專業:建筑幕墻、建筑結構

專長:  大型空間建筑幕墻復雜鋼結構、索結構的方案設計、復雜的幕墻結構與主體建筑結構的力學關系原理分析。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2009-4-9/14962-1.htm
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