双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文（通用8篇）

篇1：双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

论文摘要：双层皮幕墙是现代节能建筑中的一道靓丽风景，可以增强建筑的表现力，同时使建筑具有很好的保温、隔热、隔音、通风效果。目前，关于双层皮幕墙技术的节能优化、生命周期等相关研究日益增多，该技术也日益完善，它的应用前景将更加广阔。

论文关键词：双层皮幕墙,节能建筑,生态技术

0.引言：

伴随着我国城市化的飞速发展，能源发展正面临着越来越严峻的挑战。建筑能耗占社会商品能源总消费量比例较大，其总消费量也逐年持续增加。据统计，目前建筑能耗所占社会商品能源总消费量的比例已经从1978年的10%上升到25%左右。我们有理由推断，随着我国城市化进程的不断推进和人民生活水品的不断提高，建筑能耗的比例将持续增加;与此同时，能源供不应求和末端低效利用的矛盾也很突出。为此，众多学者都在致力于建筑节能的研究。

双层皮幕墙具有隔音、保温、隔热的特点，它还能为人们提供了通透的视野，是一种优秀的建筑节能围护结构。早在1931年，柯布西耶曾经提出“用双层外皮抵御外部气候的概念”，从此开始了双层皮幕墙技术的研究。20世纪50年代，在气候较为寒冷的北欧地区科学家研究出名为“Airflow-Window”的高保温、隔热性能的窗户系统。1967年，芬兰EKONO公司在赫尔辛基建造了第一座安装了该外窗系统的办公楼。20世纪70年代，能源危机加速了节能技术研究与发展，“Double-SkinFacade”双层皮幕墙越来越多的出现在设计师的方案设计中。我国的双层皮幕墙出现要晚一些，最早的双层皮幕墙建筑在进入21世纪才相继建成，广泛用于公共建筑，如上海的金茂大厦等。双层皮玻璃幕墙轻巧、晶莹，具有透射和反射性质，可创造出明亮的室内光环境、内外空间交融的效果，在建筑形式上有很强的表现力，成为现代城市建筑的一种标志。

1.双层皮幕墙种类

双层皮幕墙可以根据夹层空腔的大小、通风口的位置、玻璃组合及遮阳材料等不同分为不同的类型。下面是按照构造关系进行划分的四种基本双层皮幕墙类型。

1.1外挂式双层皮幕墙

这是双层皮幕墙家族中最简单的一种方式。“双层皮”之间的空间既不做水平分隔，也不做竖向分隔。

1.2廊道式双层皮幕墙

廊道式双层皮幕墙系统在双层皮之间设置金属或玻璃挡板以一层为单位进行水平划分分隔层，建筑外侧每层均形成外挂式走廊，在每层楼的楼板和天花高度分别设有进、出风调节盖板。

1.3箱式双层皮幕墙

与廊道式双层皮幕墙立面不同的是箱式双层皮幕墙在水平方向以两块玻璃为一单元，分别在其两边做竖向分隔，形成一层楼高、两块玻璃宽的箱式玻璃夹层单元。

1.4井-箱式双层皮幕墙

井-箱式双层皮幕墙在竖向有规律地设置了贯通层(井)，这样，双层皮之间便形成纵横交错的网状通风系统。

2.双层皮幕墙技术特点

双层皮幕墙被誉为“可呼吸的皮肤”。它主要针对以往玻璃幕墙能耗高、室内空气质量差等问题，用双层体系作围护结构，提供自然通风和采光、增加室内空气舒适度、降低能耗，从而较好地解决了自然采光与节能之间的矛盾。双层皮幕墙种类繁多，但其实质是在两层皮之间留有一定宽度的空气间层，此空气间层以不同方式分隔而形成一系列温度缓冲空间。由于空气间层的存在，因而双层皮幕墙能提供一个保护空间以安置遮阳设施(如活动式百叶、固定式百叶或者其他阳光控制构件)。通过调整间层设置的遮阳百叶和利用外层幕墙上下部分的开口的辅助自然通风，可以获得比普通建筑使用的内置百叶更好的遮阳效果，同时可以提供良好的隔声性能和室内通风效果。典型的双层皮幕墙构造图见图5，由1个玻璃外皮层和1个玻璃内皮层组成的多层外围护结构形式，2个玻璃皮层间有1个空气腔夹层，该夹层内一般装置有百叶等遮阳设备。

双层皮幕墙主要具有以下一些特点：

2.1隔声性能

玻璃材料的特性可以有效实现降低进入室内的噪音值。

2.2采光性能

双层皮玻璃幕墙轻巧、晶莹，具有透射和反射性质。用双层体系作围护结构，提供的采光可以创造出明亮的室内光环境，为居住在内的人们提供了通透的视野。

2.3热工性能

双层皮幕墙夹层的空气间层，是提高该技术热工性能的一个重要原因。空气夹层在厚度不大的情况下，可以减小皮幕墙的传热系数。在冬天，太阳辐射将通过对“双层皮”之间空气的预热可以有效地降低建筑表皮的热损失。而在夏天，在“双层皮”间设置的遮阳百页比“单层皮”建筑的内置百页有更佳的遮阳效果，因而是可以降低更多的冷负荷。内置百页虽可阻止阳光辐射向室内进一步穿透，但已透过玻璃的热量却可以对流的方式影响室内的热舒适度。

2.4通风性能

双层皮幕墙由于“皮”的存在，降低了建筑内“皮”上的风压，因而使得高层建筑中部分自由开窗通风成为可能，仅此一举便可以大大降低高层建筑中机械通风所需的能耗。其原理是根据热压原理即通常所谓“烟囱效应”：出风口开启，冷空气会从进风口进入“双层皮”皮幕墙的空气间层，在此进行热交换后，热空气从出风口排出，若内层幕墙开启.也可将室内顶部的热空气同时排出，室内外空气温差越大，进出风口高差越大，则热压作用越强。虽然利用风压也可以实现通风.但由于自然风的不稳定性或由于周围高大建筑、植被的影响。许多情况下在建筑周围形不成足够的风压。因此说“双层皮”幕墙独具的空气间层有利于运用热压原理来加速自然通风。

3.双层皮幕墙技术研究前景

自从双层皮幕墙技术诞生以来，有关于这项技术的研究成果日益增多。但是在长时间的应用中，人们对双层皮幕墙的节能量、甚至节能还是不节能，以及什么情况下节能，什么情况下不节能的等问题产生了比较浓厚的研究兴趣。下面是目前研究较多的一些课题。

