外循环双层呼吸式幕墙技术介绍

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1、1 外循环呼吸式双层幕墙简介 外循环呼吸式双层幕墙简介 建筑节能是当代建筑科技发展一个基本趋向。在国外，双层幕墙从八十年代中期开始研究双层幕墙的建筑物理特性和功能， 经过多年的实验在九十年代已基本上发展成熟，双层幕墙，尤其是外循环双层幕墙的应用已比较普遍。 一、 外循环双层幕墙的技术特点 一、 外循环双层幕墙的技术特点 双层幕墙, 又称呼吸式幕墙、 热通道幕墙等, 它由内外两道幕墙、遮阳系统和通风装置组成组成。 内、外层结构之间分离出一个介于室内和室外之间的中间层, 形成一种通道, 空气可以从玻璃幕墙下部的进风口进入通道, 从上部出风口排出。 空气在通道流动, 导致热量在通道的流动和传递, 这

2、个中间层称为热通道, 国际上一般称为热通道幕墙。 双层幕墙是一种特殊的幕墙系统，与传统建筑幕墙有本质区别。其设计理念是体现节能、环保，让人亲近自然。它除了具有传统幕墙的全部功能以外，在防尘通风、保温隔热、合理采光、隔声降噪、防止结露、安全性、使用便利性等方面更具显著特点。 外循环双层幕墙与传统的单层幕墙相比有如下突出的优点： 1） 、双层幕墙拥有优良的保温隔热性能。 单层幕墙则只是从材料的选用上， 通过材料本身的特性来达到一定的节能效果，无法同时兼顾保温与隔热的功能；双层幕墙采用“烟囱效应”与“温室效应”的原理，可以实现夏天隔热、冬天保温的双重特性。 空气从外层幕墙的下通道进入热通道空间, 然

3、后从外层幕墙上部排风口排出, 而内层幕墙则完全封闭。 外层幕墙有夹胶玻璃与非断热型材组成, 内层幕墙由中空玻璃与断热型材组成。内外 2 层幕墙形成的通风换气层的两端装有进风和排风装置。 通道内设置百页等遮阳装射下少建下换囱效用。设备装置。 冬季热能冬季时,下温度升高建筑物的采换气层空气效应带走通。 双层幕双层幕墙备。在进、能传递方向,关闭热通高, 形成采暖费用气温度升通道内的幕墙热通道墙拥有进、出风装置示意图 通道两端的成一个温室。 夏季时,升高自然上热量, 降道顶部 进风装置、置中的设置的通风口,室, 有效地, 打开换上浮, 形成降低内层玻内层开启置具有防夏季热能, 换气层地提高了内换气层的

4、通成自下而上玻璃表面的双层窗和出风虫和阻挡能传递方向中的空气内层玻璃的通风口, 在上的空气流的温度, 减层幕墙热通道风装置构成挡较大颗粒向示意图 气在阳光的的温度, 减在阳光的照流, 由于烟减少制冷费道底部 成的防尘通粒灰尘的纱2 的照减照射烟费通风纱网3 和金属格栅，可以将蚊虫和砂尘挡在外面，让新鲜的空气进入室内。并通过空气热压作用，把室内的污浊的空气排出室外，以达到由通风层向室内输送新鲜空气的目的, 从而优化建筑通风质量。另一方面，无论天气好坏，勿须开窗，换气层都可直接将自然空气传至室内，为室内提供新鲜空气，从而提高室内的舒适度，并有效地降低高层建筑单纯依赖暖通设备机械通风带来的弊病。 2

5、） 、双层幕墙可以有效避免光污染。 单层玻璃幕墙为保证室内外效果与节能的考虑， 玻璃一般选用有一定反射功能的镀膜玻璃。 双层幕墙的外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃， 可最大限度地减少玻璃反射带来的不良影响（ “光污染” ） 。 4） 、从使用功能以及立面效果上，双层幕墙优于传统单层幕墙。 进入室内的光线角度和强弱，直接影响到人体的舒适感。传统单层幕墙从结构上无法调节室内光线强弱， 只能通过外置遮阳板等设备来进行有限的控制，且影响外立面效果。 内层幕墙遮阳百叶外视图 双层幕墙在内层幕墙位置增设遮阳百叶，可以根据实际需要，通过电动开关，使遮阳百叶自行收起或任意位置放下或叶片倾斜，让光线均匀进入

6、室内，改善室内光环境，既能有效地防止日晒又不影响立面效果。 4 5） 、双层幕墙拥有优秀的隔音效果。 双层幕墙特制的内外双层构造、缓冲区和内层全密封方式，使其隔声性能比传统幕墙高 20-40%，让室内生活与工作的人们有一个清静的环境； 完全满足高级写字楼的使用要求。 6） 、双层幕墙可以有效的防止结露。 建筑结露危害极大， 结露的原因与环境湿度和内外温差大小密切相关，当温差使物体内表面温度低于露点温度时，便会在物体内表面产生结露。 双层幕墙由于缓冲区的温室作用， 使内层幕墙玻璃内外两侧的温差减小，内表面温度大大提高。当高于露点温度时就不会出现结露。 对外层幕墙来说，由于缓冲区与室外气体相通，一

