摘要：動態(tài)幕墻作為一種新型環(huán)保智能型概念幕墻，從目前國內(nèi)市場的情況來看，有一定的市場發(fā)展?jié)摿�。尤其是在北京、上海等�?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，已有工程實(shí)踐。如上海久事大廈（由澳大利亞帕瑪斯公司設(shè)計(jì)）是國內(nèi)應(yīng)用動態(tài)幕墻比較典型的大型工程。北京天亞花園（由遠(yuǎn)大公司設(shè)計(jì)）亦采用了動態(tài)幕墻系統(tǒng)。 

　　關(guān)鍵詞：雙層；動態(tài)幕墻；節(jié)能 

　　中圖分類號： TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 

　　雙層動態(tài)節(jié)能幕墻（也叫熱通道幕墻）主要分為內(nèi)循環(huán)（強(qiáng)制通風(fēng)）和外循環(huán)（自然通風(fēng)）體系，有其共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，共同特點(diǎn)都是在雙層玻璃之間形成溫室效應(yīng)，并將其溫室的夏季的過熱空氣排除室外，冬季把太陽熱能有控制排入室內(nèi)，使冬夏二季節(jié)約大量能源。在夏季為防紫外線和強(qiáng)熱輻射要遮陽簾辦法是必要的，內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)體系有如下特點(diǎn)： 

　�。ㄒ唬﹥�(nèi)循環(huán)雙層幕墻結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn) 

　　1.其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可采用框架斷熱或單元斷熱形式。 

　　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(qiáng)制措施，電控管道系統(tǒng)，把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)加熱將傳到室內(nèi)，達(dá)到節(jié)能效果。其內(nèi)外層之間的空腔厚度設(shè)計(jì)較窄。一般120-200mm之內(nèi)（個(gè)別的有400mm左右）。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.使用材料較少，因此成本較低。7.但需用電子驅(qū)動抽風(fēng)，它比外循環(huán)結(jié)構(gòu)節(jié)能率低一些。（二）外循環(huán)雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn) 

　　1.其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可采用外層框架、單元或點(diǎn)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（low-e）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，注意不同樓層的“煙筒”效應(yīng)不同。4.其內(nèi)外層之間的空腔厚度設(shè)計(jì)較厚，例于內(nèi)外層之間的空腔人員進(jìn)入清洗工作。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(jì)有進(jìn)出風(fēng)口，內(nèi)層幕墻設(shè)計(jì)有開啟門或窗，需要注意的是進(jìn)出口應(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.使用材料較多，因此成本較高。 

　　（三）外循環(huán)雙層通道設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題1.動態(tài)幕墻的使用特性：即自然通風(fēng)和K值控制技術(shù) 

　　冬季：在一天當(dāng)中隨著時(shí)間的變化，陽光照射不同，動態(tài)幕墻的有效K值會發(fā)生變化，它取決于日照強(qiáng)度。在中午日照強(qiáng)烈時(shí)空氣層的溫度高于外界10度以上，K值一般降低一半左右。即使陽光微弱時(shí)，也比外界氣溫要高，但K值變動幅度不大。為了達(dá)到節(jié)能效果，出風(fēng)口必須關(guān)閉。 

　　夏季：進(jìn)、出風(fēng)口全部打開，合理調(diào)節(jié)遮陽設(shè)施，將大部分熱量阻止在空氣層隨氣流排出室外。自然通風(fēng)方式動態(tài)幕墻在夏季夜晚，內(nèi)部開啟扇可打開，若是內(nèi)部氣溫高于外界，在熱壓作用下熱量會逐漸散發(fā)出去，從而降低室內(nèi)氣溫、改善空氣質(zhì)量。一般不安裝空調(diào)的中小型建筑均應(yīng)采取這種方式，外層幕墻還可防盜、減少氣候的影響。 