3.1双层皮玻璃幕墙建筑的能耗分析和优化设计

这项课题是众多学者最为关注的课题之一。双层皮幕墙种类繁多，结构差异较大，因此这项技术应用在不同地区，采用不同的方式其能耗差别是非常大的。学术界和实践中对该技术也提出了优化要求。主要集中在：夏天，在强烈的阳光辐射下，夹层空气中往往温度过高，尤其是当双层皮之间空隙太小而遮阳效果又不佳时，其温度有时甚至可能超过室外温度，使得开窗自然通风无法实现。这对于夏季炎热地区是致命的缺点。冬天有可能吸入温度过低的进风，导致室内空气涡流和气流啸叫，影响室内(尤其是窗口外)舒适度。缺乏对进入室内的有害气体的净化功能，这降低了位于工业稠密区或污染严重的特大市场的双层皮建筑的`优势。建筑立面的清洁及维护费用增高。

3.2全寿命周期分析研究

尽管双层皮幕墙系统初投资比普通幕墙高很多，但是带来的制冷机装机容量减少以及可能的能耗降低却非常显著，同时由此可能带来整体排放量的降低，因此从全寿命周期的角度进行分析是非常必要的。

目前从全寿命周期分析(特别是全年建筑能耗分析)角度研究双层皮幕墙的还很少，主要研究指标包括全寿命经济分析和全寿命温室气体排放量。比较有代表性的是土耳其学者Cetiner对伊斯坦布尔的温和气候下，不同类型的双层皮幕墙所作的能耗效率和经济效率两方面的研究。结果表明，最节能的双层幕墙比最节能的单层幕墙节能22.84%。在双层幕墙系统中，最节能方案比最费能方案节能33.9%。采用遮阳技术有利于减少建筑能耗和投资。从综合经济性和环境影响两方面来看，虽然高性能窗在全寿命周期中给环境造成的影响稍大，但是和它带来的节能效果相比微不足道。

3.3双层皮幕墙综合传热系数的影响因素研究

双层皮玻璃幕墙从使用至今，还没有一种比较成熟的关于形成空调负荷以及全年能耗的计算或模拟方法，其主要原因是双层皮幕墙传热过程复杂，综合传热系数难以确定，而综合传热系数又是计算空调负荷以及全年能耗的基础。目前已有的研究表明：

1)外循环式双层皮幕墙的综合传热系数随太阳辐射强度的增加呈线性关系增加

2)双层皮幕墙的综合传热系数随通风腔宽度的增加呈近似抛物线形式下降，通风腔宽度大于0.8m后，随着通风腔宽度的继续增加其K值下降趋势平缓，通风腔宽度保持在0.6m～0.8m为佳。

3)综合传热系数K随通风腔高度的呈减小趋势，通风腔高度处于3m～4m之间时，随通风腔高度的增加K值减小幅度比较平缓，通风腔高度大于4m后，随通风腔高度的增加K值下降幅很大，但为保证内侧玻璃温度不会过高而影响室内的热舒适性，通风腔高度保持在4m-5m较为合适，不宜过高。

4)双层皮幕墙的综合传热系数随遮阳装置到外侧玻璃的距离的增大先逐渐减小，然后再逐渐增大，遮阳装置的位置在距外侧玻璃1/3通风腔宽度处为佳。

4.结束语

双层皮幕墙自从诞生以来，关于它的应用研究层出不穷，这项技术也愈发成熟起来。但是研究是无止尽的，好上要加好，如何更加优化该技术，更好的节能、更好得隔声，更加方便地清洁，依然还是我们关注的问题。相信未来该领域的专家学者会更充分地研究该项技术，使得它在今后可以为都市人群提供通透视野、良好空气质量，较强隔声性能等的同时成为建筑节能的更加强有力手段。

参考文献

1 薛志峰.超低能耗建筑技术及应用.北京:中国建筑工业出版社,

2 哈里斯·波依拉兹.通风双层幕墙办公建筑[M].北京:中国电力出版社,

3 朱洁.幕墙形式的解读[D].重庆:重庆建筑大学,

4 Maio F,Paassen AHC.Simulation of Air Conditioning Systems Assisted by Double Facades.In:Proceedings of 7th world congress Clima 2000.Brussels:REHVA,1-15

5 蒋骞,龙惟定.双层皮玻璃幕墙建筑的能耗分析和优化设计.暖通空调叨,2006,36(11):58-63

篇2：双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

摘要：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，空气可以从下部进风口进入，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。

关键词：幕墙物理性能检测

一、概述：

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，空气可以从下部进风口进入，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。由于这种幕墙具有空气流动、交换的特征，对提高幕墙的保温、隔热、隔声功能起到很大作用，故目前在我国逐渐得到应用，但我国现行幕墙检测方法及标准中，还没有专门针对双层通风幕墙的检验方法。日前，上海建筑幕墙检测中心承接了由上海远大幕墙公司设计的双层通风幕墙的物理性能检测任务，现就该项目的设计与检测方法作如下介绍。

二、双层通风幕墙的设计：

该双层通风幕墙形式为开敞式外通风幕墙，外层幕墙形式采用单元式框架为支承结构的点支式玻璃幕墙，主要受力杆件为铝型材，按简支梁计算，计算跨度为3.9米，外层幕墙每层布置通长百叶，作为进风口和排风口。内层采用框架断热窗系统，含开启窗、固定窗两部分。

双层通风幕墙物理性能的检测方法：

委托方要求的检测项目有空气渗透性能、雨水渗漏性能及风压变形性能，本检测中心三性检测设备主要包括：供风系统、淋水系统、压力测量系统、空气渗透测量系统、位移采集系统、尺寸适合幕墙试件的测试箱体。

1、空气渗透性能

空气渗透性能系指在风压作用下，其开启部分为关闭状况的幕墙空气密封性能。

该双层通风幕墙的外层百叶窗是敞开式的，所以仅检测内层开启窗关闭状态下、内层幕墙的空气渗透性能。如将外层幕墙的通风口密闭、同时打开内层幕墙开启窗，可检测外层幕墙固定部分的空气渗透性能。

2、雨水渗漏性能

雨水渗漏性能系指在风雨同时作用下的幕墙雨水密封性能。以一定的水量对幕墙样品均匀地喷淋，喷淋的同时分级进行加压，直至样品的开启部分和固定部分内侧分别出现严重渗漏为止。本工程内层幕墙的雨水渗漏性能可采用上述检测方法进行检测，但双层通风幕墙的外层百叶窗是敞开的，无法采用上述密封箱体法对外层幕墙百叶窗部分的雨水密封性能进行检测。将外层百叶窗封闭后，采用上述密封箱体法可检测外层幕墙固定部分的雨水密封性能。

