雙層呼吸式幕墻技術在建筑工程中的運用

劉明峰

摘? ? 要：近年來我國科技水平的提升，建筑行業的施工技術在不斷的提高。雙層呼吸式幕墻逐漸成為現代建筑建設中使用的主流幕墻，雙層呼吸式幕墻具有透明性的特點，其主要是在普通的玻璃墻外加上一層玻璃幕墻，不僅具有美觀和環保的特點，幕墻的中間包含隔熱板裝置，還能使室內的空氣不受氣候變化而發生變化。本文就雙層呼吸式幕墻技術在建筑工程中的運用展開探討。

關鍵詞：雙層呼吸式幕墻技術;操作原理;性能;建筑工程

1? 雙層呼吸式幕墻技術的原理

雙層呼吸式幕墻就是把呼吸式幕墻與電子計算機系統結合起來，這也是智能化建筑基礎上把建筑配套設施進行適當的控制。而在幕墻材料、太陽能等充分利用起來進行改進，并利用計算機網絡實施有效調節空氣、溫度及光纖，以此節省建筑工程所用的能源，進一步降低費用。這種幕墻技術具有保溫隔熱的功能，在進入夏季時，將鋁合金通風百葉打開，主要利用空氣流動熱壓原理和煙囪效應等優點，促使雙層幕墻由其進氣口的位置進行空氣吸入處理，使得吸入的空氣能進入到熱通道中，在熱通道中的氣體出現受熱情況時，就會出現由下向上的熱運動，這些熱氣體會通過出氣口排到外面，從而有效降低內層幕墻的溫度，使其產生隔熱的作用。雙層幕墻冬季保溫工作狀態下，需要對外層幕墻的鋁合金通風百葉關閉處理，促使熱通道內能夠形成溫室。在白天的時候，陽光的照射會促使溫室內的空氣進行蓄熱，并出現溫度升高的情況，促使內層幕墻的外片玻璃的溫度也隨之升高，這會導致內層幕墻內外的溫差有所降低，使得室內熱量向外擴散的運動受到阻礙。在夜間的時候，室外溫度會出現降低的情況，由熱通道內蓄熱空氣對外層幕墻進行熱量補充處理，而室內的熱量能夠得到，使得室內無論是在白天還是在夜晚，其溫度都能得以保持。在應用雙層呼吸式幕墻時，主要是基于“煙囪效應”與“溫室效應”的原理，對節能問題加以解決。雙層呼吸式幕墻技術在實際使用時，熱通道的出現能夠促使雙層幕墻在夏季時，有效節省制冷的費用，在冬季的時候，室內的取暖費用也能得到減少。雙層呼吸式幕墻技術在應用時，其本身所具有的內外雙層構造和內層全密封方式，能夠使雙層幕墻的隔聲性更高，室內的生活和工作都不會受到外界的干擾。而在不開窗的情況下，使用雙層呼吸式幕墻技術，在建筑工程中的熱通道都能夠將自然空氣傳到室外，為室外提供更加新鮮的空氣，使室內的舒適度得以提升，且高層建筑單純依賴暖通設備機械通風所帶來的問題將有效降低。

2? 呼吸式幕墻的優點

縱觀國內外呼吸式幕墻的應用現狀，結合筆者的工作實踐經歷，呼吸式幕墻具有以下特點：一是呼吸式幕墻的應用有效的解決了建筑節能的問題，呼吸式幕墻所選擇的材料以及結構可以有效降低資源能源的消耗。據相關數據統計，呼吸式幕墻所選擇的雙層材料相比單層的幕墻要節能50%，大大提高了建筑節能的效果;其次呼吸式幕墻具有很強的環保性。呼吸式幕墻所選擇的玻璃主要選擇的是無透明的玻璃，這種玻璃能夠克服單層玻璃中的光污染，另外呼吸式幕墻也可以避免反輻射的作用，有效的提高了光熱的吸收;最后實用呼吸式幕墻可以大大提高使用的舒適性。我們知道呼吸式幕墻的隔音性要大大高于單層的幕墻，進而給人們一個舒適的環境，尤其是選擇使用呼吸式幕墻可以避免直接開窗而導致的強風直吹，通過呼吸式幕墻可以實現空氣之間的轉換，進而降低因為各種設備給室內溫度等方面帶來的弊病。

3? 應用實例分析

3.1 工程概況

某某新樓處在上海市中山北二路，是一棟有18層的辦公大樓。為順利完成業主的建筑節能愿望，并處在陽光充沛的條件下，東面、西面及南面選擇多幅雙層呼吸式玻璃幕墻，北立面挑選單層玻璃幕墻，不僅可以提升建筑工程的節能效果，也可以豐富外立面，并兼顧整個工程的造價。外幕墻總面積達到17500m2，雙層幕墻面積則為3620m2。該建筑的南立面、豎線條密集的位置則為雙層玻璃幕墻。

