關于雙層通風玻璃幕墻設計的分析

摘要：雙層通風玻璃幕墻作為一種新型的節能幕墻形式，在節能方面，比傳統的幕墻節能達50%，保溫性能達國際II級；采用無鍍膜玻璃，實現自然光照明，節省電力；具有冬季保溫和夏季隔熱的雙重功能，有效地減少了空調的使用，達到了節能的效果。希望通過本文的分析，對促進雙層通風玻璃幕墻的發展起到一定的推動作用。

關鍵詞：雙層通風玻璃幕墻；結構設計；分析與研究

1.雙層玻璃幕墻節概述

雙層玻璃幕墻是智能型玻璃幕墻的一種。其在夏季陽光的照射下，打開熱通道上下兩端的進排風口，使熱通道的氣流自下而上地流動，在熱通道內產生煙囪效應，從而帶走通道中的熱量，達到降低室內溫度的作用。同時，可以放下半透明卷簾，通過卷簾反射后除去大部分太陽輻射，降低房間溫度，從而減小空調的負荷，節省電能。在冬季，雙層玻璃幕墻可關閉外層幕墻的通風口，這樣內外兩層幕墻內部的空氣在陽光照射下溫度升高，形成了一道熱空氣層，既阻擋了室外的冷空氣，也減少了室內溫度向外界傳遞，降低了房間的熱負荷。此外，由于雙層玻璃幕墻為3層玻璃，能大幅度減少外界噪聲對建筑內部的干擾。相關資料顯示，雙層玻璃幕墻與傳統的單層玻璃幕墻相比，采暖時可以節約能源42%～52%，制冷時可以節約能源38%～60%。

2.雙層玻璃幕墻技術及其優點

雙層玻璃幕墻是通過內、外兩層玻璃幕墻組合而成，在兩層之間形成一個通道，然后在外層幕墻上設置進風口和出風口來實現幕墻的通風效果。為了達到幕墻立面通透、視野開闊的目的，通常內層幕墻設計成懸窗的結構形式。另外還可以設置通風器，為了方便控制，一般安裝在幕墻的頂部，使通風換氣更加自然、柔和，更具有舒適性。雙層玻璃幕墻一般具有以下優點：

2.1有效改善室內光環境

普通的建筑材料很難讓室內的廣度以及亮度得到有效的改善，如今采用了雙層幕墻可以將一些比較強的光線置于二層幕墻之間，這樣不僅可以調節光照、強度還能及時的避免光刺眼，采用這種設置還能更好的改善室內的光環境。但是有的戶主一定想知道，該材質以及設計方案會不會對室內環境以及采光造成一定的弊端，會不會有一些化學氣體出現。在這里我可以很理智的告訴大家，采用玻璃幕墻是完全沒有任何化學藥劑成分對人們造成傷害，它能很好的改善室內光環境。

2.2超高的隔音效果

在建筑過程中，雙層幕墻具有一個很好的特性，那就是具有超高的隔音效果。之所以能產生超高的隔音效果是因為雙層幕墻中的間隙可以做得較大，因而具有很好的隔聲效果，可以有效地降低噪聲干擾，尤其對地處繁華鬧市區和馬路主干道兩側的建筑物和離馬路不是太遠的高層建筑來說尤為重要，可以營造出一個安靜的辦公和生活環境，從而提高工作效率和維護人們身心健康。當前，在很多建筑上都會采用這種超高的隔音裝置。

2.3良好的節能效果

為了更好的詮釋雙層幕墻節能效果，筆者對其進行了調查以及數據分析。從了解中我們看到了這種節能措施效果非常好。高效節能的效果促使了室內環境以及光源以及空氣流通效果非常好。尤其是雙層幕墻的的通風性，尤其是在寒冷地區的雙層通風式幕墻，應該采用內循環式，即外層幕墻為封閉式的，內層幕墻應有通風口，必須把室內的暖空氣引入到雙層幕墻的間隙中去，并進行循環交換，以提高內層幕墻內表面一側的溫度，使人們在靠近它時，不會有冷颼颼的感覺，從而實現改善人們居住環境舒適度的要求。