7、方面使外幕墙内外两侧温差减少， 另一方面， 潮湿气体随时被换气排出室外， 所以，外层幕墙内表面也不会结露，因此双层幕墙具有防止结露的功能，可以大大提高建筑及装饰的寿命和幕墙的功能。 7） 、水密性能以及气密性能 由于结构设计的独特性，双层幕墙的水密性、气密性均优于传统单层幕墙。 双层幕墙的外层幕墙本身为固定不可开启式， 可以有效减少室外风雨的渗入。外层幕墙上的通风百叶为抗风雨设计，百叶本身具有足够的抵抗风荷载的强度，可以使进入通道内部的风速缓和。百叶外型的特点使得雨水很难从百叶口进入，而是顺叶片外侧流出幕墙。左右单元与单元之间柔性拼接采用高耐候性 EPDM 密封胶条；上下单元与单元之间插芯接缝

8、处局部采用耐候密封胶。 万一有雨水进入通道内部，则也可通过型材空腔内的泻水路径排出幕墙。 内层幕墙可开启窗户部分的密封也是采用高耐候性 EPDM 密封胶条。 8） 、安全性能 双层幕墙的外层幕墙不设置开启窗， 可以有效避免人或物体的坠5 落，安全性能有了极大的提高。 9） 、清洁方便 内层幕墙根据通风及维护清洗的需要，可全开启或部分开启。风流进出口处通风百叶的清洁有两种方式， 一种是采用擦窗机设备在外侧进行人工清洗，另外一种是通过防风雨百叶叶片的独特设计，在下雨时可依靠雨水自行将积落的灰尘清洗干净。 遮阳百叶和外片固定玻璃的内侧采用进入通道内部进行人工清洗。 层间的铝合金钢格栅就是为清洗人员能

9、够站在上面而设计的。 二、 外循环双层幕墙设计时需要注意的问题 二、 外循环双层幕墙设计时需要注意的问题 1、外层、内层玻璃幕墙存在力的传递问题, 设计时应予以充分考虑, 各自受力特点如何确定, 外层幕墙对内层幕墙有没有不利影响特别是内层幕墙部分, “ 四性”试验的技术参数是否要达到外层幕墙的标准这需要通过试验来确定有关参数。 2、在实现防尘通风功能的过程中需注意以下几个问题： 1） 、进出风百叶断面的选择问题。必须考虑到百叶断面形式的不同会导致风阻系数和风阻大小的不同, 同时也必须兼顾防雨的要求。 2） 、防虫网对通风功能的影响。在进、出风装置中设置具有防虫网和阻挡较大颗粒灰尘的防尘网和金属

10、格栅。 可将蚊虫和砂尘挡在外面, 让新鲜的空气进人室内。同时亦要考虑风阻系数的问题。 3） 、内外层幕墙的间距尺寸对双层幕墙的通风效果影响也较大, 此间距尺寸太小, 风速相应加大, 风阻同时亦增加, 风的动能损失加大； 此间距过大会降低风阻, 但风速也会大幅降低, 导致通风效果降低。 同时也必须考虑到人员进行清洗所需的空间, 一般考虑设置为600mm左右较为合适。 4） 、内层开启窗的位置及开启方式对双层幕墙的通风效果影响。 在不影响主体功能和装饰效果的前提下, 应尽量采用通风率高的窗型。同时应注意通风路径的合理走向, 应避免风流“ 短路”现象发6 生, 使室内通风无死角。 5） 、双层幕墙必

11、须设置完善的排水体系, 方便防尘网的冲洗。清洗污水的排放问题应妥善解决。 3、热通道内的烟囱效应会造成消防上的隐患，因此，在设计热通道时应与大楼的消防分区及报警系统统筹考虑。 三、 外循环双层幕墙的节能分析 三、 外循环双层幕墙的节能分析 一般结构的幕墙传热系数K值是由材料、结构等因素决定，在使用过程中K值变动基本是常数。双层幕墙的隔热系数K值是一个变值，它与阳光的照射强度有关。 较好的控制K值变化可使幕墙节能达到最佳效果。双层幕墙实际上是根据温室效应利用太阳能，实现它的K值随温度差变化：温差越大时， K值越小。 外国实验数据表明动态幕墙传热系数K可1-1.8W/m2 K之间变化。 这种特性就好比人们随温度的变化增加或减去身上的衣物，双层幕墙也能给建筑穿上神奇的节能外衣，来保证舒适的室内环境。这种技术我们称之为K值控制技术。 通过这样的技术，我们可以有效的降低建筑能耗，达到建筑节能的目的：双层热通道幕墙与常规的单层玻璃幕墙的能耗比，采暖时节能40-50%，制冷时节能率为40-50%（平均值） 。 四、 结语 四、 结语 呼吸式双层幕墙是一项新兴技术产品，集暖、热、光、幕墙材料等技术于一体，是幕墙技术发展的一个趋势。目前，我国呼吸幕墙刚刚兴起，因此，值得我国从事幕墙工程的有关人员加以重视，积极研究开发，积累经验并逐步进行推广。