胡宇

摘要：雙層通風玻璃幕墻在冬天和夏天分別充當熱阻和換熱層的作用，有利于實現(xiàn)幕墻內(nèi)表面合適的溫度，不僅能夠增加室內(nèi)空間的舒適度，降低能耗，而且以其建筑美學上的通透性受到許多建筑師的青睞。我國在雙層玻璃幕墻系統(tǒng)的應用上起步比較晚，在應用過程中上存在一些不合理的地方。應用過程中應結(jié)合當?shù)貧夂蛘{(diào)節(jié)改進設計措施，因地制宜合理使用。

關(guān)鍵詞：雙層幕墻；節(jié)能設計；設計

前言

雙層玻璃幕墻，又稱為熱通道幕墻、氣循環(huán)幕墻、呼吸幕墻、生態(tài)幕墻、綠色幕墻或者主動式幕墻等（以下簡稱DSF），它由兩層玻璃幕墻加上二者之間的熱通道組成，在通道的上下兩端設有風口，通道的高度可以是一個或者多個層高。20世紀90年代，雙層玻璃幕墻已在歐洲多個國家得以廣泛應用，它對提高玻璃幕墻的保溫、隔熱、隔聲功能有很大的作用。當前，節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為世界的兩大主題，社會對建筑節(jié)能的意識也在逐漸增強，建筑圍護結(jié)構(gòu)作為建筑節(jié)能的主要部分，更是顯得尤為重要。為此，本文針對環(huán)保節(jié)能型的雙層玻璃幕墻展開相關(guān)的探討。

1.雙層玻璃幕墻設計的概述

當今，玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑，特別是在高層和超高層建筑中的風靡程度有增無減，它幾乎是世界各大城市建筑立面的一致選擇。主要原因之一是人們的審美傾向仍然受現(xiàn)代主義風格的影響，而玻璃幕墻不僅外觀簡潔、通透、富有現(xiàn)代感，甚至可以在一定程度上彰顯企業(yè)實力、突出企業(yè)形象。因而受到眾多業(yè)主和建筑師的追捧。然而，人們?yōu)榱诉@種獨特的外觀也付出了沉重的代價，由于傳統(tǒng)玻璃幕墻的保溫、隔熱性能均遠不及傳統(tǒng)墻體，同時傳統(tǒng)玻璃幕墻缺乏合理控制太陽輻射的措施，這就大大增加了該類建筑的制冷和采暖能耗。在2005年，我國推出公共建筑設計節(jié)能標準，對玻璃幕墻提出了嚴格的熱工要求。

與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比，雙層玻璃幕墻（DoubleSkinFalade，以后簡稱DsF）獨特的通道夾層設計，不僅為提高幕墻的保溫隔熱性能上提供了更多可能，更重要的是，為遮陽構(gòu)件提供了一個棲身之地，使之既能有效遮陽，又不破壞建筑外觀。此外，它還可以通過強化通風降溫來降低建筑能耗，因而倍受建筑師的推崇。然而，采用DSF不僅會增加成本，犧牲可觀的建筑面積，同時其維修費用也高出一般幕墻。而且，不能簡單地認為DSF一定具有更好的保溫、隔熱、通風等熱工性能，目前大多數(shù)類型的DSF都不能同時減少采暖和制冷負荷，只有根據(jù)具體情況把不同類型結(jié)合起來或改變系統(tǒng)設置，以其科學的結(jié)構(gòu)、完善的功能、先進的設計理念充分利用太陽能、自然通風換氣，降低空調(diào)能耗減少風及惡劣氣候的影響才可能比傳統(tǒng)的隔熱玻璃加外遮陽方案有實質(zhì)性進步。

2.雙層玻璃幕墻構(gòu)造

雙層玻璃幕墻主要由內(nèi)外兩層玻璃幕墻、通風道、遮陽百葉窗簾、內(nèi)外層幕墻掛件、層間及周邊防火系統(tǒng)組成。

2.1內(nèi)層玻璃幕墻

內(nèi)層玻璃幕墻一般采用明框幕墻或鋁合金門窗；為使立面通透、視野開闊，可采用懸窗結(jié)構(gòu)形式；玻璃采用中空玻璃，層間采用鋁板幕墻；開啟扇設計為外平開窗，節(jié)省了室內(nèi)的空間。

2.2外層玻璃幕墻

外層玻璃幕墻一般采用隱框、明框和點式玻璃幕墻；堅框采用懸挑形式與主體梁連接，端部用不銹鋼插芯插接；外層玻璃幕墻設置進風口和出風口；為防止蚊蟲進入幕墻內(nèi)的空氣層，百葉內(nèi)側(cè)加設不銹鋼防蟲網(wǎng)；為防止灰塵大量進入室內(nèi)，在通風口處設置防塵裝置。

3.雙層玻璃幕墻的設計以及應用分析

雙層幕墻主要是通過構(gòu)造設計，利用熱壓原理、煙囪效應和溫室效應，實現(xiàn)層間氣流的有效運動，通過氣流的運動，實現(xiàn)幕墻的節(jié)能和通風換氣功效。