3、风压变形性能

风压变形性能指建筑幕墙在侧向风压作用下，保持正常功能、不发生任何损坏的能力。

针对本工程的幕墙特点，检测时采用外层幕墙敞开时检测内层幕墙的风压变形性能、开启内层幕墙且外层幕墙敞开口封闭时检测外层幕墙的风压变形性能的方法进行。

封闭外层幕墙的百叶窗、打开内层幕墙的`开启窗进行外层幕墙的检测。外层幕墙形式为点支式玻璃幕墙，根据幕墙体系的受力特点，抗风压性能测试可以分支承结构体系挠度、玻璃板块挠度二部分进行，在外层幕墙的竖框与玻璃板块上分别安装位移传感器，进行外层点支式幕墙的检测。然后敞开外层幕墙的百叶窗、关闭内层开启窗，在内层竖框上安装位移传感器，进行内层幕墙的检测。

三、测试结果的处理及判定：

1、空气渗透性能：

参照JGJ102-96《玻璃幕墙工程技术规范》规定，幕墙空气渗透性能应达到三级，双层幕墙的内外层分别根据检测结果进行定级。

2、雨水渗漏性能：

参照JGJ102-96《玻璃幕墙工程技术规范》规定，幕墙雨水渗漏性能应达到三级，双层幕墙的内外层分别根据检测结果进行定级，由于检测条件和方法的限制，外层幕墙仅给出固定部分的雨水渗漏性能定级。

3、风压变形性能：

外层幕墙参照CECS127：《点支式玻璃幕墙工程技术规范》规定，在风荷载标准值作用下，支承结构相对挠度不大于l/300（l为支承结构的跨度）及同一块玻璃各支点的位移差值和玻璃面板的挠度不大于b/100（b为玻璃面板的长边长度）

内层幕墙参照JGJ102-96《玻璃幕墙工程技术规范》规定，在风荷载标准值作用下，幕墙主要受力杆件的相对挠度值应在l/180以下（l为受力杆件的计算长度），其挠度值不应大于20mm.

四、关于雨水渗漏性能检测的设想

采用密封箱体加压方法进行双层通风幕墙的物理性能检测，空气渗漏及风压变形性能基本能反映双层幕墙的实际情况，而雨水渗漏性能的检测结果与实际情况有一定差距。

篇3：双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

双层皮玻璃幕墙技术在广州这样夏热冬暖、以隔热为主的低纬度地区,目前为止应用甚少[3,4,5,6,7,8]。该文在广州把被动蒸发冷却技术应用于双层皮玻璃幕墙,以广东工业大学被动蒸发冷却式双层皮玻璃幕墙实验房与双层皮玻璃幕墙对比房为测试对象,根据实验结果进行传热过程分析,以计算不同朝向被动蒸发冷却式试验房所节约的能量与隔热节能效率。

1 实验内容

1.1 实验条件及设备

在欧洲相关研究中,大多数的实验使用的是人工辐射源以及小尺度的测试立面模型[9,10]。本文在广东工业大学东风校区4号楼馆楼顶设计了两个基本相同的室外双层皮玻璃幕墙实验房(试验实验房比对比实验房多了个喷水装置)(图 1)以进行足尺模型露天实验的对比测试。

在广东工业大学东风校区4号楼顶设计建造的两个活动实验房,初始状态均朝南,四周开阔无遮挡。双层幕墙实验房设计为箱式外循环双层幕墙。实验房设计的尺寸为1.7 m(B)×1.7 m(D)×3.0 m(H),空气腔尺寸为1.7 m(B)×0.4 m(D)×3.0 m(H)。双层皮玻璃幕墙立面(1.7 m宽),并且玻璃空腔间层底部和立面最高处设置可调进出风口,空腔间距固定。空腔间距400 mm,进出风口距离2.6 m。内层皮采用玻璃幕墙,占90%面积的玻璃墙采用6 mm+12A+6 mm中空玻璃;外层皮采用带框玻璃幕墙,6 mm普通玻璃。除玻璃面以外,其他5个面均用双面板(夹上50 mm厚聚苯保温板材料的1 mm镀锌铁皮板),房子外面空出300 mm的空腔空间,外面再用同样的材料把里面的房间包围起来,形成黑箱,减少其他面对房间传热的影响。房体底板装上可转向轮子:转向结构由活动轮轴组成,活动轮轴固定在房体底板下。

1.2 实验设备和实验测试点布置

本文于2009年夏秋两季,进行了被动蒸发冷却式双层皮玻璃幕墙相关系列实验。除幕墙面在房间其他面中心各布置一个测温点。用热电偶测一个室内温度(如40℃)时,控制水雾喷头(夹层顶部中间)喷水。图 2为双层皮玻璃幕墙实验箱体测试点示意图。为了后面叙述的简便,本文把被动蒸发冷却式双层皮玻璃幕墙实验房称为试验房(S),把普通的双层皮玻璃幕墙实验房称为对比房(D)。2009年8月27日幕墙立面朝南,9月4日幕墙立面朝北,9月23日幕墙立面朝东,10月16日幕墙立面朝西。

1.3 实验目的

实验的目的是通过试验房(S)和对比房(D)在不同朝向和相同喷水流量的实验,根据所获数据分析空腔内喷水对双层皮玻璃幕墙热工性能的影响。

2 双层皮幕墙传热系数的计算

2.1 物性参数

双层通道幕墙,采用(6 mm)普通玻璃+400 mm空气+(6 mm+12 A+6 mm)中空玻璃。由《建筑玻璃应用规程》(JGJ 113-2003)查得设计用基本参考值如下。

中空玻璃的传热系数为k1=2.74 W/(m2·℃),单层铝框玻璃的传热系数为k2=6.4 W/(m2·℃)。由文献[13],根据《民用建筑热工设计规范》(GB50176),空气层的热阻R=0.18 m2·K/W,内表面换热系数hi=8 W/(m2·℃),外表面换热系数he=23 W/(m2·℃)[7]。当空气间距大于60 mm时,空气层的热阻不变,这是因为随着空气层间距的加大,空气层的热传导将导致空气层热阻的增大,但空气层对流也随之加剧,导致空气热阻的降低,两种作用互抵,空气层的热阻保持不变。

2.2 传热系数

代入上节参数,双层皮玻璃幕墙一维方向总的传热系数可表示为

undefined (1)

式中 k——双层通道幕墙的传热系数/W·m-2·℃-1;

hi——内表面换热系数/W·m-2·℃-1;

he——外表面换热系数/W·m-2·℃-1。

3 节能效率的计算

由式(1),k=1.15 W/(m2·℃),结合实验所测时刻太阳辐照度和室内外测点温度,代入式(2)、式(3)计算喷水前后进入室内的热流密度。如8月27日,实验房立面朝南向,喷水前12:30时S房室内测点温度tSi=43.28℃,D房室内测点温度tDi=44.21℃,室外温度to=36.87℃。由文献[11,12]可得8月27日12:30时进入S房和D房室内的热流密度为

qS=k(tSi-to)+ρJp (2)

qD=k(tDi-to)+ρJp (3)

qS1=kSt(tsi-to) (4)

qD1=kDt(tDi-to) (5)

