玻璃幕墻通風(fēng)方式及幕墻通風(fēng)器的必要性

德國絲吉利婭集團(tuán)　曹儒迪

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玻璃幕墻通風(fēng)方式及幕墻通風(fēng)器的必要性

德國絲吉利婭集團(tuán)曹儒迪

德國波恩郵政總局辦公大樓

房屋建筑起初只為遮風(fēng)擋雨，“斯是陋室，惟吾德馨”，對其并未有過多的要求。隨著人類文明的發(fā)展，房屋建筑漸漸成為點(diǎn)綴城市的藝術(shù)品。幕墻建筑應(yīng)運(yùn)而生，但不可改變的是對建筑安全性、適宜性和耐久性的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。通風(fēng)是影響幕墻建筑綠色特性至關(guān)重要的一個(gè)方面，他對建筑物使用環(huán)境的健康、建筑的能耗可以產(chǎn)生重要的影響。

幕墻的種類繁多，在此不做詳細(xì)闡述。本文以國內(nèi)常見的玻璃幕墻項(xiàng)目為例與大家共同探究其如何實(shí)現(xiàn)通風(fēng)及幕墻通風(fēng)器的必要性。

玻璃幕墻按結(jié)構(gòu)可分為雙層和單層兩種結(jié)構(gòu)。

一、雙層玻璃幕墻通風(fēng)方式

雙層幕墻又被稱為“外呼吸雙層通風(fēng)玻璃幕墻”。雙層玻璃幕墻的外層常采用單玻，內(nèi)層采用夾層玻璃。精心設(shè)計(jì)雙層幕墻的豎通道和橫廊道，與建筑中庭或風(fēng)塔設(shè)計(jì)相呼應(yīng)，運(yùn)用“煙囪效應(yīng)”使幕墻、門窗和室內(nèi)形成合理的正壓和負(fù)壓，保證有風(fēng)和無風(fēng)時(shí)都能有效的自然通風(fēng)。

雙層幕墻技術(shù)由德國（Gartner）建筑幕墻研究中心歷時(shí)10年研究推出，在20世紀(jì)90年代該技術(shù)已被成功應(yīng)用于歐洲許多的建筑實(shí)踐中，這其中德國項(xiàng)目居多。

德國工程案例包括：

1.德國法蘭克福德意志商業(yè)銀行總部1997年竣工，共53層、高298.74米的三角形高塔是世界上第一座高層生態(tài)建筑，也是全球最高的生態(tài)建筑，同時(shí)還是目前歐洲最高的一棟超高層辦公樓。為了發(fā)揮其煙囪效應(yīng)，組織好辦公空間的自然通風(fēng)，經(jīng)風(fēng)洞試驗(yàn)后，在三條辦公空間中分別設(shè)置了多個(gè)空中花園。這些空中花園分布在三個(gè)方向的不同標(biāo)高上，成為“煙囪”的進(jìn)、出風(fēng)口，有效地組織了辦公空間自然通風(fēng)。據(jù)測算，該樓的自然通風(fēng)量可達(dá)60%。

2.德國波恩郵政總局辦公大樓2003年春季竣工，高162.4米，高聳入云，能夠俯瞰萊茵河，已經(jīng)成為波恩的標(biāo)準(zhǔn)性建筑。大廈通風(fēng)系統(tǒng)基于大廈的雙層幕墻系統(tǒng)和整體能源概念，而非額外的補(bǔ)充。大廈無須使用中央機(jī)械系統(tǒng)，全年可以通過兩個(gè)半殼之間的空隙實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。辦公樓層利用這個(gè)空隙作為進(jìn)氣口并以內(nèi)部空中花園作為排氣口，從而省去了送風(fēng)井，提高大廈的效率。

以上兩個(gè)項(xiàng)目為雙層幕墻項(xiàng)目通風(fēng)設(shè)計(jì)的經(jīng)典之作，類似的項(xiàng)目還有：德國城市之門、柏林GSW總部大樓、杜塞爾多夫市維多利亞保險(xiǎn)公司總部大樓。

德國法蘭克福德意志商業(yè)銀行總部

二、單層玻璃幕墻通風(fēng)方式

冬季：關(guān)閉上下風(fēng)后，兩層玻璃墻及其之間的空氣形成溫室，太陽照射后，溫度升高，從而起到保溫的作用。

夏季：開啟上、下風(fēng)口，利用煙囪效應(yīng)的原理，進(jìn)行自然通風(fēng)，降低空氣層內(nèi)的溫度。

本是完美的雙層玻璃幕墻設(shè)計(jì)在中國推廣起來卻遇到嚴(yán)重“水土不服”：

1.建造造價(jià)過高。國內(nèi)建筑后期運(yùn)營能耗基本由承租或承買房方負(fù)擔(dān)而非建造方，甲方出于成本考慮一般不采用雙層幕墻設(shè)計(jì)。

