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呼吸式双层玻璃幕墙设计浅析

来源:中国幕墙网收集整理  作者:王飞 张彦  日期:2012-11-9
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  摘要: 介绍了呼吸式双层玻璃幕墙的原理、分类及其特点,并以敞开式外循环体系呼吸式幕墙为例,阐述了呼吸式双层幕墙系统的应用,并列举了具体实例进行论述,最后指出智能玻璃幕墙是双层玻璃幕墙的发展趋势,以促进建筑幕墙节能技术的发展。
  关键词: 呼吸式双层玻璃幕墙,节能技术,智能玻璃幕墙

  本篇文章内容由[中国幕墙网ALwindoor.com]编辑部整理发布:

  3.1.3 走廊式双层玻璃幕墙

  走廊式双层玻璃幕墙是利用通风间层形成的外挂式走廊来达到保温和通风目的。通风间层在竖向上每层都被隔断(词条“隔断”由行业大百科提供),形成外挂式走廊,外层幕墙的进气口与排气口位于每层的楼板(词条“楼板”由行业大百科提供)天花板部位,由通风调节盖板控制通风量。冬季走廊内受到阳光照射而温度升高的空气,在对流作用下流动到未受阳光照射的一侧,使建筑在各个朝向上温度比较接近,形成温度缓冲,达到适宜的温度。此系统外层玻璃幕墙上下层的进排气口要错开设置,以防下层排出的部分空气通过上层进气口进入上层通风间层,造成上层空气质量下降和温度缓冲效果减弱,另外由于走廊一般连通数个房间,可能会造成相邻房间的声音干扰。

  3.1.4 多层式双层玻璃幕墙

  多层式的通风间层在水平方向上与数个房间相连,在竖直方向上也覆盖数个楼层,有时幕墙间的通风间层既无水平分隔也无竖向分隔,仅通过外层幕墙在底层和屋顶处的通风口形成通风。在冬季,外层幕墙通风口关闭,利用通风间层形成的温室效应保证室内温度,减少建筑物能量消耗。此系统由于外层玻璃幕墙开口很少,十分适用于外部噪声较大的环境,但建筑内部各房间的声音易通过通风间层进行传播,造成内部声音干扰。

  3.1.5 可开启式双层玻璃幕墙

  该幕墙的外层玻璃幕墙可以完全开启,无明确进风与排风口,难以利用烟窗效应形成自然通风。夏季,外层幕墙完全打开,可作为遮阳装置,降低内层幕墙所受的太阳辐射冬季,外层幕墙关闭,形成空气缓冲层,增强建筑的保温性能。可开启的外层玻璃幕墙减少了内层玻璃幕墙的风压,有助于阻挡雨水进入内层玻璃幕墙,因此内层玻璃幕墙的窗户可以始终敞开,有利于自然通风。

  3.2 通风间层与材料

  呼吸式幕墙的通风间层进出风口的设置、宽度大小、材料的选用等直接影响到幕墙性能的发挥。一般来说,北方寒冷地区选用呼吸式幕墙时,主要是利用通风间层的温室效应来减少室内热量的散失。内层采用保温性能好的材料和较宽的通风间层会达到较好的节能效果。南方温暖地区利用呼吸式幕墙换气层的烟囱效应来降低内层玻璃表面的温度,达到节能目的。另外,采用热反射玻璃以及宽度较小的通风间层,将会增强烟囱效应的效果,达到最佳的节能状态.

  4 智能玻璃幕墙双层玻璃幕墙的发展趋势

  智能玻璃幕墙是指幕墙以一种动态的形式,根据外界气候环境的变化,自动调节幕墙的保温、遮阳、通风系统,最大限度地降低建筑物的能源消耗,同时最大限度地创造出宜人的室内环境,其主要通过双层幕墙的形式得以实现。其内层幕墙通常由中空保温玻璃(词条“保温玻璃”由行业大百科提供)构成,外侧玻璃通常由单层钢化玻璃构成。外侧玻璃主功能是承受风载,防雨水、风沙、噪声以及形成两层玻璃之间一个相对稳定的、可以调节的空气缓冲层。外侧玻璃幕墙上有可调节的进风口和出风口。两层玻璃之间的空间里,通常设置遮阳百叶等装置。

  智能幕墙是呼吸式幕墙的延伸,在智能化建筑的基础上将建筑配套技术( 暖、热、光、电) 适度控制,通过计算机网络有效地调节室内空气、温度和光线,从而节省了建筑使用中能源的消耗,降低了生产和建筑物使用过程中的费用。它包括呼吸式幕墙、通风系统、遮阳系统、空调系统、环境监测系统、智能化控制系统等。采用智能幕墙系统的建筑其能耗只相当于传统幕墙的30%,可见智能幕墙将是节能环保幕墙发展的又一新的目标。

  5 实例分析北京公馆项目的幕墙系统

  该建筑的幕墙分内外两层,中空可上人,两层幕墙中设有特别设计的遮阳系统,上下各有一个通风口。夏季温度高,两层幕墙之间形成了一个温室效应,而两个通风口之间的高度差自然形成了烟囱效应,较冷的空气不断补入,并把热空气抽走,这样就加速了中空层中的空气流动,从而有效降低了内层幕墙内表面的温度,达到了降温效果冬季将进风口和出风口全部关闭,通风间层的温室作用将会温暖整个楼宇。由于双层玻璃幕墙的使用,一方面,可以减少极端环境对居住者带来的不适另一方面,由于建筑本体的主动效能,极大减少了能源消耗,节能环保给社会带来的收益就更加高远。经测算,北京公馆项目,整个建筑通过幕墙系统节省下来的能源开销,5年~8年便可收回所有幕墙系统的投入。

  6 结语

  现在建筑的表皮在当前愈来愈受到关注,但一般只是作为设计手法的重要对象,而忽视了建筑表皮是影响室内热舒适度和建筑能耗的重要因素和关键部位。只有在掌握呼吸式双层玻璃幕墙的运行原理及幕墙各元素之间的复杂关系的基础上,对建筑与幕墙系统和建筑与环境之间的关系进行全面的了解,才能设计出高效的双层玻璃幕墙。双层可呼吸玻璃幕墙的应用,已经为建筑幕墙节能技术的发展翻开了崭新的一页。

  参考文献:

  [1] 曾晓斌: 简介绿色环保节能幕墙(词条“节能幕墙”由行业大百科提供)产品和技术[J] . 建筑技术及设计,2005( 4) : 41- 42.

  [2] 卢求:欧洲智能办公建筑与智能玻璃幕墙[J] . 世界建筑,2004( 5) : 8- 10.

  [3] Giulia Andreotti. 双层玻璃幕墙的设计[J] . 建筑门窗幕墙与设备,2005( 5) : 18- 19.

  [4] 哈里斯波依拉兹:通风双层幕墙办公建筑[M] . 北京: 中国电力出版社,2006.

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