浅析呼吸式双层玻璃幕墙设计

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引言

20世纪70年代，玻璃幕墙随着现代建筑的发展在全世界得到普及。近年来随着世界范围内环境、能源问题突显，人们对于玻璃幕墙由于保温性差而造成的能源过度消耗等种种弊端更加重视起来。正是基于以上原因，我国建设部新出台的公共建筑节能设计标准中提出，外窗可开启面积不大于30%，玻璃幕墙最多只能占墙面70%，并鼓励使用自然风降温，幕墙也应具有可开启部分或设通风换气装置等，所有公共建筑的幕墙不能使用普通玻璃，必须使用节能玻璃。参照国外玻璃幕墙建筑发展的历程与经验，我国的玻璃幕墙建筑设计只能也必须向环保、节能与智能化发展。近年来我国双层玻璃幕墙的应用就是我国建筑逐步走向节能化、智能化的一个体现。

双层玻璃幕墙一般被称为智能型玻璃幕墙系统,严格说来是指它主要应用于建筑外墙,可随天气变化自动改变自身特性。实际上,在多种双层玻璃幕墙当中,只有少数装有感应控制系统并且能够智能运行。尽管如此，只要经过精心设计,充分利用自然能源和可再生能源，满足楼内人群在供热、制冷和照明等方面的需求，都可以说这种双层玻璃幕墙是节能型、智能型的。

1 呼吸式双层玻璃幕墙的原理

呼吸式双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙组成,外层幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙,内层幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间通风间层,空气可以从下部进风口进入，从上部排风口排出,空间内经常处于空气流动状态，热量在其间流动,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。

2 呼吸式双层幕墙的分类及特点

2.1 封闭式内循环体系呼吸式幕墙

封闭式内循环体系呼吸式幕墙一般在冬季较为寒冷的地区使用，外层玻璃幕墙原则上是完全封闭的，一般由断热型材与中空钢化玻璃组成，内层一般为单片钢化玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风间层厚度一般为12cm～20cm。通风间层与吊顶部位设置的暖通系统排风管相连，形成自下而上的强制性空气循环。室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入通风间层，在夏季的白天将室内热空气排出室外; 在冬季将温室效应蓄积的热量通过管道回路系统传到室内，达到节能效果。通风间层内设置可调控的百页窗或垂帘，可有效地调节日照遮阳,

创造更加舒适的室内环境。

2.2 敞开式外循环体系呼吸式幕墙

敞开式外循环体系呼吸式幕墙外层是单层玻璃与非断热型材组成的玻璃幕墙，内层幕墙是隔热或断热明框幕墙或者隔热或断热单元幕墙。内外两层幕墙形成的通风间层的两端装有进风和排风装置，可根据需要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。内外两层幕墙之间热通道的距离一般为50cm～60cm。冬季时，关闭通风层两端的进排风口，换气层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个温室，有效地提高了内层玻璃的温度，减少建筑物的采暖费用。夏季时，打开换气层的进排风口，在阳光的照射下利用烟囱效应带走通风间层内的热量，降低内层玻璃表面的温度，节省空调能耗。另外，通过对进排风口的控制以及对内层幕墙结构的设计，达到由通风层向室内输送新鲜空气的目的，从而优化建筑通风质量。