得

qS=294.17 W/m2,qD=295.36 W/m2,令qS1=qS,qD1=qD,代入式(2)和式(3),得

kSt=45.89 W/(m2·℃) (6)

kDt=40.24 W/(m2·℃) (7)

则

Δφ1=Δq1F=4.45 W

由式式(4)、式(5),8月27日13:30(12:30-13:30喷水1.5 L/min)时进入S房室内的热流密度为

qS2=294.17 W/m2,qD2=479.26 W/m2,

Δq2=qS2-qD2=185.09 W/m2 (8)

则

Δφ2=Δq2F=692.24 W

Δq2-Δq1=183.9 W/m2

则

Δφ2-Δφ1=(Δq2-Δq1)F=687.79 W

节能效率

undefined (9)

式中 F——外墙的传热面积/m2,F=1.7×2.2=3.74 m2;

ρ——围护结构外表面对于太阳辐射热的吸收系数,本文取ρ=0.487;

Jp——围护结构所在朝向太阳总辐射照度的时段平均值/W·m-2;

kt——通道幕墙考虑了太阳辐射因素的复合传热系数/W·m-2·℃-1;下标S表示S房,D表示D房;下标1表示喷水前的状态,2表示喷水后的状态;下标i指室内,o指室外。

8月27日的实验值Jp =587 W/m2 ;9月4日的实验值Jp =415 W/m2;9月23日的实验值Jp =284 W/m2;10月16日的实验值Jp =681 W/m2。

同理可以获得同一喷水流量(1.5 L/min)其他朝向的节能效率和节约的能量计算结果,分别用表1与表2表示。由表 1可见北向的节能效率是最高的,南向的节能效率也有η=62.50%,最小的节能效率也有η=48.07%。被动蒸发冷却双层皮实验房的效果是显而易见的,实验可达到本文研究的目标。

4 结论

篇4：有关玻璃幕墙的生态化技术研究

关键词：玻璃幕墙；生态化技术研究；材料

玻璃幕墙作为现代建筑外观材料选择的一种新型材料，其自身存在一定的有点与不足之处，针对其几种缺点，设计或使用时可以采取相应的对策，比如说进行建筑绿化和遮阳处理或者使用节能型玻璃。在这个基础上合理使用玻璃幕墙，来达到美化建筑的要求，进而满足人们对建筑设计的精神需求。

一　利用建筑绿化解决温室效应及光污染问题

在建筑中使用玻璃幕墙必须辅以生态化的技术才能充分体现出玻璃幕墙的优势，生态化就是把生态幕墙与绿化技术结合起来进行建筑设计，这样不仅可以通风遮阳，降低温室效应，还可以杜绝光污染等问题，成效显著。幕墙绿化设计方案主要有以下几种形式。

（１）水平式玻璃幕墙绿化

这种绿化方法是指在水平位置对玻璃幕墙进行绿化，比如说，在高层建筑的安全位置建设一座空中花园，这样不仅可以增加人们的视觉享受，同时还可以加快建筑内的空气流通及交换，使整座建筑的通风效果更好。

（２）竖直式玻璃幕墙绿化

这种绿化方式是指在玻璃幕墙的竖直方向间隙内植入一定的有机植物，如吊兰等，植物的水分主要是来自专门设计的一种合成物，依照植物的向水性使植物吸附在幕墙上。

（３）对单块玻璃幕墙进行绿化

这种方式是指依靠完全依靠玻璃幕墙进行绿化来进行这样或降温，同时还可以形成一定的景观。但是，这种方法解决不了建筑的通风问题，也就是说空气的流通及交换不畅，致使室内温度依然很高。从某种程度上来说，这种方法在底层小型的建筑中比较适用。

二　节能玻璃的选择

节能环保是现代建筑设计的一项重要原则，在选择幕墙玻璃材料时，玻璃的良好采光性是不容忽视的，换句话说，玻璃的节能主要归功于其良好的采光性，而玻璃的采光主要来源于玻璃自身对光线的折射、散射以及反射和聚光等。下面介绍几种节能玻璃。

（１）真空型节能玻璃

这种节能玻璃主要是其内部处在一种真空状态，可以起到很好的隔音效果，其透光的折减系数也比一般的中空玻璃要好得多。还有就是使用这种玻璃后会使空调的节能效果比其他节能玻璃更好。

（２）中空型节能玻璃

中空型节能玻璃是指在玻璃的内腔灌入空气、氩或者氪等气体，降低其导热性，达到更好地保温效果。综合多方面来看，这种玻璃的中间灌入氩气后的使用效果是最好的。目前，我国的中空玻璃主要有复合胶条式和槽式两种，建筑中多采用前一种。但中空玻璃目前在我国的建筑设计中并不常见，要使玻璃幕墙达到节能效果，使用这种中空玻璃是一种行之有效的方法。

（３）镀膜型节能玻璃

镀膜是指在普通玻璃的表层镀上金属薄膜，以此来改变玻璃的反射系数及透射系数，这种玻璃在使用时可以和上面介绍的两种玻璃进行结合。同时，这种玻璃还可以降低紫外线辐射，而对无辐射的可见光具有较强的透射性，这样就可以使室内明亮、可见度较高。还有就是，这种玻璃对红外线的反射性较强，可通过提高反射率来提高室内温度，进而达到节能的目的。

三　合理选取玻璃幕墙所使用的保温材料

保温材料是隔热节能的一个重要保障，保温材料的导热系数决定了材料的保温性能，下面介绍几种保温材料。

（１）玻璃棉及玻璃棉相关制品

这种材料实质上是一种无机纤维，主要运用于公用建筑及工商业建筑中的玻璃幕墙上，其保温性能较好，而且这种保温材料还节约能源、美观实用、防火、隔音等，其材质较轻，对建筑的主体结构可进行有效保护。但这种保温材料不耐高温。

（２）矿棉及矿棉相关制品

构成矿棉的主要原材料是工业中的矿渣废料等，经过高温熔化后进行一定的工艺加工制造出的一种无机纤维保温材料。这种材料的保温效果及耐高温性能均一般。

（３）岩棉及岩棉相关制品

岩棉保温材料的主要组成成分是绿岩和玄武岩，它是经过高温加工生成的一种无机纤维。它的耐高温性能极好，有较好的防火效果。

四　玻璃幕墙设计中的遮阳设计

玻璃幕墙的节能作用就是指要使其能够有良好的保温隔热性能，玻璃幕墙的遮阳设计在我国南方的幕墙设计中比较常见。在幕墙的外围进行遮阳设计以避免太阳光直接照射在建筑物上引起室内高温。玻璃幕墙的遮阳设计主要包括以下几个方面。