2.4高效的通風性能

雙層幕墻是從外層幕墻的通風口以及內層幕墻上來進行空氣流通以及室內進行調節的。所以雙層幕墻中的內層幕墻里面的開啟扇還能進行夜間的室內通風開啟設置，進而他可以將夜間以及室外的涼空氣以及新鮮空氣進行結合，最后將室內的熱空氣以及渾濁氣體排出室外，最后開始實現室內降溫，戶主只需要將第二天早上將開啟扇關閉，這樣就能可使室內保持較長時間較低溫度而不必開啟空調，這樣就能達到節能目的。由于是雙層幕墻，夜間開啟內層幕墻開啟扇，也不必擔心安全問題和進風雨、蚊蟲問題，因為進風口處有安全和防蟲、防塵網設施。該雙層幕墻在寒冷地區冬季如實用性比較好。如果雙層幕墻外層為密封式的并帶可控通風口，關閉所有通風口，則可起到類似雙層窗式的保溫作用。

3.雙層玻璃幕墻的結構設計

3.1結構的設計

結構的設計應考慮建筑樓層的不同高度，抗震要求，風壓影響，進、出風口的沙塵濾網的“目數”（一般由計算得出）等因素，同時在各高度段之間設計上下兩個魚嘴通風構件，以完成不同分段間的熱煙囪效應。夏季時，白天陽光照射，溫度高，雙層幕墻之間就形成了一個溫室效應，上下兩個通風口間就行成了煙囪效應：上端出風口不斷將熱空氣排出室外，下端風口不斷補入較冷的空氣，從而加速了中空層中的空氣流動，有效降低了內層幕墻內表面的溫度，達到了降溫效果。而夜間，由于無陽光的照射，雙層玻璃幕墻的中空層因室內與室外的熱量交換，其溫度會低于室外溫度，此時可關閉通風裝置。冬季時，從節能方面考慮，可將進風口和出風口全部關閉，而通風間層則會起到溫室作用，使室內保持一定的溫度。而在春秋季時，室內可通過打開內層門窗以及通風裝置獲得室外新鮮的自然空氣。雙層玻璃幕墻之間腔體高度和寬度均應進行計算，腔體的寬度應考慮一個正常人可以進入；進、出風口面積比的設計，應考慮到氣候溫度與溫差變化、外界風力和進、出風口的壓力等因素的影響，將其控制在一定比例之間。

另外，在進行雙層玻璃幕墻通風系統的設計時，除考慮建筑的通風外，同時還應考慮通風過程中防雨和安全等問題，以確保雨水不會進入室內，及在通風過程中室內物品不會被風卷走。

3.2節能結構設計

由于建筑物玻璃幕墻參與熱交換的面積較大，因此，要實現建筑節能的目的，玻璃幕墻材料是關鍵。一般可選擇低輻射鍍膜玻璃、Low-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等，以減少太陽透過玻璃的直接輻射。另外，還可選擇鋁塑復合材料、斷熱鋁合金結構等高熱阻材料應用技術，同樣可大大降低玻璃幕墻結構的傳熱系數。另外，外層幕墻應盡可能采用夾膠透明鋼化玻璃，這種玻璃即使破損也不會掉落，可避免對路人造成傷害，且因是透明玻璃，可使陽光充分進入雙層幕墻之間的腔體。

3.3防火設計

由于通風換氣層的“煙囪效應”帶來的消防隱患，使得自然通風型雙層玻璃幕墻的防火性能要求較高。防火設計時要分兩步走：首先做好自然通風型雙層玻璃幕墻的平面防火設計，主要方法是采用中空防火玻璃，在防火分區位置上的內層玻璃幕墻采用夾膠防火玻璃分斷，保證該處平面的耐火極限達到3h，同時按常規做好層間的防火隔斷；其次做好自然通風型雙層玻璃幕墻的立面防火設計，立面上由于通風的需要不能做防火的層間隔斷，主要方法是在出風口箱體的上側和進風口箱體的下部進行防火處理，這樣即保證了自然通風型雙層玻璃幕墻的呼吸特征，又有效地防止了火災發生時災情的蔓延。

4.結語

綜上所述，雙層玻璃幕墻建筑節能技術可很好地阻擋太陽輻射，減少噪音，改善室內環境，有良好的通透性及通風效果，且還可防止建筑結露等，可很好地實現建筑節能的目標。在構造設計過程中，應具體考慮通風結構設計、節能結構設計、遮陽設計、防塵與清洗設計及防火設計等，以更好地實現雙層玻璃幕墻的節能效果。

參考文獻：

[1]邸芃，楊阿麗，王垚.玻璃幕墻建筑的節能研究[J]，四川建筑科學研究，2011（03）

[2]黃艷，某雙層玻璃幕墻建筑自然通風的數值模擬研究[A].城市建設，2010