　　2.通道參數(shù)設(shè)計(jì)  雙層幕墻之間“通道”高度、“通道”寬度等六個(gè)主要方面進(jìn)行考慮，進(jìn)出風(fēng)口面積比應(yīng)控制在一定比例之間，溫度與溫差變化、外界風(fēng)矢、進(jìn)出風(fēng)口壓力受外界自然環(huán)境的影響，“通道”高度與“通道”寬度應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，并通過風(fēng)洞試驗(yàn)后取得合理的數(shù)據(jù)，以便應(yīng)用到設(shè)計(jì)，“通道”寬度也要考試一個(gè)正常人能夠進(jìn)入。構(gòu)造形式可做單元式或主體箱體結(jié)構(gòu)。影響空氣層寬度大小的因素比較多，一般自然通風(fēng)方式動態(tài)幕墻，它的值比較大，機(jī)械通風(fēng)動態(tài)幕墻空氣層可以取較小的寬度。由于空氣存在粘滯效應(yīng)，要消除紊流狀態(tài),空氣層必須保證一定的寬度，使空氣層中大部分為氣流為層流狀態(tài)，提高自然換氣效果及降低K值。 國外的工程實(shí)例中最寬達(dá)到1500mm，最小在60mm左右。有些結(jié)構(gòu)形式動態(tài)幕墻。空氣層寬度過大會提高成本，在滿足層流狀態(tài)下應(yīng)盡可能取小值。因此空氣層寬度必須綜合考慮結(jié)構(gòu)形式、通風(fēng)方式、空氣流速、保溫隔聲性能情況下，理論計(jì)算與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上來確定。3.防塵與清洗設(shè)計(jì)  結(jié)構(gòu)的防塵是相對防塵，外循環(huán)式結(jié)構(gòu)在歐洲的地區(qū)應(yīng)用較為廣泛，由于我國北方大部分地區(qū)春秋季節(jié)風(fēng)沙天氣較多，尤其可吸入顆粒物和昆蟲非常嚴(yán)重，因此用外循環(huán)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮防塵與清洗形式適合我國實(shí)際情況，進(jìn)出風(fēng)口用電動調(diào)節(jié)百葉裝置，并在通風(fēng)裝置中設(shè)置表面涂“納米”涂料，減少積塵。雙層幕墻之間的過渡網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)便于室內(nèi)人的更換，、清洗。 　　 

　　4.節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

　　傳統(tǒng)幕墻熱工方面主要缺點(diǎn)就是無法兼顧保溫和隔熱，而呼吸幕墻中特殊構(gòu)造設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)冬季保溫和夏季隔熱雙重功能，分析如下： 

　　a.首先材料有利于保溫隔熱：呼吸式幕墻外層面材盡可能的采用雙鋼化透明夾膠玻璃，內(nèi)層采用6+12A+6mmLOW—E雙鋼化中空玻璃，Low-E玻璃具有控制熱能單向流向室內(nèi)的作用，是目前最好的節(jié)能型采光玻璃，兩種玻璃一起使用后，可大大提高幕墻的節(jié)能性能。同時(shí)，內(nèi)層幕墻采用“斷橋”型材設(shè)計(jì)，避免型材間直接接觸，切斷冷橋，也可起到隔熱的作用。 

　　b.呼吸幕墻的工作原理對保溫、隔熱具有重大改善：①冬季保溫工作原理：進(jìn)入冬季，關(guān)閉呼吸幕墻的出氣口，使緩沖區(qū)形成溫室。白天太陽照射使溫室內(nèi)空氣蓄熱，溫度升高，使內(nèi)層幕墻的外片玻璃溫度升高，從而降低內(nèi)層幕墻內(nèi)外的溫差。有效阻止室內(nèi)熱量向外擴(kuò)散。夜間室外溫度降低，由緩沖區(qū)內(nèi)蓄熱空氣向外層幕墻補(bǔ)償熱量，而室內(nèi)熱量得到相應(yīng)保持，因而無論白天和夜間，均可實(shí)現(xiàn)保溫功能。②夏季隔熱工作原理：進(jìn)入夏季，打開出氣口，利用空氣流動熱壓原理和煙囪效應(yīng)，使呼吸幕墻由進(jìn)氣口吸入空氣進(jìn)入緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)內(nèi)氣體受熱，產(chǎn)生由下向上的熱運(yùn)動，由出氣口把呼吸幕墻內(nèi)的熱氣體排到外面，從而降低內(nèi)層幕墻溫度，起到隔熱作用。 

　　通過德國旭格公司技術(shù)統(tǒng)計(jì)，采用雙層幕墻應(yīng)能夠節(jié)約能量一般30-40%左右，由于雙層幕墻從材料選用到結(jié)構(gòu)表達(dá)式設(shè)計(jì)的不同選擇，雙層幕墻節(jié)能的數(shù)據(jù)是不同的，因此，最終設(shè)計(jì)的雙層幕墻節(jié)能數(shù)據(jù)應(yīng)通過試驗(yàn)手段獲得。 

　　5.遮陽設(shè)計(jì) 

　　以雙層幕墻之間安裝電動或手動操作的遮陽裝置，遮陽百頁可調(diào)節(jié)角度，使陽光進(jìn)入室內(nèi)得到合理控制，遮陽裝置的安裝位置非常重要；一般距外層玻璃150-180mm為最佳，也應(yīng)考慮內(nèi)層幕墻開啟窗或門的形式而定，避免影響門的正常開啟的關(guān)閉。 

　　6．進(jìn)出風(fēng)控制裝置設(shè)計(jì) 

