外循環(huán)雙層呼吸式幕墻技術(shù)介紹

1、 外循環(huán)呼吸式雙層幕墻簡介建筑節(jié)能是當(dāng)代建筑科技發(fā)展一個基本趨向。在國外，雙層幕墻從八十年代中期開始研究雙層幕墻的建筑物理特性和功能，經(jīng)過多年的實驗在九十年代已基本上發(fā)展成熟，雙層幕墻，尤其是外循環(huán)雙層幕墻的應(yīng)用已比較普遍。一、外循環(huán)雙層幕墻的技術(shù)特點雙層幕墻,又稱呼吸式幕墻、熱通道幕墻等,它由內(nèi)外兩道幕墻遮陽系統(tǒng)和通風(fēng)裝置組成組成。內(nèi)、外層結(jié)構(gòu)之間分離出一個介于室內(nèi)和室外之間的中間層,形成一種通道,空氣可以從玻璃幕墻下部的進風(fēng)口進入通道,從上部出風(fēng)口排出?？諝庠谕ǖ懒鲃?導(dǎo)致熱量在通道的流動和傳遞,這個中間層稱為熱通道,國際上一般稱為熱通道幕墻。雙層幕墻是一種特殊的幕墻系統(tǒng)，與傳統(tǒng)建筑幕墻有

2、本質(zhì)區(qū)別。其設(shè)計理念是體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保，讓人親近自然。它除了具有傳統(tǒng)幕墻的全部功能以外，在防塵通風(fēng)、保溫隔熱、合理采光、隔聲降噪、防止結(jié)露、安全性、使用便利性等方面更具顯著特點。外循環(huán)雙層幕墻與傳統(tǒng)的單層幕墻相比有如下突出的優(yōu)點：1）、雙層幕墻擁有優(yōu)良的保溫隔熱性能。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(jié)能效果，無法同時兼顧保溫與隔熱的功能；雙層幕墻采用“煙囪效應(yīng)”與“溫室效應(yīng)”的原理，可以實現(xiàn)夏天隔熱、冬天保溫的雙重特性?？諝鈴耐鈱幽粔Φ南峦ǖ肋M入熱通道空間,然后從外層幕墻上部排風(fēng)口排出,而內(nèi)層幕墻則完全封閉。外層幕墻有夾膠玻璃與非斷熱型材組成,內(nèi)層幕墻由中空玻璃與斷熱

3、型材組成。內(nèi)外2層幕墻形成的通風(fēng)換氣層的兩端裝有進風(fēng)和排風(fēng)裝置。通道內(nèi)設(shè)置百頁等遮陽裝置。射下溫度升高，形成一個溫室，有效地提高了內(nèi)丿云玻璃的溫度，減少建筑物的采暖費用。夏季時,打開換氣層的通風(fēng)口,在陽光的照射下?lián)Q氣云空氣溫度升高自然上浮，形成自下而上的空氣流，由于煙囪效應(yīng)帶走通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)云玻璃表面的溫度，減少制冷費用。雙云幕墻熱通道頂部雙云幕墻熱通道底部雙云幕墻擁有進風(fēng)裝置、內(nèi)云開啟窗和出風(fēng)裝置構(gòu)成的防塵通風(fēng)設(shè)備。在進、出風(fēng)裝置中的設(shè)置具有防蟲和阻擋較大顆?；覊m的紗網(wǎng)和金屬格柵，可以將蚊蟲和砂塵擋在外面，讓新鮮的空氣進入室內(nèi)。并通過空氣熱壓作用，把室內(nèi)的污濁的空氣排出室外，以達到由通

