雙層幕墻在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用越來越廣泛,因其在節(jié)能、高層建筑的自然通風(fēng)、高性能隔聲等方面是單層幕墻很難達(dá)到的。 

  1. 雙層幕墻的概念、分類 
 
  1.1雙層幕墻的概念。 
 
  雙層幕墻又稱熱通道幕墻、呼吸式幕墻、通風(fēng)式幕墻、節(jié)能幕墻等。由內(nèi)外兩層立面構(gòu)造組成,形成一個室內(nèi)外之間的空氣緩沖層。利用氣壓差、熱壓差和煙囪效應(yīng)的原理,在內(nèi)外幕墻之間形成一個相對封閉的空間,其下部有進(jìn)風(fēng)口,上部有排風(fēng)口,可控制空氣在其間流動狀態(tài),從而有效的適應(yīng)自然的天氣變化,提高幕墻的保溫隔熱性能,并提高幕墻的隔聲性能,改善室內(nèi)條件,提高人們工作、生活環(huán)境的舒適性。 
 
  1.2雙層幕墻的分類。 
 
  雙層幕墻大體可分為內(nèi)循環(huán)雙層幕墻與外循環(huán)雙層幕墻兩類。 
 
  1.2.1內(nèi)循環(huán)雙層幕墻。 
 
  內(nèi)循環(huán)雙層幕墻是外層幕墻采用中空玻璃、隔熱型材形成封閉狀態(tài)。內(nèi)層幕墻采用單層玻璃或單層鋁合金門窗,成可開啟狀態(tài)。利用機械通風(fēng),空氣從樓板或地下的風(fēng)口進(jìn)入通道,經(jīng)上部排風(fēng)口進(jìn)入頂棚流動。室內(nèi)空氣通過內(nèi)層玻璃下部的通風(fēng)口進(jìn)入換氣層,使內(nèi)側(cè)幕墻玻璃溫度達(dá)到或接近室內(nèi)溫度,達(dá)到節(jié)能效果。 
 
  1.2.2外循環(huán)雙層幕墻。 
 
  外循環(huán)雙層幕墻是外層幕墻采用單層玻璃,在其下部有進(jìn)風(fēng)口,上部有排風(fēng)口。內(nèi)層幕墻采用中空玻璃、斷熱型材,且設(shè)有可開啟的窗或門。它無需專用機械設(shè)備,完全靠自然通風(fēng)將太陽輻射熱,經(jīng)通道上排風(fēng)口排出室外,從而節(jié)約能源和機械運行維修費用,是目前應(yīng)用比較廣泛的呼吸幕墻形式。 
 
  2. 雙層幕墻的主要特征 
 
  雙層幕墻不僅僅起到劃分空間的作用,同時也是建筑內(nèi)外能量交換的媒介。建筑立面的雙層幕墻結(jié)構(gòu)在建筑與周圍生態(tài)環(huán)境之間建立一個緩沖區(qū)域,既可以在一定程度上防止各種極端氣候條件變化的影響,又可以促進(jìn)使用者所需要的各種微氣候調(diào)節(jié)手段的效果,為建筑系統(tǒng)提供良好的微氣候環(huán)境,盡量滿足使用者的各種舒適要求。雙層幕墻與單層幕墻相比,除了節(jié)能這一性能之外,有些性能是單層幕墻不能達(dá)到或很難達(dá)到的,例如:高層建筑的自然通風(fēng)、高性能隔聲、室內(nèi)舒適度等。 
 
  2.1內(nèi)循環(huán)雙層幕墻。 
 
 。1)其結(jié)構(gòu)可采用框架或單元斷熱形式。 
 。2)一般外層玻璃選用中空鋼化,內(nèi)層玻璃選擇單片鋼化。 
  (3)采用強制措施,電控管道系統(tǒng),夏季的白天將雙層封閉熱通道大部分熱空氣排除室外。冬季將溫室效應(yīng)蓄熱通過管道回路系統(tǒng)加熱將將熱能傳到室內(nèi),達(dá)到節(jié)能效果。 
 。4)需要增設(shè)自然空氣進(jìn)入室內(nèi)的窗扇通道。 
  (5)便于清洗雙層玻璃之間的灰塵。 
  (6)用材少,成本較低。 
 。7)需用電子驅(qū)動抽風(fēng),比外循環(huán)結(jié)構(gòu)節(jié)能率低一些。 
 
