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关于建筑幕墙工程中双层通风玻璃

幕墙的节能设计分析

摘要:随着我国建筑幕墙行业的发展

,各种新型建筑幕墙形式得到广泛应用。低碳经济、节能

政策的相继出台

,给建筑幕墙的高效节能设计提出了新的课题。双层幕墙的出现,曾一度给行

业带来期待

;一些开发商、建筑设计院、幕墙公司追赶潮流,相继建成了一些工程, 但节能效果

多数不如意。什么原因导致这

 

  样的结果呢

? 与传统玻璃幕墙相比,双层玻璃幕墙在一定程度上可改善建筑的热工性

能,然而,其优势能否发挥,还取决于建筑幕墙的设计是否合理。本文分析了双层玻璃幕墙
在不同季节的热传递过程,并提出了提高幕墙建筑节能效果的热工设计方法。

 

  关键词:双层幕墙;节能设计;设计方案

 

  一、

 概述 

  

 当今,玻璃幕墙在现代建筑,特别是在高层和超高层建筑中的风靡程度有增无减,它几

乎是世界各大城市建筑立面的一致选择。主要原因之一是人们的审美倾向仍然受现代主义风
格的影响,而玻璃幕墙不仅外观简洁、通透、富有现代感,甚至可以在一定程度上彰显企业
实力、突出企业形象。因而受到众多业主和建筑师的追捧。然而,人们为了这种独特的外观也
付出了沉重的代价,由于传统玻璃幕墙的保温、隔热性能均远不及传统墙体,同时传统玻璃
幕墙缺乏合理控制太阳辐射的措施,这就大大增加了该类建筑的制冷和采暖能耗。在

2005

年,我国推出公共建筑设计节能标准,对玻璃幕墙提出了严格的热工要求。

 

  与传统玻璃幕墙相比,双层玻璃幕墙(

Double Skin Falade,以后简称 DsF)独特的通道

夹层设计,不仅为提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能,更重要的是,为遮阳构件
提供了一个栖身之地,使之既能有效遮阳,又不破坏建筑外观。此外,它还可以通过强化通
风降温来降低建筑能耗,因而倍受建筑师的推崇。然而,采用

DSF 不仅会增加成本,牺牲

可观的建筑面积,同时其维修费用也高出一般幕墙。而且,不能简单地认为

DSF 一定具有

更好的保温、隔热、通风等热工性能,目前大多数类型的

DSF 都不能同时减少采暖和制冷负

荷,只有根据具体情况把不同类型结合起来或改变系统设置,以其科学的结构、完善的功能、
先进的设计理念充分利用太阳能、自然通风换气,降低空调能耗减少风及恶劣气候的影响才
可能比传统的隔热玻璃加外遮阳方案有实质性进步。

 

  二、双层幕墙的通风分析

 

  双层通风玻璃幕墙又称为呼吸式幕墙,热通道玻璃幕墙,它通常包括外层玻璃幕墙、通
风空气层(也称热通道)和内层玻璃幕墙。双层通风玻璃幕墙热通道宽度一般为

100~

2000mm,热通道上下一般设有进出风口,遮阳装置设置在热通道内,如图 1 所示。通常认
为的通风双层玻璃幕墙的节能原理是这样的:冬天

,关闭进出风口,由于阳光的照射,使热通

道内温度升高

,像一个温室,等于提高了内层玻璃幕墙的外表面温度,减少了建筑物采暖时间

和能量损耗

,如图 1;双层玻璃幕墙在夏季具有隔热作用,在夏季,开启热通道上下风口可以实

现外循环通风

,利用空气流动的热压原理(自然通风),或是利用机械通风装置(机械通风),玻璃

幕墙从进风口吸入空气进入缓冲区

,在缓冲区内气体受热,产生由下而上的热运动,由出气口

将热空气排到外面

,从而降低了内层幕墙的温度,起到了隔热作用,如图 2。 

  对内层幕墙可开启的通风双层玻璃幕墙,可实现内循环的通风方式,如图

3,夏季白

天由于太阳辐射和围护结构的传热,室内温度升高并且室内家具墙体将蓄存一部分的热量
而夏季夜间通风正是利用室内的温度较低的空气带走室内热量,进一步减少第二天的空调
耗能,如图

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