2.中國空氣污染嚴(yán)重。高速GDP增長伴隨著嚴(yán)重的工業(yè)排放，汽車尾氣、可吸入顆粒物。中國目前的空氣環(huán)境等同于歐洲50～60年代（第三次工業(yè)革命時(shí)期），而我們以簡單粗暴的方式直接引進(jìn)歐洲現(xiàn)階段的建筑設(shè)計(jì)實(shí)屬“形而上學(xué)”。

3.中國溫室效嚴(yán)重。CO2濃度變高，其密度大于大氣平均濃度，大氣變重?zé)焽栊?yīng)被抵消。鑒于以上原因國內(nèi)多以單層玻璃幕墻為主（此處的單層是與雙層呼吸幕墻的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的，而非我們傳統(tǒng)概念上的單玻）。但單層玻璃幕墻與雙層相比對熱能的損失要高出5～6倍。

2003年以前出于安全和節(jié)能考慮，單玻幕墻建筑大多是封閉的，極小比例的開啟（2%），只是滿足消防排煙規(guī)定。采用中央空調(diào)通風(fēng)。國內(nèi)項(xiàng)目多以單玻項(xiàng)目為主，例如中央電視臺(tái)總部大樓2009年竣工，用地面積總計(jì)187000平方米，總建筑面積約550000平方米，最高建筑約230米，地上52層。項(xiàng)目為單元體玻璃幕墻，項(xiàng)目通風(fēng)采用室內(nèi)集中中央空調(diào)系統(tǒng)換氣。

三、幕墻通風(fēng)器必要性

雙層玻璃幕墻由于無法隔絕室外污染，單層幕墻建筑僅使用中央空調(diào)換氣效果不明顯，針對以上問題幕墻通風(fēng)器被引入國內(nèi)。與幕墻通風(fēng)器相比傳統(tǒng)空調(diào)換氣存在嚴(yán)重的問題：

1.長時(shí)間使用通風(fēng)管道清理困難，細(xì)菌滋生嚴(yán)重，中央空調(diào)系統(tǒng)變?yōu)槲廴驹础?/p>

2.由于中央空調(diào)靜壓問題，遠(yuǎn)距離輸送新風(fēng)無法實(shí)現(xiàn)有組織的流通。

2003年非典后我們才意識(shí)到良好的空氣質(zhì)量和“自然通風(fēng)”是防治非典的重要因素。國家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189是建筑節(jié)能領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之一，其最新修訂GB50189-2015已正式發(fā)布，自2015年10月1日起實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)3.2.8規(guī)定單一立面外窗（包括透光幕墻）的有效通風(fēng)換氣面積應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.甲類公共建筑外窗（包括透光幕墻）應(yīng)設(shè)可開啟窗扇，其有效通風(fēng)換氣面積不宜小于所在房間外墻面積的10%；當(dāng)透光幕墻受條件限制無法設(shè)置可開啟窗扇時(shí)，應(yīng)設(shè)置通風(fēng)換氣裝置。

2.乙類公共建筑外窗有效通風(fēng)換氣面積不宜小于窗面積的30%。

幕墻新風(fēng)器主要用來替代傳統(tǒng)的開窗通風(fēng)方式進(jìn)行空氣交換，具有隔音、隔熱、防風(fēng)雨等性能，與幕墻配套安裝使用，具有可開啟和關(guān)閉的開關(guān)，且不影響建筑外形結(jié)構(gòu)，氣密、水密、抗風(fēng)壓性能參照外立面門窗要求。其被廣泛應(yīng)用于酒店、辦公樓、商務(wù)樓等含幕墻的高層建筑。根據(jù)國內(nèi)兩大幕墻公司江河和遠(yuǎn)大2014年年報(bào)，年項(xiàng)目營業(yè)額分別為159億和121億。兩大公司占據(jù)整體市場份額的70%左右，整體估算每年市場營業(yè)額為400億以上，由此可見幕墻通風(fēng)器的市場潛力巨大，當(dāng)然我們需要承載的任務(wù)更加艱巨。

【文章編號】1671-3362(2016)02-0042-03

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】C