（１）选择合适的建筑方位

建筑方位对玻璃幕墙的节能设计有很大影响，如果玻璃幕墙的面积很大，应考虑到东照西晒这一问题，尽量避免建筑东西向布置，采用南北方位布置来减少阳光的照射。

（２）降低玻璃幕墙的开窗率

一般来说，玻璃幕墙的开窗率是决定其节能与否的关键，降低玻璃幕墙的开窗率或开窗面积在很大程度上是有利于节能的，但如果开窗率过低可能会影响室内采光，使人感觉比较封闭。所以说，要加强建筑的采光效果同时还要保证其通透性，就必须要在不透光处进行隔热设计以及降低玻璃幕墙开窗率。

（３）选择合适的遮阳形式来达到节能目的

传统的外部遮阳形式多种多样，但其在功能方面都存在一些需要改进之处。目前，市场上常见一种新型的外遮阳，这种外遮阳可根据不同的光线及保温需求或玻璃幕墙外窗的不同方位来进行调控，遮阳部件可自如收起和放下。同时，这种外遮阳的外形比较美观时尚，使用起来比较方便，还可以防污染、减尘、减噪等功能，非常实用。外遮阳与玻璃材质一样都对遮蔽率有一定的影响，但新型的外遮阳效果要远优于普通的玻璃材质。

五　结语

就目前形式来看，进行建筑设计与建筑规划时，要考虑到建筑与环境的和谐统一及建筑与人的协调互动，从生态理念入手，使建筑更加人性化及节能化。进行玻璃幕墙的节能设计时，要充分综合各个方面的要求，使玻璃幕墙达到现代社会所要求的节能、美观及时尚效果，打造出真正为人们所欢迎的现代化建筑。

参考文献

[1] 谢浩.对玻璃幕墙节能设计的研究[J].节能,2008(12)。

[2] 涂逢祥.建筑节能.北京:中国建筑工业出版社,2008(8)。

[3] 李海英等.生态建筑节能技术.北京：中国电力出版社,2009(6)。

篇5：双层异型幕墙施工技术

安源大剧院幕墙工程由双层组合幕墙组成, 形如一个萌芽的种子。里层采用TP6+12A+TP6中空钢化玻璃幕墙, 外层为3mm厚穿孔铝板金属幕墙, 表面氟碳喷涂处理。双层幕墙外立面整圈为弧形设计, 材料加工难度较大。金属幕墙通过12#镀锌槽钢与内立杆、主体结构连接。观光电梯玻璃幕墙设计为点式玻璃幕墙:属最新代无框玻璃幕墙, 视野开阔、结构轻巧且有一定的力度;强调进深感, 外观效果好。

2 异型双层幕墙特点

(1) 安全、可靠:在结构施工中考虑到了自重、风载等对幕墙关键部位节点的影响;外层采用穿孔铝板可减轻材料自重, 对幕墙结构承重及其有利。

(2) 本工程采用玻璃结合穿孔铝板双层幕墙形式, 铝板具有很强的可塑性, 对绝大多数异型建筑均能有效的满足设计要求。

(3) 中空Low-E玻璃可提高幕墙保温隔热性, 外层穿孔铝板又降低玻璃遮阳系数, 既能起到良好遮阳效果, 也能有效解决玻璃幕墙造成的光污染、能耗大等问题, 有利于环保;且面板与龙骨间设置了2mm厚PVC垫款进行防噪处理。

(4) 施工、维保方便:双层幕墙施工与一般幕墙相比, 便于施工。穿孔铝板幕墙与隐框玻璃幕墙采用复合系统, 内外层幕墙之间采用12#镀锌槽钢连接, 槽钢既可作为马道的支撑系统, 又能实现现场施工一次定位, 安装方便快捷。内外幕墙间形成最小宽530mm的检修马道, 便于日后幕墙维护。

(5) 本工程玻璃幕墙横梁安装主要采用不锈钢弹簧钢销及芯管与立柱连接固定弹簧插销新型连接技术, 该技术较平常角码连接具有精度高、牢固、省材、施工简便等诸多优点, 便于工程推广应用。

3 幕墙放线测量、预埋件及连接件安装施工技术

(1) 因主体结构复杂且曲面大, 故测量放线是确保施工质量的最关键的工序, 必须严格按施工工艺进行。

(2) 预埋件工艺流程:熟悉图纸→测量放线→埋件埋设→点焊接→复核校正埋件位置→拆模后找出预埋件→进行防腐处理。

(3) 拆模后, 及时清除预埋件钢板表面砂浆并对埋件的质量进行检查。对可进行修补的偏位的预埋件及时修补;对漏埋和埋件不合格的预埋件则尽快补埋。

(4) 在建筑物上固定幕墙, 首先要安装好连接件。将连接件初步固定就位后需进行精确找正。连接件找正是幕墙施工中重要的一环, 直接影响幕墙安装质量。

4 异型双层幕墙施工技术

4.1 玻璃幕墙施工

(1) 测量放线后安装龙骨:①立柱安装:待埋件的校核完后即进行幕墙立柱的安装, 安装一般由下而上进行, 带芯套的一端朝上。②将立柱先与连接件连接, 然后连接件再与主体埋件连接, 并进行调整和固定。③上下立柱采用芯套连接, 保留缝隙不小于15mm的伸缩缝, 并用耐候胶密封。④横梁采用闭口型材, 与配有三个孔的横梁芯管固定, 另一侧设有弹簧和钢销, 再和已安装的横梁芯管和立柱孔对孔对齐, 在弹簧的作用下钢销弹入立柱的孔中, 使钢销就位, 从而使横梁与立柱连接完成。

(2) 防火层安装:在防火节点安装位置安装1.5mm镀锌钢板的防火托板, 托板固定好后, 铺装防火岩棉。

(3) 玻璃安装:①玻璃安装前应将污物擦干净, 且玻璃与构件间避免直接接触。②玻璃窗框两面采用压缩性聚氯丁橡胶连续密封垫, 采用连续“湿封”方法, 确保完全防水。玻璃幕墙四周与主体之间缝隙采用密封胶密封, 确保接缝严密。

