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通风式双层幕墙应用技术

来源:09年会论文集  作者:龚强 花定兴  日期:2009-4-9
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  摘要:本文主要介绍通风式双层幕墙的工作原理、结构特点、应用案例与反馈等。
  关键词:通风式双层幕墙、内通风、外通风、环保与节能、智能幕墙
  1.双层幕墙概述
  1.1双层幕墙的主要功能及工作原理
  1.1.1双层幕墙的概念与分类
  双层幕墙又称热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸式幕墙(词条“呼吸式幕墙”由行业大百科提供)等,是由外层幕墙、热通道(词条“热通道”由行业大百科提供)(空气间层)和内层幕墙(或)共同组成,且热通道内能形成空气有序流动的建筑 幕墙。

  双层幕墙是一种新型的节能环保幕墙,是幕墙技术的新发展。根据热通道幕墙的空气流循环方式,可将其分为“封闭式内通风体系”和可自然通风的“敞开式外通风体系”的两种类型。

  1.1.2双层幕墙的工作原理
  内通风双层幕墙其外层玻璃幕墙一般为全封闭,内层玻璃幕墙下部设有通风口,热通道与室内吊顶内暖通系统抽风管相通,室内空气通过通风口进人热通道,通过强制性空气流动循环,使内侧幕墙表面温度达到或接近室内温度,从而在靠近玻璃幕墙附近区域形成良好的工作环境。这就大大节省了取暖和制冷的能源消耗,达到节能效果。同时通道内可设置可调控的百页帘或垂帘,以有效地调节日照遮阳

  联合幕墙论坛外通风双层幕墙则是在外层玻璃幕墙上下两端设有进风和排风装置,与热通道相连。冬天时关闭进风和排风口,由于阳光的照射,热通道内空气温度像一个温室,可以提高内侧幕墙的外表面温度,减少建筑物采暖运行费用。夏天热通道内温度升高,这时打开热通道上下两端的进排风口,在热通道内由于“烟囱”效应产生气流,气流运动带走通道内的热量,降低内侧幕墙外表面温度,减少空调负荷,节省能源。通过通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压,利用室内两则幕墙的压差和开启扇就可以在建筑物内形成气流,进行通风换气。这样,通过对太阳辐射的有效利用,就可以显著的节省能源。

  1.1.3双层幕墙的主要功能
  双层幕墙的主要功能如下:可以充分的利用太阳能;保障良好的通风效果;提高隔音 能力;降低空调使用率;减少风及恶劣气候的影响;提供良好的工作居住环境。

  1.2双层幕墙的结构特点
  1.2.1内通风双层幕墙的结构特点
  内层幕墙可采用普通幕墙或铝合金窗,外层幕墙可采用隔热明框幕墙或者采用隔热单元幕墙。一般外层玻璃选用中空钢化玻璃,内层玻璃选择普通单片钢化玻璃。外层幕墙完全封闭,空气流动在室内和热通道间进行。内、外层幕墙间热通道的宽度较窄,一般为120mm~300mm。需要借助于专门的设备完成空气的流动,运行成本较高。需要增设自然空气进人窗。便于清洗双层玻璃之间的灰尘。使用材料较少,因此成本较低。但需用电力驱动抽风,它比外通风结构节能率低一些。可根据需要在热通道内设置可调控的铝合金百叶窗或电动卷帘,有效地调节阳光照射。

  1.2.2外通风双层幕墙的结构特
  内层幕墙一般采用中空玻璃或者Low一E玻璃,型材隔热型材,外层幕墙则采用由单片玻璃制作的敞开式幕墙结构。外通风双层幕墙可以完全靠自然通风,不需要借助于专门的设备,维护和运行费用较低,是目前应用比较广泛的双层幕墙形式。外通风双层幕墙的进风口和排风口可以开启和关闭,夏季时开启进风口和排风口,热空气形成自下而上的空气流动,带走热通道内由于日照而产生的热量,降低内层幕墙的外表面温度,减少了空调制冷的负荷,节约了能源,降低了能耗;冬季关闭进风口和排风口,热通道因为阳光照射得以温度升高而成为封闭温室,提高了内层幕墙的外表面温度,起到保温作用,减少了建筑物采暖的运行费用。此外,外通风双层幕墙也可以根据需要而在热通道内设置可调控的铝合金百叶窗帘或者电动卷帘,有效地调节阳光的照射。