3.2? 外層單元式幕墻

在外層幕墻的具體設計上，選擇了豎明橫隱的鋁合金桿件單元系統，可視部位采用6+1.52PVB+6鋼化夾膠玻璃作為面板材料，既保證視覺通透，又能在鋼化玻璃自爆時避免玻璃碎片落下傷人。窗間位置設計成電動鋁板內倒窗，便于控制通風量，同時通過上懸和下懸的方式分成出風口和進風口。夏熱時打開進出風口，讓通道內的熱空氣流動并帶走熱量，類似于呼出與吸入;冬冷時則關閉進出風口，讓被陽光曬熱的空氣停留，從而起到建筑節能的作用。為解決下雨關窗不及時，雨水被風吹入的問題，在腔體下邊開設了排水孔。為增加美觀，鋁板窗外側還設置了梭形鋁百葉。由于單元式幕墻板塊可以在工廠加工組裝，故對保證產品質量大有好處;單元板運到工地吊裝，既節省了材料堆放場地，也無需搭設腳手架，縮短了施工周期。雙層幕墻窗間部位的縱剖面，雙層幕墻可視部位的橫剖面。

3.3? 內層構建幕墻

相比較而言，內層幕墻的設計更為簡單，設置在層面至梁底之間，通過明框式鋁合金立桿、橫桿系統等設施，能有效預防陽光過多帶來的輻射。中間設置一部分上懸窗，在綜合思考消防的同時，從而滿足吸收室外新鮮空氣的實際需要。為便于完成清潔維護的要求，在每個樓層每幅雙層幕墻室內均設置1扇檢修門。

3.4? 保溫和隔熱

傳統幕墻熱工方面主要缺點就是無法兼顧保溫和隔熱，而雙層呼吸式幕墻中特殊構造設計可以實現冬季保溫和夏季隔熱雙重功能。

3.5? 防火設計分析

依據雙層呼吸式幕墻規范對防火設計的具體要求，建筑工程的幕墻必須在各樓層間設計一系列連續的防火封堵，并滿足規定的耐火時限。采用內層幕墻設計在樓層之中，應該在梁底部位設置防火封堵，但內層、外層幕墻間的橫向封堵出現問題。因此，所設計的熱通道通風方向設置左右單元板間交叉排列的方法，即：在下部進風口位置，新風需要由兩側單元板上部的出風口排出來，從而提升通風效果。原先設置的防火封堵左邊高、右邊低，如果高度不相同，并未處于連續狀態，這也是幕墻規范規定中并不允許的內容。基于此，要在單元幕墻立桿背后設置豎向防火封堵，并把鄰側不同高度之間的橫向封堵連為一體，組成與古城墻頭類似的形狀，并連續實現防火隔斷，從而達到標準規范的要求。

3.6? 阻隔噪音

由于雙層呼吸式幕墻采用的雙層結構之間有一個相當寬的空氣通道，而空氣對聲波的阻尼系數較大，所以，雙層呼吸式幕墻不需安裝隔音材料也可達到良好的隔音效果。

3.7? 防雷設計分析

依據建筑工程規范設計的各項要求，建筑工程所設計的幕墻均由自身組建避雷體系，并與主體結構中的防雷系統連接起來。在充分了解主體建筑每隔兩層均設計壓環預留避雷埋板的方法，幕墻也必須在相同的樓層內設置防雷措施。通過鍍鋅扁鋼依托幕預埋件形成與之對應的幕墻均壓環，并能夠與主體建筑預留避雷埋板之間實現連接。建筑工程外層幕墻本層單元板使用柔性銅導線與幕墻均壓環實現連接，另一層并未設置均壓環單元板則與本層單元板跨接實現導通。對節點進行構造設計時，原想直接運用建筑避雷埋板焊接鍍鋅扁鋼，以此形成幕墻均壓環，但現場所用的避雷埋板數量偏少、兩者之間存在較大間隔，難以促使鍍鋅扁鋼保持到最理想的位置上。

4? 結語

呼吸幕墻是一項新興技術產品，集暖、熱、光、幕墻材料等技術于一體，是幕墻技術發展的一個趨勢，目前，我國呼吸幕墻剛剛興起，因此，值得我國從事幕墻工程的有關人員加以重視，積極研究開發，積累經驗并逐步進行推廣。

參考文獻：

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