4、風(fēng)層向室內(nèi)輸送新鮮空氣的目的,從而優(yōu)化建筑通風(fēng)質(zhì)量。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(nèi)，為室內(nèi)提供新鮮空氣，從而提高室內(nèi)的舒適度，并有效地降低高層建筑單純依賴暖通設(shè)備機械通風(fēng)帶來的弊病。2）、雙層幕墻可以有效避免光污染。單層玻璃幕墻為保證室內(nèi)外效果與節(jié)能的考慮，玻璃一般選用有一定反射功能的鍍膜玻璃。雙層幕墻的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影響（“光污染”）。4）、從使用功能以及立面效果上，雙層幕墻優(yōu)于傳統(tǒng)單層幕墻。進入室內(nèi)的光線角度和強弱，直接影響到人體的舒適感。傳統(tǒng)單層幕墻從結(jié)構(gòu)上無法調(diào)節(jié)室內(nèi)光線強弱，只能通過外置遮陽

5、板等設(shè)備來進行有限的控制，且影響外立面效果。I.雙層幕墻使遮過電動開關(guān)，線均勻進入室內(nèi)，改善室內(nèi)光環(huán)境，既能有效地防止日曬又不影響立面效果。5）、雙層幕墻擁有優(yōu)秀的隔音效果。雙層幕墻特制的內(nèi)外雙層構(gòu)造、緩沖區(qū)和內(nèi)層全密封方式，使其隔聲性能比傳統(tǒng)幕墻高20-40%，讓室內(nèi)生活與工作的人們有一個清靜的環(huán)境；完全滿足高級寫字樓的使用要求。6）、雙層幕墻可以有效的防止結(jié)露。建筑結(jié)露危害極大，結(jié)露的原因與環(huán)境濕度和內(nèi)外溫差大小密切相關(guān)，當(dāng)溫差使物體內(nèi)表面溫度低于露點溫度時，便會在物體內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露。雙層幕墻由于緩沖區(qū)的溫室作用，使內(nèi)層幕墻玻璃內(nèi)外兩側(cè)的溫差減小，內(nèi)表面溫度大大提高。當(dāng)高于露點溫度時就不會

6、出現(xiàn)結(jié)露。對外層幕墻來說，由于緩沖區(qū)與室外氣體相通，一方面使外幕墻內(nèi)外兩側(cè)溫差減少，另一方面，潮濕氣體隨時被換氣排出室外，所以，外層幕墻內(nèi)表面也不會結(jié)露，因此雙層幕墻具有防止結(jié)露的功能，可以大大提高建筑及裝飾的壽命和幕墻的功能。7）、水密性能以及氣密性能由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的獨特性，雙層幕墻的水密性、氣密性均優(yōu)于傳統(tǒng)單層幕墻。雙層幕墻的外層幕墻本身為固定不可開啟式，可以有效減少室外風(fēng)雨的滲入。外層幕墻上的通風(fēng)百葉為抗風(fēng)雨設(shè)計，百葉本身具有足夠的抵抗風(fēng)荷載的強度，可以使進入通道內(nèi)部的風(fēng)速緩和。百葉外型的特點使得雨水很難從百葉口進入，而是順葉片外側(cè)流出幕墻。左右單元與單元之間柔性拼接采用高耐候性EPDM密

7、封膠條；上下單元與單元之間插芯接縫處局部采用耐候密封膠。萬一有雨水進入通道內(nèi)部則也可通過型材空腔內(nèi)的瀉水路徑排出幕墻。內(nèi)層幕墻可開啟窗戶部分的密封也是采用高耐候性EPDM密封膠條。8）、安全性能雙層幕墻的外層幕墻不設(shè)置開啟窗，可以有效避免人或物體的墜落，安全性能有了極大的提高。9）、清潔方便內(nèi)層幕墻根據(jù)通風(fēng)及維護清洗的需要，可全開啟或部分開啟。風(fēng)流進出口處通風(fēng)百葉的清潔有兩種方式，一種是采用擦窗機設(shè)備在外側(cè)進行人工清洗，另外一種是通過防風(fēng)雨百葉葉片的獨特設(shè)計，在下雨時可依靠雨水自行將積落的灰塵清洗干凈。遮陽百葉和外片固定玻璃的內(nèi)側(cè)采用進入通道內(nèi)部進行人工清洗。層間的鋁合金鋼格柵就是為清洗人員能