  1.3双层幕墙的适用范围
  我国南方炎热的夏季,人们希望室内比较凉爽,建筑物的热工设计追求冷房效果,以减少空调的制冷负担,节约能源和运行费用,人也感到自然、舒适。根据《民用建筑热工设计规范》,建筑的夏季防热应采取自然通风,窗户遮阳、围护结构隔热和环境绿化等综合措施。双层幕墙的夏季防热设计,一方面采取遮阳的措施,以减少太阳光对室内的短波辐射热,另一方面采取隔热措施,以减少室外对室内的传热,同时达到节能和环保双重作用。双层幕墙的空气通道中设置了遮阳百叶帘,若放下百叶帘并调节百叶片角度,即可改变百叶帘的遮阳系数或遮阳效果,从而达到既阻挡阳光直接射人室内,又可满足室内采光要求,即使百叶片全关闭,由于百叶片特殊的材质,人们在室内也可朦胧地感觉到室外的景物,达到室内满意的光环境效果。同时,双层幕墙上、下两单元之间有水平向的隔离装置,也起到“水平遮阳”的作用。

  双层幕墙的隔热作用,主要是借助空气通道中的“烟囱效应(词条“烟囱效应”由行业大百科提供)”来实现的。当外层幕墙的出风口开启,内层幕墙换气口关闭时,太阳光能透过外层幕墙的透明玻璃,加热(词条“加热”由行业大百科提供)通道中的空气。由于压差作用,通道中的热空气上升,从出风口排出,室外较低温度的空气从进风口进人补充,流动的空气带走通道中和内层幕墙外表面的热量,就减小了内层幕墙里、外侧表面间的温度差,从而减少外侧表面至里侧表面的传热,起隔热作用。若内层幕墙玻璃采用中空玻璃或遮阳型LOW一E中空玻璃,还可进一步降低里、外侧间的传热。

  在寒冷地区的冬季,外界气温很低,人们需要采取采暖供热措施来提高室内的温度,并保持在人的舒适温度18℃一27℃之间。建筑物围护结构的热工设计,追求“温室效应”,并使室内热量尽可能少地传至室外,以减少室内采暖供热负荷,达到节能目的。传统幕墙保温设计,主要是采用中空玻璃,隔热断桥铝型材,使用保温材料,减少开启扇面积,提高其密封性,降低空气渗透热损失等,总之是停留在消极设防的设计思想阶段,这些方法的保温作用有限,有的还有副作用。而双层幕墙的保温设计,主要是追求设计功能的主动性和积极性,变被动设防为主动利用太阳能源的设计思想,达到既保温节能而又室内环境得到保护的双重效果。在冬季的冷夭,双层幕墙的通道中的百叶帘收起,使阳光透过外层玻璃直接加热通道中的空气,由于出风口关闭,通道中的热空气不能流出,内层幕墙外表面的热量也不能散发,这就降低了内层幕墙里、外侧间的温度差,即减少室内热量通过幕墙向室外的传播,减少采暖负荷,达到节约能源和减少运行费用的目的。同时内层幕墙玻璃若采用保温型LOW一E中空玻璃,还可减少室内传向室外的远红外长波热辐射

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专家介绍

 花定兴

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:深圳市三鑫幕墙工程有限公司

技术职称:教授级高级工程师

专业:建筑幕墙、建筑结构

专长:  大型空间建筑幕墙复杂钢结构、索结构的方案设计、复杂的幕墙结构与主体建筑结构的力学关系原理分析。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2009-4-9/14962-1.htm
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