3.1雙層玻璃幕墻有效通風，換氣方面的細部設計

雙層幕墻具有獨特的特征，與傳統(tǒng)建筑幕墻有著本質(zhì)區(qū)別，它一般主要由外層幕墻、內(nèi)層幕墻、層間隔斷系統(tǒng)和通風裝置組成。內(nèi)外層幕墻之間形成空氣緩沖區(qū)，充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。讓人親近自然的設計理念，如何實現(xiàn)通風和換氣的有效性是雙層幕墻設計的關(guān)鍵。下面就影響通風、換氣的幾個細節(jié)進行了重點的分析。

（1）進出風口百頁對通風功能的影響

進出風百頁的斷面型式不同，直接導致進出百頁的風阻系數(shù)和風阻大小不同，會影響幕墻的通風效果。

（2）頁片剛性較差

頁片剛性太差，從實際工程效果看，很難保證頁片不變形，影響平整和美觀。同時也容易產(chǎn)生頁片抖動，影響通風效果及產(chǎn)生噪聲。

（3）容易產(chǎn)生震動和噪聲

百頁片的自身固有頻率與風動頻率接近時，也極易產(chǎn)生震動和噪聲。

（4）防蟲網(wǎng)對通風功能的影響

雙層幕墻的通風途徑采用的是常規(guī)的自然通風，在方法技術(shù)上，防塵介質(zhì)的選用直接關(guān)系到通風效果，從目前自然通風與防塵技術(shù)上看。通風量、通風速度與防塵效果成反比。是目前的難題，針對工程應以通風為主，防塵為輔的設計思路。在滿足通風的前提下。具備一定的防塵功能就可以了，通過模擬試驗得出。防蟲網(wǎng)的風阻系數(shù)Ff=0.94，百頁的風阻系數(shù)Fb=0.85時?？梢詫崿F(xiàn)良好的通風效果。滿足工程的正常需要。

（5）內(nèi)、外層幕墻的間距尺寸對雙層幕墻通風效果的影響

首先，雙層幕墻的內(nèi)外層之間的間距尺寸過小，風速加大時，風阻也隨之加大，因此，風的能耗損失也就加大，導致了雙層幕墻內(nèi)部的能量損失，同時還會影響風向，產(chǎn)生不好的通風效果。其次，雙層幕墻之間的間距如果過大，可以有效的降低風阻但同時也會降低空氣的流動速度，導致通風的效果也不太理想。最后，我們應因地制宜，結(jié)合工程實例，通過模擬實驗，一般內(nèi)外層幕墻之間的間距在500mm-1000mm，通風效果最為理想。

（6）內(nèi)層開啟窗的位置及開啟方式對雙層幕墻通風效果的影響

內(nèi)層的開啟窗不同的開啟方式同樣會影響到通風的效果，為保證讓室內(nèi)通風效果達到最佳狀態(tài)，一般采用內(nèi)開內(nèi)倒窗，內(nèi)層開啟窗的位置應盡量避免直接與室內(nèi)入戶門，建筑空調(diào)及通風系統(tǒng)的室內(nèi)開口位置正對，在不影響主體功能和裝飾效果的前提下，應注意通風路徑的合理走向，避免風流“短路”現(xiàn)象發(fā)生，使室內(nèi)通風無死角。

3.2雙層玻璃幕墻的開發(fā)應用與節(jié)能技術(shù)

雙層幕墻在節(jié)能方面也具有重要的意義，其主要的技術(shù)特點和性能體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以有效的利用動氣熱壓的原理和煙囪的效應，使得室內(nèi)外的空氣進行有效的流通，且可以有效的防止灰塵進入室內(nèi)，從而起到綠色環(huán)保的作用；第二，雙層幕墻使得室內(nèi)和室外形成一個天然的屏障，有助于冬季的保溫作用和夏季的隔熱作用，因此，也具備了節(jié)能的功效；第三，具備較強的采光功能，可以有效的根據(jù)太陽光的角度來調(diào)整光線的變化，從而也就具備一定的節(jié)能保溫作用；第四，有助于降低室外的噪聲污染，提供一個舒適優(yōu)美安靜的居住環(huán)境。充分的體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的作用。

4.結(jié)語

雙層玻璃幕墻畢竟只是一種新型結(jié)構(gòu)的建筑幕墻類型，相關(guān)介紹和宣傳可能存在一些對新產(chǎn)品、新技術(shù)更多是贊美和比較理想評價，但對于實際工程的應用我們應該科學、客觀、綜合地進行評估。應該說雙層幕墻它主要在保溫、隔熱以及隔聲性能起到了非常大的作用，但在工程項目的綜合節(jié)能作用上，還有很多其他因素在影響，良好的保溫、隔熱在工程上并不能就意味著節(jié)能，因為雙層幕墻結(jié)構(gòu)的封閉性，采用雙層幕墻就意味著將完全依賴中央空調(diào)系統(tǒng)，在工作時間段甚至更長時間內(nèi)設備都要不停地工作，而且不分季節(jié)、氣候變化一如既往。事實上，對于敞開式外循環(huán)呼吸幕墻理論上可以利用溫差、煙囪效應形成熱通道抽吸作用進行通風換氣，但實際上它受工程的區(qū)域氣候情況、建筑的朝向、外環(huán)境溫差、風力大小等等因素影響很大，很難達到理想的效果，一般都需要依靠強制抽風系統(tǒng)來解決。

參考文獻：

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