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上海建博会
双层通风幕墙的构造及工程应用
http://www.31glass.com 2018-01-02 11:23:08 土木工程网

  一、双层通风幕墙概述

  (一)组成

  与传统单层幕墙相比,双层通风幕墙的组成结构为由内外两道幕墙。一般来说,内幕墙采用的是活动窗或者明框幕墙,或者是带有检修门的幕墙,以便于清洁和维护。而外幕墙则采用点支玻璃幕墙或者是有框幕墙。在内外幕墙之间,形成了一个封闭空间,空气可以从下部的进风口进入到该空间中,从上部的排风口排出。且该空间经常处于流动的状态,热量的流动导致在空间中形成了一个热通道,因此又将双层通风幕墙成为呼吸式幕墙或者是热通道幕墙。由于这种幕墙最重要的特征是空气交换、流动和双层幕墙,因而本文将其称为双层通风幕墙。

  (二)分类

  第一,封闭式的内通风双层幕墙。该种通风幕墙能从室内下通道中吸入空气,通过热通道作用,使空气上升至排风口,再从室内吊顶风管处排出。这种封闭式幕墙完全在室内进行,与外幕墙完全分离。封闭式的内通风幕墙由于进入的空气为室内空气,热通道空气的温度与室内温度基本相同,这样能大大减少制冷和取暖的能耗,保温效果较好。但是由于该种幕墙循环需要依靠机械系统来完成,因而对设备的要求较高。

  对于封闭式幕墙外幕墙密封问题,一般以中空玻璃为材料,内幕墙以单层铝门窗或者单层玻璃幕墙为主,外幕墙可采用隐框或明框玻璃幕墙,其幕墙龙骨的铝型材一般采用断桥隔热铝型材。在内外幕墙之间,通道的宽度一般为160mm~280mm,还有些工程为了清洁、检修方便,将宽度取为400mm~550mm。为了节约能耗,在通道中还设有电动卷帘和电动百页。以美国纽约的西方化工大厦为例,该大厦的外幕墙是中空玻璃,而内幕墙是单层玻璃,则空气流通情况为:空气从每层地板下面的风道口进入,经上升至楼板以下时,通过风道排出去。在通道的内部还装有一个光感应控制的百叶。

  第二,开敞式的外通风双层幕墙。与内通风双层幕墙相比,开敞式的外通风双层幕墙中,内幕墙部分采用的是中空LOW-E玻璃,幕墙龙骨的铝型材一般采用断桥隔热铝型材,且内幕墙为封闭式的。在外幕墙部分设置上,以单层玻璃为主,设有排风口和进风口,利用室外的空气进入,再经过热通道将多余的热量从排风口上部排出,能够节约能耗,减少太阳辐射对室内温度的影响。外通风双层幕墙不需要使用机械设备,而是通过自然通风来实现,运行费用和维护费用较低,在目前的应用非常普遍。开敞式的外通风幕墙能够开启、关闭风口,在夏季开启风口,能够实现自然通风;冬季关闭风口,室内保温效果较好。

  (三)效果

  与单层幕墙相比,双层通风幕墙的节能效果比较突出,在制冷方面和保暖方面的节能效果能够达到50%以上,且双层幕墙的隔声效果也较好,能大大节省能源并能提高室内的使用条件,达到更好的舒适度。

  (四)问题

  双层幕墙技术非常复杂,与单层幕墙相比,由于多了一层外幕墙,其造价也较高,同时还要考虑排风方式,还会减少建筑物的使用面积。在建筑施工过程中,建筑开发商也比较注意这个问题,国内在高档住宅和写字楼中才采用,因此国内双层幕墙的应用和推广受到一定的限制,但是在欧洲尤其在德国应用较多。

  二、外通风幕墙气流组织分析

  (一)组织方式一

  从水平方向来看,以柱间作为单元。从竖直方向来看,以层为单元。在每个单元中,都单独设置了进风系统和排风系统。一般都是在楼板面设置进风系统,在顶棚下面设置排风系统,气流直上直出,气流排出的阻力较小,但是气流非常强烈。

  (二)组织方式二

  这种方式以柱间为一个单元,将一个柱高全部打通,形成一个排风竖井,将气流从建筑物的顶部排到室外。将相邻的柱间进行分层,从本层的下部进风口来进风,通过上部排风口对相邻的排风井排风。以某建筑为例,在该建筑中,大厦各层都设有进风口,且设有百叶,但是本层并没有排出口,而是在女儿墙的下部设置了一个统一的竖井排风口。热通道的宽度大约为600mm,在相邻柱间有地面格栅,从而形成了一个排风竖井。

  (三)组织方式三

  为了避免气流垂直排出时风速较大问题,可以分层错开进风口、排风口,让气流转向相邻的柱间,形成一个完整的排风系统。以德国的杜塞多夫大厦为例,该建筑设有一个宽约1米的气流通道,在相邻柱间设置了一个格栅,这就形成了一个进风口。当气流上升到顶棚时,通过错开布置排风口将气流排出。

  (四)组织方式四

  这种方式是将建筑物作为一个整体,而不是从每一层出发。将各层进风口的新风汇集起来,当气流上升到顶层的总排风口时再排出。这种方式主要是利用房屋的全高来产生压差,从而形成通风气流。热通道呈上下敞开的特点,且各层是相互连通的。

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