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淺論呼吸式幕墻在建筑中的應用

來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2012-9-4
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  摘要:呼吸式幕墻作為一種通風的節能幕墻,從原理、環保、節能、使用、舒適度等方面得到大家的一致認可,可以大力推廣使用。
  關鍵詞:呼吸式幕墻;節能;應用
  【中國幕墻網】前言
  呼吸式幕墻,又稱雙層幕墻雙層通風幕墻熱通道幕墻等,它由內、外兩道幕墻組成,內外幕墻之間形成一個相對封閉的空間,空氣可以從下部進風口進入,又從上部排風口離開這一空間,這一空間經常處于空氣流動狀態,熱量在這一空間流動。

  呼吸式幕墻由內外兩層玻璃幕墻組成,與傳統幕墻相比,它的最大特點是由內外兩層幕墻之間形成一個通風換氣層,由于此換氣層中空氣的流通或循環的作用,使內層幕墻的溫度接近室內溫度,減小溫差因而它比傳統的幕墻采暖時節約能源42%-52%;制冷時節約能源38%-60%.另外由于雙層幕墻的使用,整個幕墻的隔音效果得到了很大的提高。呼吸式幕墻根據通風層的結構的不同可分為“封閉式內循環體系”和“敞開式外循環體系”兩種。

  1、封閉式內循環體系呼吸式幕墻
  封閉式內循環體系呼吸式幕墻,一般在冬季較為寒冷的地區使用,其外層原則上是完全封閉的,一般由斷熱型材中空玻璃組成外層玻璃幕墻,其內層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟,以便對外層幕墻進行清洗。兩層幕墻之間的通風換氣層一般為100-200毫米。通風換氣層與吊頂部位設置的暖通系統抽風管相連,形成自下而上的強制性空氣循環,室內空氣通過內層玻璃下部的通風口進入換氣層,使內側幕墻玻璃溫度達到或接近室內溫度,從而形成優越的溫度條件,達到節能效果。在通道內設置可調控的百頁窗或垂簾,可有效地調節日照遮陽,為室內創造更加舒適的環境。

  2、敞開式外循環體系呼吸式幕墻
  敞開式外循環體系呼吸式幕墻與“封閉式呼吸式幕墻”相反,其外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻,內層是由中空玻璃與斷熱型材組成的幕墻。內外兩層幕墻形成的通風換氣層的兩端裝有進風和排風裝置,通道內也可設置百頁等遮陽裝置。冬季時,關閉通風層兩端的進排風口,換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高,形成一個溫室,有效地提高了內層玻璃的溫度,減少建筑物的采暖費用。夏季時,打開換氣層的進排風口,在陽光的照射下換氣層空氣溫度升高上浮,形成自下而上的空氣流,由于煙囪效應帶走通道內的熱量,降低內層玻璃表面的溫度,減少制冷費用。另外,通過對進排風口的控制以及對內層幕墻結構的設計,達到由通風層向室內輸送新鮮空氣的目的,從而優化建筑通風質量。

  可見“敞開式外循環體系呼吸式幕墻”不僅具有“封閉內循環式體系”呼吸式幕墻在遮陽、隔音等方面的優點,在舒適節能方面更為突出,提供了高層、超高層建筑自然通風的可能,從而最大限度地滿足了使用者生理與心理上的要求。

  3、呼吸式幕墻的優點
  呼吸式幕墻與傳統的單層幕墻相比有如下突出的優點:

  3.1 從原理上,呼吸式幕墻采用“煙囪效應”與“溫室效應:的原理,是從幕墻的功能上解決節能;單層幕墻則只是從材料的選用上,通過材料本身的特性來達到一定的節能效果。

  3.2 從環保上,呼吸式幕墻由于其功能解決節能,外層玻璃選用無色透明玻璃或低反射玻璃,可最大限度地減少玻璃反射帶來的不良(“光污染”);單層玻璃幕墻為保證室內外效果與節能的考慮,玻璃一般選用有一定反射功能的鍍膜玻璃

  3.3 從節能上,呼吸式幕墻由于換氣層的作用,比單層幕墻節能約50%.是解決建筑節能的一個新的方向。

  3.4 從使用上,換氣層的出現,使呼吸式幕墻夏季節省制冷費用,冬季可節省取暖費用。同時遮陽百葉置于換氣層,能有效地防止日曬又不影響立面效果。

  3.5 從舒適度方面,呼吸式幕墻的隔音性能可達到55dB,讓室內生活與工作的人們有一個清靜的環境;另一方面,無論天氣好壞,勿須開窗換氣層都可直接將自然空氣傳至室內,為室內提供新鮮空氣,從而提高室內的舒適度。并有效地降低高層建筑單純依賴暖通設備機械通風帶來的弊病。

  4、呼吸式幕墻的應用
  由于“封閉式內循環體系呼吸式幕墻”與大廈的通風系統相連接,它的運行會增大通風系統的功率,從而需增大投入與消耗,因而其應用不多。“敞開式外循環體系呼吸式幕墻”作為一種更新形式的呼吸式幕墻得到了廣泛采用。下面將以“敞開式外循環體系呼吸式幕墻”為例,對呼吸式幕墻系統的應用作介紹。

  4.1 結構型式呼吸式幕墻由于是雙層體系,在幕墻結構型式多樣化的今天,兩層幕墻可以根據建筑效果的需要有很多種組合,但是為了最大限度地突出呼吸式幕墻的通風、節能、環保的特點,一般采用如下幾種結構型式: 內外層結構一體式,即內外層幕墻做成一體或一個單元。構成通風層的內外兩層幕墻共用一根豎骨料,外層可做成明框或隱框形式,內層則做成可開啟窗或固定窗。當兩層幕墻一體地做成單元式,則每個單元猶如一個個玻璃箱子,因此也被稱為“箱體式幕墻”。

  內外層結構分體式,即內外兩層幕墻各成體系,為形成通氣層通過其它方式進行隔斷。由于此種型式的兩層幕墻分別獨立,外層結構可選用明框、隱框或點式玻璃幕墻結構。內層結構可選用各種幕墻型式或推拉、平開窗的型式。

  外層幕墻作為建筑物的外表,一方面直接反映的是建筑物的造型,另一方面作為外圍護結構,它還承受風荷載、防雨水等作用,因而其結構在強度水密性方面應作為重點考慮。內層幕墻由于其主要是與外層結合形成換氣層,所以更應注意其與室內功能的配合,對其密封性能要求可適當降低。
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