1、双层幕墙设计及应用分析摘要：建筑行业的蓬勃发展也带动了幕墙工程的蓬勃发展。在节能环保的时代背景下，幕墙工程顺应时代的要求，也逐渐向节能、环保方向发展。本文重点分析了双层幕墙的设计和应用，以期作为参考。 关键词：双层幕墙；设计；应用分析 中图分类号： TU2 文献标识码：A 幕墙主要是指一种悬挂在建筑物结构框架前面的外墙围护构件。双层通风幕墙 90 年代在欧洲出现，它由内、外两道幕墙组成。内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间。空气从下部进风口进入，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，热量在这一空间流动。因此又称为呼吸式幕墙（也称动态幕墙、环保幕墙）等。 1、双层幕墙的主要类别
2、 1.1 封闭式内循环双层幕墙 封闭式的内循环双层幕墙主要是指空气通过内层幕墙的下通道流入，然后汇聚在热通道空间，然后通过上部的排风口排出，最终从吊顶内部的排风管排出室外；相反的是外层幕墙完全处于封闭的状态中。封闭式的内层幕墙一般情况下会采用可以开启的单玻铝合金窗或者单玻玻璃幕墙等，外层的幕墙则一般采用内层幕墙一般采用或可开启的单以方便人们对于幕墙进行维护与清洁，外层断热幕墙或者中空玻璃来进行隔热。其主要的特性有以下两点： 1.1.1 需借助专门设备来完成，维护和运行的成本较高 专门的设备可以有效的促使封闭式的内循环双层幕墙空气的流通，因此导致维护以及运行的成本费用较高。一般情况下，内、外两层
3、的幕墙之间热通道的距离为 150mm-300mm。然而有的幕墙工程仅仅为了维修或者清洗的方便，从而将内、外两层的幕墙之间热通道的距离设计为500mm-600mm，以便于有足够的空间进行维护和清洁。内层的幕墙的的内部通道一般具有一定的关联性，比如上通道和吊顶部位设置的暖通系统排风管往往是连在一起的，这样就有助于形成自下而上的强制性的空气流动。室内外的冷热空气通过幕墙之间的通道进行流通，可以使得内层幕墙的温度可以随着环境的变化保持一种优越的温度条件，从而可以起到能降耗的功效。 1.1.2 有效调节阳光照射，为建筑工程师选择幕墙材质提供方便 在工程实际中，还可以在内外层幕墙中的热通道之间设置一些可以
4、调控的铝合金百叶窗帘或者电动卷帘，这样有助于及时调节阳光的照射、为建筑工程师选择全透明低反射的玻璃材质提供了方便。 1.2 敞开式外循环双层幕墙 敞开式的外循环双层幕墙主要是指外部的空气通过外层幕墙的下通道口进去热通道的空间，最后从外层幕墙的上排风口排出去，然而，内层幕墙则是完全的封闭。与封闭式内循环双层幕墙相反，敞开式外循环双层幕墙的内层幕墙采用中空玻璃隔热（或断热）幕墙，外层幕墙则采用由单片玻璃制作的敞开式幕墙结构。其主要特性有以下几点： 1.2.1 完全依靠自然通风， 无需借助专门的设备 敞开式的外循环双层幕墙在目前是应用的较为普遍的双层幕墙形式之一，其无需借助专门的设备，可以完全依靠自
5、然通风，从而使得维护和运行的费用相对较低。敞开式外循环双层幕墙可以开启或者关闭进风口和排风口。在夏季的时候，可以适当的开启风口，有助于热空气形成自下而上的空气流动。相关的试验数据证明，热空气的流动速度可以高达 0.6m/s，从而可以有效的降低内外层通道之间由于日照而产生的热量，从而降低内层幕墙的温度，减少空掉的负荷，有效的节能降耗。在冬季的时候，可以关闭风口，内外层之间的热通道之间的温度升高，提高了内层幕墙的表面温度，从而可以有效的起到保温的作用，从而降低房屋采暖的费用，因此，也就具备了节能和降耗的功效。 1.2.2 根据阳光角度调整阳光照射，具备保温作用 敞开式的外循环双层幕墙也可以根据工程
