呼吸幕墻結(jié)構(gòu)及原理淺析

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摘要：本文通過對(duì)呼吸幕墻的介紹說明，簡要分析呼吸幕墻的結(jié)構(gòu)和原理。

　　一、前言

　　近幾年，建筑幕墻的發(fā)展日趨智能化、科技化、節(jié)能化，為了適應(yīng)這種發(fā)展，國內(nèi)有的公司（其中就包括我公司）已從德國引進(jìn)了呼吸幕墻新技術(shù)，這種呼吸幕墻也被稱為雙層幕墻或熱通道幕墻。呼吸幕墻可分為兩類；

　　1.封閉式內(nèi)循環(huán)體系熱通道幕墻

　　2.敞開式外循環(huán)體系熱通道幕墻

　　呼吸幕墻對(duì)于提高建筑幕墻的保溫、隔熱以及隔聲性能起到了非常大的作用，也就是說呼吸幕墻具有非常優(yōu)異的節(jié)能性能?，F(xiàn)就就敞開式外循環(huán)體系熱通道幕墻做一些介紹。

　　二、敞開式外循環(huán)熱通道幕墻的工作原理

　　敞開式外循環(huán)呼吸幕墻是指空氣從外層幕墻的下通道進(jìn)入熱通道空間，然后從外層幕墻的上部排風(fēng)口排出，而內(nèi)層幕墻則完全封閉。敞開式外循環(huán)呼吸幕墻的內(nèi)層幕墻一般采用中空玻璃或者Low-E玻璃，型材為隔熱（或斷熱）型材，外層幕墻則采用由單片玻璃制作的敞開式幕墻結(jié)構(gòu)。敞開式外循環(huán)呼吸幕墻可以完全靠自然通風(fēng)，不需要借助于專門的設(shè)備，維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用較低，是目前應(yīng)用比較廣泛的呼吸幕墻形式。敞開式外循環(huán)呼吸幕墻的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口可以開啟和關(guān)閉，夏季時(shí)開啟進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，熱空氣形成自下而上的空氣流動(dòng)（有關(guān)試驗(yàn)證明這種熱空氣流動(dòng)的速度可達(dá)到0.6m/s），帶走熱通道內(nèi)由于日照而產(chǎn)生的熱量，降低內(nèi)層幕墻的外表面溫度，減少了空調(diào)制冷的負(fù)荷，節(jié)約了能源，降低了能耗；冬季關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，熱通道因?yàn)殛柟庹丈涞靡詼囟壬叨蔀榉忾]溫室，提高了內(nèi)層幕墻的外表面溫度，起到保溫作用，減少了建筑物采暖的運(yùn)行費(fèi)用。此外，敞開式外循環(huán)呼吸幕墻也可以根據(jù)需要而在熱通道內(nèi)設(shè)置可調(diào)控的鋁合金百葉窗簾或者電動(dòng)卷簾，有效地調(diào)節(jié)陽光的照射。按照春秋及夏冬季節(jié)的情況分別闡述如下：

　　1.春季秋季；當(dāng)需要換氣時(shí)可將遮陽簾和室內(nèi)斷熱門打開。進(jìn)風(fēng)口設(shè)有防蟲網(wǎng)和可拆裝的過濾裝置，能防治昆蟲進(jìn)入并大大降低氣體中灰塵的濃度，使進(jìn)入室內(nèi)的空氣潔凈清新。過濾裝置可定期清洗。

　　2.夏季；將遮陽簾放下，遮擋陽光直射室內(nèi)。同時(shí)，陽光使箱體單元內(nèi)空氣溫度升高，由于“煙囪”效應(yīng)使熱的氣流上升并通過上端出風(fēng)口排到室外。降低通道內(nèi)的溫度，從而減少通道與室內(nèi)的熱交換。

　　3.冬季；將遮陽簾打開，讓陽光直射室內(nèi)。同時(shí)，陽光使箱體單元內(nèi)空氣溫度升高，減少通道與室內(nèi)的熱交換。

　　三、呼吸幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　呼吸幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表現(xiàn)在它的雙層幕墻結(jié)構(gòu)上，也就是表現(xiàn)在對(duì)于熱通道空間的利用上。敞開式外循環(huán)呼吸幕墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分述如下：