(4) 耐候胶的嵌缝、封顶、封边:幕墙玻璃安装完成后, 进行嵌缝注胶。在外侧胶缝两侧玻璃上贴不小于25cm宽的保护胶条, 后在接缝中嵌入泡沫棒, 再用硅酮胶注胶, 注胶后将胶缝压紧、抹平、撕去两侧保护胶条, 将玻璃表面的污渍擦干净。注胶后保证胶缝与基材粘结牢固无孔隙, 胶缝平整光滑, 玻璃表面清洁无污染。

4.2 外层穿孔铝板幕墙施工

(1) 龙骨安装:①内层幕墙龙骨安装完后, 利用内层幕墙的基准轴线及水准点放出外层幕墙的控制线, 将主龙骨通过12#槽钢与支座连接并调整、固定;②主龙骨的安装从结构底部向上安装。按施工图检查主龙骨的尺寸是否正确。将每根立柱的水平标高位置调整好, 再调整准确位置, 经检查合格后再进行整体检查, 合格后, 将垫片、螺帽与铁件焊接, 最后安装横梁, 安装时应随时检查标高和中心线位置。

(2) 铝板安装:①铝板安装应将尘土和污物擦拭干净, 板缝外的保护膜此时严禁揭开, 以保护铝板面。②穿孔铝板实行对号入座, 依据编号图进行穿孔铝板安装, 安装应牢固, 外表面平整, 板缝横平竖直, 缝宽均匀。穿孔铝板与穿孔铝板竖向留缝6mm, 横向留缝3mm;非穿孔铝板留缝15mm。③铝板与构件应避免直接接触, 金属幕墙的伸缩缝必须满足要求, 一般采用弹性较好的氯丁橡胶成型带压入缝边锚固件上, 起连接密封作用。

(3) 防雷节点施工:按设计要求每隔10m设置一圈A12圆钢制成的均压环, 并与建筑物防雷网接通, 均压环引下线采用铜导线及M6不锈钢螺钉固定在立柱上, 上下层立柱采用2x40导电铜索接通, 均压环与主体结构防雷引线可靠连接。

(4) 耐候胶的嵌缝:当铝板安装后, 铝板之间缝隙应进行密封处理。打注密封胶时应注意充分清洁板材间间隙, 不应有杂物;调整缝的深度避免三边粘胶。在注胶作业时, 必须保证注胶密实, 无气泡;刮胶平整、光滑, 胶缝整齐;安装完毕后进行淋水试验及其他必要试验;待外墙工程全部完工后用测量仪进行完工数据测量;再清洗外墙。

4.3 异型金属幕墙施工技术

4.3.1 观光电梯区域幕墙施工

网架二周圈金属幕墙及观光电梯区域幕墙主龙骨均为钢结构, 其安装难度大, 龙骨密集, 其中观光电梯主钢龙骨200x200x10, 次龙骨为80x80x6方钢管。

施工方法:①测量放线:根据观光电梯幕墙设计安装位置, 对偏位埋件采取纠偏措施处理, 并复核校正重新放线, 再在安装轴线上划出立柱安装中心位置, 以中心位置再划出十字线和钢管外径圆周线, 在圆周线内统一测量埋件标高, 以表面标高最高点为准, 并做好检查验收记录。②脚手架搭设:因整个观光电梯造型特异, 整体为扇形设计, 面积较大且钢立柱重量重, 普通双排外架难以施工, 此部位需重新搭设满堂红脚手架施工。③方钢管吊装:a.场拼装焊接:拼装时, 先将各钢构件点焊连接, 待整体尺寸校核无误后, 再分段施焊, 注意施焊顺序, 减少焊接变形及焊接应力。对于本工程桁架长度为约15m, 为方便运输, 分成二段, 每段7.5m。分段点距焊接节点距离不得小于200mm, 分段处用定位钢板或插芯连接。b.装就位:根据施工现场具体情况, 为方便方钢管吊装, 观光电梯满堂架局部进行调整以便将组装好的主龙骨钢方通用吊车配合人工吊装就位, 经调整合格后, 进行钢结构固定, 最后进行次龙骨焊接。④驳接爪安装:在基座安装结束后开始定位驳接爪, 将驳接爪的受力孔向下, 并用水平尺校准两横向孔的水平度 (两水平孔偏差小于0.5mm) , 安装定位销。⑤驳接头安装:驳接头在安装前对其螺纹的松紧度、驳接头与胶垫的配合情况进行100%的检查。将驳接头的前部安装在玻璃的孔上并销紧, 保证驳接头内衬垫齐全, 使玻璃与金属隔离, 在玻璃就位后将驳接头的尾部与驳接爪连接并固定, 同时确保玻璃的内表面与驳接爪的距离符合要求。⑥玻璃安装:采用人工或机械搬运的方式把玻璃水平运到安装区, 用手动葫芦或吊车配机械吸盘把玻璃板块吊运到施工作业平台上, 玻璃安装时, 每四人一组, 分别在玻璃的四个角用吸盘将玻璃缓慢提起。四人同时将玻璃四个角上的驳接头对准相应驳接爪孔, 然后就位。⑦注胶在玻璃安装调整结束后对玻璃间缝隙注胶密封, 注胶时先上后下, 先竖向后横向。⑧外层铝板安装:观光电梯外幕墙分两部分, 主侧面为穿孔铝板, 扇形顶部为穿孔铝板结合铝单板形式。

4.3.2“大洞口”造型铝板幕墙施工

施工方法: (1) 异型铝板加工:本工程“大洞口”造型为双曲穿孔铝板, 加工难度大, 每块双曲穿孔铝板加工前均需分割成直板, 经过冲孔、逐一冷弯后再拼接烧焊组成一块双曲穿孔铝板。 (2) 测量放线:因“大洞口”造型在设计图中无具体定位, 故具体放线根据幕墙型材加工图及效果图来定位。 (3) 铝板安装:“大洞口”双曲铝板放线先将洞口四个弧形角定位安装后, 再行安装剩余铝板至最后成型。

5 成果总结

(1) 大剧院双层幕墙的设计施工, 相对于普通外墙在装饰、遮阳等性能方面有极大优势, 更大程度上提高了幕墙的保温隔热性。

(2) 双层幕墙内层玻璃幕墙每层均设有若干开启扇或开启窗, 通往空腔内每层的检修马道, 便于日后的清洗及维护, 也便于进行自然通风。

(3) 本工程采用双层幕墙虽增加了成本, 但在后期使用中降低能耗效果明显, 故从长远的使用角度来看该双层幕墙节约成本有显著优势。另外穿孔铝板作为外墙装饰面, 增加了装饰的可塑多样性, 极大的丰富立面效果。

参考文献

[1]陈广峰, 袁阳, 王伟, 等.北京奥运会射击馆双层呼吸式幕墙施工技术[A].首届全国钢结构施工技术交流会论文集[C], 2006.