  2.2外循環(huán)雙層幕墻結(jié)構(gòu)主要特征。 
 
  (1)其結(jié)構(gòu)設(shè)計可采用外層框架、單元或點式駁接形式,內(nèi)層框架斷熱或單元中空玻璃斷熱形式。 
 。2)一般外層玻璃選用單片或夾層鋼化,內(nèi)層玻璃選擇中空鋼化。 
 。3)采用自然的“煙筒”效應(yīng),夏季的白天將溫室的熱空氣排除室外。 
 。4)其內(nèi)外層之間的空腔厚度設(shè)計較厚,利于人員進(jìn)入內(nèi)外層之間的空腔清洗工作。 
 。5)不需要增設(shè)專用設(shè)備自然空氣進(jìn)入窗內(nèi)和屋內(nèi),外層幕墻設(shè)計有進(jìn)出風(fēng)口,內(nèi)層幕墻設(shè)計有開啟門或窗,需要注意的是進(jìn)出鳳口應(yīng)防止沙塵土的進(jìn)入,通道下部設(shè)置外空氣進(jìn)入腔體的進(jìn)風(fēng)口和上部熱空氣交換后的排風(fēng)口。 
 。6)雙層玻璃之間的灰塵應(yīng)考慮方便清洗。 
 。7)用材較多,成本較高。 
 
  3. 雙層幕墻的適用范圍 
 
  我國南方炎熱的夏季,人們希望室內(nèi)比較涼爽,建筑物的熱工設(shè)計追求冷房效果,以減少空調(diào)的制冷負(fù)擔(dān),節(jié)約能源和運行費用,人也感到自然、舒適。根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》,建筑的夏季防熱應(yīng)采取自然通風(fēng)、窗戶遮陽、圍護結(jié)構(gòu)隔熱和環(huán)境綠化等綜合措施。雙層幕墻的夏季防熱設(shè)計,一方面采取遮陽的措施,以減少太陽光對室內(nèi)的短波輻射熱;另一方面采取隔熱措施,以減少室外對室內(nèi)的傳熱,同時達(dá)到節(jié)能和環(huán)保雙重作用。雙層幕墻的隔熱作用,主要是借助空氣通道中的“煙囪效應(yīng)”來實現(xiàn)的。當(dāng)外層幕墻的出風(fēng)口開啟、內(nèi)層幕墻換氣口關(guān)閉時,太陽光能透過外層幕墻的透明玻璃,加熱通道中的空氣。由于壓差作用,通道中的熱空氣上升,從出風(fēng)口排出,室外較低溫度的空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入補充,流動的空氣帶走通道中和內(nèi)層幕墻外表面的熱量,就減小了內(nèi)層幕墻里、外側(cè)表面間的溫度差,從而減少外側(cè)表面至里側(cè)表面的傳熱,起到隔熱作用。 
 
  4. 雙層幕墻的發(fā)展前景 
 
  如今雙層幕墻技術(shù)已得到了越來越廣泛的運用,例如德國法蘭克福歐盟中央銀行大廈(EuropeanCentralBank)、英國喬治公寓(St.GeorgeTower)等。雙層幕墻系統(tǒng)獨有的特點是它使高層建筑的高層部分也可以進(jìn)行自然通風(fēng),而不影晌幕墻的正常隔熱功能。隨著技術(shù)的發(fā)展和不斷地改進(jìn),它們的運用會越來越廣泛。在不久的將來光電電池、微型裝置、電子玻璃以及各種智能控制系統(tǒng)和幕墻結(jié)合起來時,雙層幕墻系統(tǒng)不但能被動地適應(yīng)環(huán)境,還將成為建筑的重要能量來源。