　　敞開式外循環(huán)呼吸幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

　?。?）內(nèi)層幕墻可采用隔熱（或斷熱）明框幕墻或者隔熱（或斷熱）單元幕墻，外層幕墻可采用點(diǎn)支式玻璃幕墻等；

　?。?）內(nèi)層幕墻通常采用中空玻璃，外層幕墻通常采用單片玻璃；并且多采用點(diǎn)駁接式玻璃幕墻。

　?。?）內(nèi)層幕墻完全封閉，空氣的流動(dòng)在室外與熱通道之間進(jìn)行；

　?。?）內(nèi)外兩層幕墻之間熱通道的距離可設(shè)計(jì)較寬，一般為500～600mm；

　　（5）外層頂部百葉通風(fēng)口。通風(fēng)口內(nèi)側(cè)安裝不銹鋼防蟲網(wǎng)，防止鳥類昆蟲等進(jìn)入箱體。熱空氣的交換不需要借助于專門的設(shè)備來完成，可以完全依靠空氣自然通風(fēng)來進(jìn)行，運(yùn)行成本較低；

　　（6）內(nèi)層幕墻設(shè)有開啟門，通道上設(shè)有走人鋼架，以便進(jìn)入通道進(jìn)行維護(hù)、清洗；

　　（7）可根據(jù)需要在熱通道內(nèi)設(shè)置可調(diào)控的鋁合金百葉窗簾或者電動(dòng)卷簾，有效地調(diào)節(jié)陽光的照射。

　　（8）在必要的位置設(shè)置豎向隔斷。隔斷材料可采用鋼板、鋁板或玻璃等。

　　四、呼吸幕墻的節(jié)能性能

　　據(jù)有關(guān)專家估計(jì)，世界上大約50% 的能耗是建筑能耗，而從普通窗戶中散失的能量則達(dá)到一般實(shí)體墻的5～6倍，傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻雖然在熱工性能上比普通窗戶有很大的提高，但它仍然是建筑能耗的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。呼吸幕墻的優(yōu)點(diǎn)就充分體現(xiàn)于它的雙層幕墻結(jié)構(gòu)，在陽光照射、熱輻射以及熱傳導(dǎo)等性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻。據(jù)德國有關(guān)資料表明：呼吸幕墻與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻的能源消耗相比，采暖時(shí)可節(jié)約能源42%～52%，制冷時(shí)可節(jié)約能源38%～60%.由此可見，呼吸幕墻具有非常優(yōu)異的節(jié)能性能。此外，呼吸幕墻由于采用的是雙層幕墻結(jié)構(gòu)，而且有一層幕墻通常采用中空玻璃，其隔聲效果也非常顯著，可以大大改善相應(yīng)的辦公或者居住條件。

　　五、結(jié)束語

　　呼吸幕墻和普通單層幕墻相比，增加了一道屏障，一次性制造成本提高了，但從德國已經(jīng)投入使用的呼吸幕墻反饋的使用效果來看，呼吸幕墻僅僅使用六年而節(jié)約的電費(fèi)就相當(dāng)于單層幕墻的成本，而建筑幕墻的使用壽命至少可達(dá)二、三十年，節(jié)約的電費(fèi)將會(huì)更加可觀，因此說呼吸幕墻的節(jié)能性能是非常優(yōu)異的。此外，呼吸幕墻通常采用無色玻璃，不僅可以減弱光反射，而且可以保證建筑物內(nèi)外具有良好的通透性。但是，目前國內(nèi)還沒有呼吸幕墻的國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，呼吸幕墻的物理性能國內(nèi)也還無法檢測(cè)，仍然需要到國外進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，所以說呼吸幕墻在國內(nèi)的應(yīng)用與推廣還需要國家有關(guān)部門以及建筑幕墻企業(yè)的積極行動(dòng)，相信在不遠(yuǎn)的將來呼吸幕墻一定能成為建筑幕墻市場的潮流產(chǎn)品。