　　從理論上講，進(jìn)出風(fēng)控制是必須的，尤其是北方地區(qū)。一般在冬季，出風(fēng)口必須關(guān)閉，減少熱量的損失；在夏季，出風(fēng)口必須打開，使緩沖層的熱空氣排到室外。在一些氣候比較惡劣的地區(qū)，進(jìn)風(fēng)控制亦是必須的，當(dāng)遇到惡劣天氣襲擊時(shí)，進(jìn)出風(fēng)口應(yīng)全部關(guān)閉。進(jìn)出風(fēng)控制裝置最好為電動控制，但成本會很高，根據(jù)具體工程一般可安裝簡易手動控制出風(fēng)裝置。 

　　7．防蟲網(wǎng)設(shè)計(jì) 

　　為了防止昆蟲或飛鳥進(jìn)入中間緩沖層，在進(jìn)、出風(fēng)百葉后面宜增設(shè)防蟲網(wǎng)。若上、下隔珊有防塵濾網(wǎng)，可以取消進(jìn)出風(fēng)百葉處的防蟲網(wǎng)。 

　�。ㄋ模﹥�(nèi)循環(huán)雙層熱通道玻璃幕墻結(jié)構(gòu) 

　　1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)循環(huán)式通道設(shè)計(jì)一直為封閉式，它兩層玻璃布局與外循環(huán)熱通道幕墻正相反，內(nèi)循環(huán)式結(jié)構(gòu)，外層玻璃為中空雙鋼化玻璃，外框?yàn)楦魺嵝筒�，�?nèi)層為網(wǎng)化單層玻璃，并有內(nèi)開啟扇以利清洗。雙層玻璃之間距離一般100-200mm中間加遮陽裝置。 

　　它的換氣方式是，在冬天，由于在通道內(nèi)加熱的空氣，通過熱管道被抽到室內(nèi)，或開屋內(nèi)開啟扇導(dǎo)入熱風(fēng)，達(dá)到節(jié)能目的。在夏天過熱的空氣由排風(fēng)道排到屋外。此時(shí)關(guān)閉通往屋內(nèi)的風(fēng)管。內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)可設(shè)計(jì)成尺寸為層高的箱體單元體。 

　　2.通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：這種內(nèi)循環(huán)箱體單元體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到天花板內(nèi)側(cè)，或地板下部空間，分別設(shè)計(jì)進(jìn)屋內(nèi)熱風(fēng)管道系統(tǒng)和向外排熱風(fēng)管道系統(tǒng)。個(gè)別也有專門的冬天、春天時(shí)設(shè)計(jì)的自然空氣向室內(nèi)進(jìn)行新空氣的交換裝置。 

　　3.遮陽系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在內(nèi)循環(huán)二層熱通道之間，設(shè)計(jì)由上部向下電控升降，并能自動隨陽光斜照不同而隨動變角度的遮陽百葉裝置。一般距外玻璃約80-100mm。 　　 

　　二層熱通道幕墻的節(jié)能效率與參數(shù)設(shè)計(jì) 

　　我國目前還沒有二層熱通道幕墻設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，它的節(jié)能效果與結(jié)構(gòu)總體特征參數(shù)有關(guān)；例如箱體標(biāo)高、寬度、進(jìn)出口通道截面分布，和它們最佳面積比值大小，進(jìn)排氣口的流場狀態(tài)，和進(jìn)出氣分流是一體形式，還是分別設(shè)計(jì)型式，特別是進(jìn)出口抽風(fēng)時(shí)開關(guān)位置，以及導(dǎo)流片的位置和角度有關(guān)，當(dāng)然，防止砂網(wǎng)的目數(shù)大小一直影響內(nèi)空氣的流動。遮陽系統(tǒng)位置和控制方式尤為重要，直接影響熱傳遞的好壞，對節(jié)能效率有較大影響。 

　　從以上影響熱工效率（節(jié)能）的參數(shù)可以認(rèn)定：這些參數(shù)變化和合理變化工作是非線型的數(shù)學(xué)關(guān)系，很難由方程的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。在西歐，特別是德國旭格公司有一系統(tǒng)的科學(xué)方式，可以全面的提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，特別最佳的設(shè)計(jì)方案和總體結(jié)構(gòu)參數(shù)。一般節(jié)能效率；熱通道幕墻與常規(guī)的單層玻璃幕墻的能耗比；采暖時(shí)節(jié)能40-50%，制冷時(shí)節(jié)能率為40-50%，顯然這是平均值。 

　　一座很高、面積很大的建筑物，二層熱通道的位置和轉(zhuǎn)角處上層、下層也不全一樣，但即使個(gè)別的不利位置干擾下，它的節(jié)能率不低于30-35%，因此這種幕墻是一種節(jié)能幕墻，值得推薦。