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
门、
窗)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,
型材为
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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