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引言
20世紀(jì)70年代，玻璃幕墻隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展在全世界得到普及，近年來(lái)隨著世界范圍內(nèi)環(huán)境、能源問(wèn)題突顯，人們對(duì)于玻璃幕墻由于保溫性差，而造成的能源過(guò)度消耗等種種弊端更加重視起來(lái)。正是基于以上原因，我國(guó)建設(shè)部新出臺(tái)的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中提出，外窗可開(kāi)啟面積不大于30%，玻璃幕墻最多只能占?jí)γ?0%，并鼓勵(lì)使用自然風(fēng)降溫，幕墻也應(yīng)具有可開(kāi)啟部分或設(shè)通風(fēng)換氣裝置等，所有公共建筑（詞條“公共建筑”由行業(yè)大百科提供）的幕墻不能使用普通玻璃，必須使用節(jié)能玻璃。參照國(guó)外玻璃幕墻建筑發(fā)展的歷程與經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)的玻璃幕墻建筑設(shè)計(jì)只能也必須向環(huán)保、節(jié)能與智能化發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)雙層玻璃幕墻的應(yīng)用就是我國(guó)建筑逐步走向節(jié)能化、智能化的一個(gè)體現(xiàn)。
雙層玻璃幕墻一般被稱為智能型玻璃幕墻系統(tǒng),嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是指它主要應(yīng)用于建筑外墻,可隨天氣變化自動(dòng)改變自身特性。實(shí)際上,在多種雙層玻璃幕墻當(dāng)中,只有少數(shù)裝有感應(yīng)控制系統(tǒng)并且能夠智能運(yùn)行。盡管如此，只要經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),充分利用自然能源和可再生能源，滿足樓內(nèi)人群在供熱、制冷和照明等方面的需求，都可以說(shuō)這種雙層玻璃幕墻是節(jié)能型、智能型的。
1 呼吸式雙層玻璃幕墻的原理
呼吸式雙層玻璃幕墻由內(nèi)、外兩層玻璃幕墻組成,外層幕墻一般采用隱框、明框和點(diǎn)式玻璃幕墻,內(nèi)層幕墻一般采用明框幕墻或鋁合金門窗。內(nèi)外幕墻之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的空間通風(fēng)間層,空氣可以從下部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，從上部排風(fēng)口排出,空間內(nèi)經(jīng)常處于空氣流動(dòng)狀態(tài)，熱量在其間流動(dòng),形成熱量緩沖層,從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。
2 呼吸式雙層幕墻的分類及特點(diǎn)
2.1 封閉式內(nèi)循環(huán)體系呼吸式幕墻
封閉式內(nèi)循環(huán)體系呼吸式幕墻一般在冬季較為寒冷的地區(qū)使用，外層玻璃幕墻原則上是完全封閉的，一般由斷熱型材與中空鋼化玻璃組成，內(nèi)層一般為單片鋼化玻璃組成的玻璃幕墻或可開(kāi)啟窗。兩層幕墻之間的通風(fēng)間層厚度一般為12cm～20cm。通風(fēng)間層與吊頂部位設(shè)置的暖通系統(tǒng)排風(fēng)管相連，形成自下而上的強(qiáng)制性空氣循環(huán)。室內(nèi)空氣通過(guò)內(nèi)層玻璃下部的通風(fēng)口進(jìn)入通風(fēng)間層，在夏季的白天將室內(nèi)熱空氣排出室外; 在冬季將溫室效應(yīng)蓄積的熱量通過(guò)管道回路系統(tǒng)傳到室內(nèi)，達(dá)到節(jié)能效果。通風(fēng)間層內(nèi)設(shè)置可調(diào)控的百頁(yè)窗或垂簾，可有效地調(diào)節(jié)日照遮陽(yáng),創(chuàng)造更加舒適的室內(nèi)環(huán)境。
2.2 敞開(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻
敞開(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內(nèi)層幕墻是隔熱或斷熱明框幕墻或者隔熱或斷熱單元幕墻。內(nèi)外兩層幕墻形成的通風(fēng)間層的兩端裝有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)裝置，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(yáng)光的照射。內(nèi)外兩層幕墻之間熱通道的距離一般為50cm～60cm。冬季時(shí)，關(guān)閉通風(fēng)層兩端的進(jìn)排風(fēng)口，換氣層中的空氣在陽(yáng)光的照射下溫度升高，形成一個(gè)溫室，有效地提高了內(nèi)層玻璃的溫度，減少建筑物的采暖費(fèi)用。夏季時(shí)，打開(kāi)換氣層的進(jìn)排風(fēng)口，在陽(yáng)光的照射下利用煙囪效應(yīng)（詞條“煙囪效應(yīng)”由行業(yè)大百科提供）帶走通風(fēng)間層內(nèi)的熱量，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度，節(jié)省空調(diào)能耗。另外，通過(guò)對(duì)進(jìn)排風(fēng)口的控制以及對(duì)內(nèi)層幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，達(dá)到由通風(fēng)層向室內(nèi)輸送新鮮空氣的目的，從而優(yōu)化建筑通風(fēng)質(zhì)量。
3 呼吸式雙層幕墻的應(yīng)用
下面以敞開(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻為例,介紹呼吸式幕墻系統(tǒng)的應(yīng)用。
3. 1 敞開(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式玻璃幕墻的分類
3. 1. 1 箱式雙層玻璃幕墻
箱式雙層玻璃幕墻由外層幕墻和向內(nèi)開(kāi)啟的窗扇組成。內(nèi)外層之間的通風(fēng)間層在水平方向上沿建筑軸線或以房間為單元進(jìn)行分隔，在垂直方向上一般按層劃分，因而可阻止噪聲和廢氣在各房間傳播。每一單元的頂部和底部都開(kāi)有通風(fēng)口，室外新鮮空氣從底部開(kāi)口進(jìn)入，同時(shí)室內(nèi)廢氣從上方開(kāi)口排出，獲得自然通風(fēng)。
3.1.2 井箱式雙層玻璃幕墻
井箱式可視為箱式雙層玻璃幕墻的一種特殊構(gòu)造，包括一組箱式單元和一個(gè)與單元以通風(fēng)口相通的貫通幾層的豎井。由于豎井相對(duì)較深，井內(nèi)上下溫差較大，加速了空氣循環(huán)流動(dòng)，形成了具有較高通風(fēng)效率的豎向垂直通風(fēng)系統(tǒng)，在夏季炎熱地區(qū)尤其適用。由于利用了豎井的煙窗效應(yīng)，外層幕墻開(kāi)窗較少，有利于隔絕外部噪聲，但由于對(duì)豎井的高度有一定的限制，因此多用于低、多層建筑。
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