篇6：双层玻璃幕墙设计的综述

关键词：双层幕墙；节能设计；设计

前言

双层玻璃幕墙，又称为热通道幕墙、气循环幕墙、呼吸幕墙、生态幕墙、绿色幕墙或者主动式幕墙等（以下简称DSF），它由两层玻璃幕墙加上二者之间的热通道组成，在通道的上下两端设有风口，通道的高度可以是一个或者多个层高。20世纪90年代，双层玻璃幕墙已在欧洲多个国家得以广泛应用，它对提高玻璃幕墙的保温、隔热、隔声功能有很大的作用。当前，节能和环保已经成为世界的两大主题，社会对建筑节能的意识也在逐渐增强，建筑围护结构作为建筑节能的主要部分，更是显得尤为重要。为此，本文针对环保节能型的双层玻璃幕墙展开相关的探讨。

1.双层玻璃幕墙设计的概述

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（DoubleSkinFalade，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。

2.双层玻璃幕墙构造

双层玻璃幕墙主要由内外两层玻璃幕墙、通风道、遮阳百叶窗帘、内外层幕墙挂件、层间及周边防火系统组成。

2.1内层玻璃幕墙

内层玻璃幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗；为使立面通透、视野开阔，可采用悬窗结构形式；玻璃采用中空玻璃，层间采用铝板幕墙；开启扇设计为外平开窗，节省了室内的空间。

2.2外层玻璃幕墙

外层玻璃幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙；坚框采用悬挑形式与主体梁连接，端部用不锈钢插芯插接；外层玻璃幕墙设置进风口和出风口；为防止蚊虫进入幕墙内的空气层，百叶内侧加设不锈钢防虫网；为防止灰尘大量进入室内，在通风口处设置防尘装置。

3.双层玻璃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。

3.1双层玻璃幕墙有效通风，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、换气的几个细节进行了重点的分析。

（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）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。

（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。

（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，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。

（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。

（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，为保證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。

3.2双层玻璃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。

4.结语

双层玻璃幕墙毕竟只是一种新型结构的建筑幕墙类型，相关介绍和宣传可能存在一些对新产品、新技术更多是赞美和比较理想评价，但对于实际工程的应用我们应该科学、客观、综合地进行评估。应该说双层幕墙它主要在保温、隔热以及隔声性能起到了非常大的作用，但在工程项目的综合节能作用上，还有很多其他因素在影响，良好的保温、隔热在工程上并不能就意味着节能，因为双层幕墙结构的封闭性，采用双层幕墙就意味着将完全依赖中央空调系统，在工作时间段甚至更长时间内设备都要不停地工作，而且不分季节、气候变化一如既往。事实上，对于敞开式外循环呼吸幕墙理论上可以利用温差、烟囱效应形成热通道抽吸作用进行通风换气，但实际上它受工程的区域气候情况、建筑的朝向、外环境温差、风力大小等等因素影响很大，很难达到理想的效果，一般都需要依靠强制抽风系统来解决。

参考文献：

[1]刘晶晶，张志勤，李建玲等.双层皮玻璃幕墙研究综述及探[J].暖通空调，2006，36（2）：25-27.

篇7：双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

关键词:双层呼吸式玻璃幕墙;节能技术设计探讨;智能玻璃幕墙

中图分类号:TU767 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0047-03

20世纪70年代,玻璃幕墙随着现代建筑的发展在全世界得到普及。近年来,环境、能源问题尤为突出,人们对于玻璃幕墙由于保温性差而造成的能源过度消耗等种种弊端更加重视。正是基于以上原因,我国建设部新出台的《公共建筑节能设计标准》中提出,外窗可开启面积不大于30%,玻璃幕墙最多只能占墙面的70%,并鼓励使用自然风降温,幕墙也应具有可开启部分或设通风换气装置等,所有公共建筑的幕墙不能使用普通玻璃,必须使用节能玻璃。参照国外玻璃幕墙建筑发展的历程与经验,我国的玻璃幕墙建筑设计只能也必须向环保、节能与智能化发展。近年来,我国双层玻璃幕墙的应用就是我国建筑逐步走向节能化、智能化的一个体现。

双层玻璃幕墙一般被称为“智能型玻璃幕墙系统”,严格地说是指它主要应用于建筑外墙,可随天气变化自动改变自身特性。实际上,在多种双层玻璃幕墙当中,只有少数装有感应控制系统并且能够智能运行。尽管如此,只要经过精心设计,充分利用自然能源和可再生能源,满足楼内人群在供热、制冷和照明等方面的需求,可以说这种双层玻璃幕墙是“节能型、智能型”的。

1呼吸式双层玻璃幕墙的原理

呼吸式双层玻璃幕墙由内、外两层玻璃幕墙组成,外层幕墙一般采用隐框、明框和点式玻璃幕墙;内层幕墙一般采用明框幕墙或铝合金门窗。内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间——通风间层,空气可以从下部进风口进入,从上部排风口排出,空间内经常处于空气流动状态,热量在其间流动,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。

2呼吸式双层幕墙的分类及特点

2.1按气流组织形式分类

2.1.1组织方式一

水平方向以幕墙柱间为单元,竖向

以一层为单元,每个单元单独组织进风

与排风。一般从楼板面进风,在顶棚下

面出风口排风,直上直出,气流简捷阻

力小,相应的气流过于强烈。见图1。

2.1.2组织方式二

这种方式是以幕墙柱间为单元,一个柱间竖直方向全部打通,成为排风竖井,从建筑顶部排风到室外,相邻柱间则各层隔开,从本层下部进风口进风,在上部排风口排风,这种形式适宜于不高的建筑,否则随着建筑高度的增加,竖井高度增加,越向上空气流速越快,各层的出风速度越难以控制,将造成单元内气流运动速度不一。同时柱间隔屏造成双层幕墙中人不能水平行走,无法清洁竖井内玻璃。见图2。

图2

2.1.3组织方式三

为避免直上直下方式风速过大,气流过于强烈,可采取各层错开进风口和排风口,使气流转向相邻柱间排风口的组织方式,各层气流速度柔和、稳定,易于幕墙内层间水平行走,以便清洁。见图3。

2.1.4组织方式四

这种方式打破一层作为一个通风单元的格局,从各层进风口来的新风,全部汇集至顶部总排风口排出。借助于房屋全高产生的压差,可以形成强烈的通风气流。见图4。

图3图4

这种方式结构简单,效果明显,但由于高度过高,高度产生的压差过大,气流过于强烈且逐层增大,这种组织方式只适用于不高的建筑。

一般而言,工程最好采用第三种组织方式,这种以每层为通风单元,下进风口和上进风口错开,使此柱进入气流转向相邻间排风口的组织方式,它的鲜明特点是:双层幕墙间以每层作为一个通气单元,是与上下层隔断的。其典型的幕墙剖面结构构造见图5。