8、夠站在上面而設(shè)計的。二、外循環(huán)雙層幕墻設(shè)計時需要注意的問題1、外層、內(nèi)層玻璃幕墻存在力的傳遞問題,設(shè)計時應(yīng)予以充分考慮,各自受力特點如何確定,外層幕墻對內(nèi)層幕墻有沒有不利影響特別是內(nèi)層幕墻部分,“四性”試驗的技術(shù)參數(shù)是否要達到外層幕墻的標(biāo)準(zhǔn)這需要通過試驗來確定有關(guān)參數(shù)。2、在實現(xiàn)防塵通風(fēng)功能的過程中需注意以下幾個問題：1）、進出風(fēng)百葉斷面的選擇問題。必須考慮到百葉斷面形式的不同會導(dǎo)致風(fēng)阻系數(shù)和風(fēng)阻大小的不同,同時也必須兼顧防雨的要求。2）、防蟲網(wǎng)對通風(fēng)功能的影響。在進、出風(fēng)裝置中設(shè)置具有防蟲網(wǎng)和阻擋較大顆粒灰塵的防塵網(wǎng)和金屬格柵?？蓪⑽孟x和砂塵擋在外面,讓新鮮的空氣進人室內(nèi)。同時亦要考慮風(fēng)阻系

9、數(shù)的問題。3）、內(nèi)外層幕墻的間距尺寸對雙層幕墻的通風(fēng)效果影響也較大,此間距尺寸太小,風(fēng)速相應(yīng)加大,風(fēng)阻同時亦增加,風(fēng)的動能損失加大；此間距過大會降低風(fēng)阻,但風(fēng)速也會大幅降低,導(dǎo)致通風(fēng)效果降低。同時也必須考慮到人員進行清洗所需的空間,一般考慮設(shè)置為600mm左右較為合適。4）、內(nèi)層開啟窗的位置及開啟方式對雙層幕墻的通風(fēng)效果影響。在不影響主體功能和裝飾效果的前提下,應(yīng)盡量采用通風(fēng)率高的窗型。同時應(yīng)注意通風(fēng)路徑的合理走向,應(yīng)避免風(fēng)流“短路”現(xiàn)象發(fā)生,使室內(nèi)通風(fēng)無死角。5）、雙層幕墻必須設(shè)置完善的排水體系,方便防塵網(wǎng)的沖洗。清洗污水的排放問題應(yīng)妥善解決。3、熱通道內(nèi)的煙囪效應(yīng)會造成消防上的隱患，因此，

10、在設(shè)計熱通道時應(yīng)與大樓的消防分區(qū)及報警系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。三、外循環(huán)雙層幕墻的節(jié)能分析一般結(jié)構(gòu)的幕墻傳熱系數(shù)K值是由材料、結(jié)構(gòu)等因素決定，在使用過程中K值變動基本是常數(shù)。雙層幕墻的隔熱系數(shù)K值是一個變值，它與陽光的照射強度有關(guān)。較好的控制K值變化可使幕墻節(jié)能達到最佳效果。雙層幕墻實際上是根據(jù)溫室效應(yīng)利用太陽能，實現(xiàn)它的K值隨溫度差變化：溫差越大時,K值越小。外國實驗數(shù)據(jù)表明動態(tài)幕墻傳熱系數(shù)K可l-1.8W/m2K之間變化。這種特性就好比人們隨溫度的變化增加或減去身上的衣物雙層幕墻也能給建筑穿上神奇的節(jié)能外衣，來保證舒適的室內(nèi)環(huán)境。這種技術(shù)我們稱之為K值控制技術(shù)。通過這樣的技術(shù)，我們可以有效的降低建筑能耗，達到建筑節(jié)能的目的：雙層熱