6、的实际需要，在热通道内设置可调控的铝合金百叶窗帘或者电动卷帘，从而可以有效地调节阳光的照射角度，从而使得幕墙具备保温的重要作用。 2、双层幕墙的设计以及应用分析 双层幕墙主要是通过构造设计，利用热压原理、烟囱效应和温室效应，实现层间气流的有效运动，通过气流的运动，实现幕墙的节能和通风换气功效。 2.1 双层幕墙有效通风，换气方面的细部设计 双层幕墙具有独特的特征，与传统建筑幕墙有着本质区别，它一般主要由外层幕墙、内层幕墙、层间隔断系统和通风装置组成。内外层幕墙之间形成空气缓冲区，充分体现了节能环保。让人亲近自然的设计理念，如何实现通风和换气的有效性是双层幕墙设计的关键。下面就影响通风、换气的几
7、个细节进行了重点的分析。 2.1.1 进出风口百页对通风功能的影响 进出风百页的断面型式不同，直接导致进出百页的风阻系数和风阻大小不同，会影响幕墙的通风效果。 2.1.2 页片刚性较差 页片刚性太差，从实际工程效果看，很难保证页片不变形，影响平整和美观。同时也容易产生页片抖动，影响通风效果及产生噪声。 2.1.3 容易产生震动和噪声 百页片的自身固有频率与风动频率接近时，也极易产生震动和噪声。2.1.4 防虫网对通风功能的影响 双层幕墙的通风途径采用的是常规的自然通风，在方法技术上，防尘介质的选用直接关系到通风效果，从目前自然通风与防尘技术上看。通风量、通风速度与防尘效果成反比。是目前的难题，
8、针对工程应以通风为主，防尘为辅的设计思路。在满足通风的前提下。具备一定的防尘功能就可以了，通过模拟试验得出。防虫网的风阻系数 Ff=0.94，百页的风阻系数 Fb=0.85 时。可以实现良好的通风效果。满足工程的正常需要。 2.1.5 内、外层幕墙的间距尺寸对双层幕墙通风效果的影响 首先，双层幕墙的内外层之间的间距尺寸过小，风速加大时，风阻也随之加大，因此，风的能耗损失也就加大，导致了双层幕墙内部的能量损失，同时还会影响风向，产生不好的通风效果。其次，双层幕墙之间的间距如果过大，可以有效的降低风阻但同时也会降低空气的流动速度，导致通风的效果也不太理想。最后，我们应因地制宜，结合工程实例，通过模
9、拟实验，一般内外层幕墙之间的间距在 500mm-1000mm，通风效果最为理想。 2.1.6 内层开启窗的位置及开启方式对双层幕墙通风效果的影响 内层的开启窗不同的开启方式同样会影响到通风的效果，为保证让室内通风效果达到最佳状态，一般采用内开内倒窗，内层开启窗的位置应尽量避免直接与室内入户门，建筑空调及通风系统的室内开口位置正对，在不影响主体功能和装饰效果的前提下，应注意通风路径的合理走向，避免风流“短路”现象发生，使室内通风无死角。 2.2 双层幕墙的开发应用与节能技术 双层幕墙在节能方面也具有重要的意义，其主要的技术特点和性能体现在以下几个方面：第一，可以有效的利用动气热压的原理和烟囱的效
10、应，使得室内外的空气进行有效的流通，且可以有效的防止灰尘进入室内，从而起到绿色环保的作用；第二，双层幕墙使得室内和室外形成一个天然的屏障，有助于冬季的保温作用和夏季的隔热作用，因此，也具备了节能的功效；第三，具备较强的采光功能，可以有效的根据太阳光的角度来调整光线的变化，从而也就具备一定的节能保温作用；第四，有助于降低室外的噪声污染，提供一个舒适优美安静的居住环境。充分的体现了节能环保的作用。 双层幕墙在节能、通风方面发挥着巨大的作用，然而由于我国双层幕墙技术的应用起步较晚，双层幕墙在我国建筑行业的应用还不太广泛。但是，双层幕墙势必是幕墙工程未来发展方向之一。在未来的一段时间内，我们还需要对双层幕墙方面投入更多的精力和研究，早日享受到双层幕墙带来的实惠。 参考文献： 1薛勇,郝永池,李雪军. 双层幕墙节能技术的研究J. 山西建筑,2013,01 2李其玉,路斌,白恒宏,王立波,张嘉铮. 高层建筑幕墙工程中节能技术的应用J. 建筑技术,2013,01 3张甫仁,刘雪. 水介质双层玻璃幕墙节能研究J. 墙材革新与建筑节能,2013,03 4周全. 节能理念在现代幕墙设计中的应用探析J. 中国建筑金属结构,2013,10 5周静,顾宁. 双层通风幕墙的应用分析J. 山西建筑,2013,26