图5幕墙剖面结构构造图

2.2按构造原理分类

2.2.1封闭式内循环体系呼吸式幕墙

封闭式内循环体系呼吸式幕墙一般在冬季较为寒冷的地区使用,外层玻璃幕墙原则上是完全封闭的,一般由断热型材与中空钢化玻璃组成,内层一般为单片钢化玻璃组成的玻璃幕墙或可开启窗。两层幕墙之间的通风间层厚度一般为12～20 cm。通风间层与吊顶部位设置的暖通系统排风管相连,形成自下而上的强制性空气循环。室内空气通过内层玻璃下部的通风进入通风间层,在夏季的白天将室内热空气排出室外;在冬季将温室效应蓄积的热量通过管道回路系统传到室内,达到节能效果。通风间层内设置可调控的百叶窗或垂帘,可有效地调节日照遮阳,创造更加舒适的室内环境。

2.2.2敞开式外循环体系呼吸式幕墙

敞开式外循环体系呼吸式幕墙外层是由单层玻璃与非断热型材组成的玻璃幕墙,内层幕墙是隔热或断热明框幕墙或者隔热或断热单元幕墙。内外两层幕墙形成的通风间层的两端装有进风和排风装置,可根据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,有效地调节阳光的照射。内外两层幕墙之间热通道的距离一般为50～60 cm。冬季时,关闭通风层两端的进排风口,换气层中的空气在阳光的照射下温度升高,形成一个温室,有效地提高了内层玻璃的温度,减少建筑物的采暖费用。夏季时,打开换气层的进排风口,在阳光的照射下利用烟囱效应带走通风间层内的热量,降低内层玻璃表面的温度,节省空调能耗。

另外,通过对进排风口的控制以及对内层幕墙结构的设计,达到由通风层向室内输送新鲜空气的目的,从而优化建筑通风质量。

3呼吸式双层幕墙的应用

下面以“敞开式外循环体系呼吸式幕墙”为例,介绍呼吸式幕墙系统的应用。

3.1敞开式外循环体系呼吸式玻璃幕墙的分类

3.1.1箱式双层玻璃幕墙

箱式双层玻璃幕墙由外层幕墙和向内开启的窗扇组成。内外层之间的通风间层在水平方向上沿建筑轴线或以房间为单元进行分隔,在垂直方向上一般按层划分,因而可阻止噪声和废气在各房间传播。每一单元的顶部和底部都开有通风口,室外新鲜空气从底部开口进入,同时室内废气从上方开口排出,获得自然通风。

3.1.2井箱式双层玻璃幕墙

井箱式可视为箱式双层玻璃幕墙的一种特殊构造,包括一组箱式单元和一个与单元以通风口相通的贯通几层的竖井。由于竖井相对较深,井内上下温差较大,加速了空气循环流动,形成了具有较高通风效率的竖向垂直通风系统,在夏季炎热地区尤其适用。由于利用了竖井的烟囱效应,外层幕墙开窗较少,有利于隔绝外部噪声,但由于对竖井的高度有一定的限制,因此多用于低、多层建筑。

3.1.3走廊式双层玻璃幕墙

走廊式双层玻璃幕墙是利用通风间层形成的外挂式走廊来达到保温和通风目的。通风间层在竖向上每层都被隔断,形成外挂式走廊,外层幕墙的进气口与排气口位于每层的楼板与天花板部位,由通风调节盖板控制通风量。冬季走廊内受到阳光照射而温度升高的空气,在对流作用下流动到未受阳光照射的一侧,使建筑物在各个朝向上温度比较接近,形成温度缓冲,达到适宜的温度。此系统外层玻璃幕墙上下层的进排气口要错开设置,以防下层排出的部分空气通过上层进气口进入上层通风间层,造成上层空气质量下降和温度缓冲效果减弱,另外由于走廊一般连通数个房间,可能会造成相邻房间的声音干扰。

3.1.4多层式双层玻璃幕墙

多层式的通风间层在水平方向上与数个房间相连,在竖直方向上也覆盖数个楼层,有时幕墙间的通风间层既无水平分隔也无竖向分隔,仅通过外层幕墙在底层和屋顶处的通风口形成通风。在冬季,外层幕墙通风口关闭,利用通风间层形成的温室效应保证室内温度,减少建筑物热量消耗。此系统由于外层玻璃幕墙开口很少,十分适用于外部噪声较大的环境,但建筑内部各房间的声音易通过通风间层进行传播,造成内部声音干扰。

3.1.5可开启式双层玻璃幕墙

该幕墙的外层玻璃幕墙可以完全开启,无明确进风与排风口,难以利用烟囱效应形成自然通风。夏季,外层幕墙完全打开,可作为遮阳装置,降低内层幕墙所受的太阳辐射;冬季,外层幕墙关闭,形成空气缓冲层,增强建筑的保温性能。可开启的外层玻璃幕墙减少了内层玻璃幕墙的风压,有助于阻挡雨水进入内层玻璃幕墙,因此内层玻璃幕墙的窗户可以始终敞开,有利于自然通风。

3.2通风间层与材料

呼吸式幕墙的通风间层进出风口的设置、宽度大小、材料的选用等直接影响到幕墙性能的发挥。一般来说,北方寒冷地区选用呼吸式幕墙时,主要是利用通风间层的“温室效应”来减少室内热量的散失。内层采用保温性能好的材料和较宽的通风间层会达到较好的节能效果。南方温暖地区利用呼吸式幕墙换气层的“烟囱效应”来降低内层玻璃表面的温度,达到节能目的。另外,采用热反射玻璃以及宽度较小的通风间层,将会增强烟囱效应的效果,达到最佳的节能状态。

4智能玻璃幕墙——双层玻璃幕墙的发展趋势

智能玻璃幕墙是指幕墙以一种动态的形式,根据外界气候环境的变化,自动调节幕墙的保温、遮阳、通风系统,最大限度地降低建筑物的能源消耗,同时最大限度地创造出宜人的室内环境,其主要通过双层幕墙的形式得以实现。其内层幕墙通常由中空保温玻璃构成,外侧玻璃通常由单层钢化玻璃构成。外侧玻璃主要功能是承受风载,防雨水、风沙、噪声以及形成两层玻璃之间一个相对稳定的、可以调节的空气缓冲层。外侧玻璃幕墙上有可调节的进风口和出风口。两层玻璃之间的空间里,通常设置遮阳百叶等装置。

智能幕墙是呼吸式幕墙的延伸,在智能化建筑的基础上将建筑配套技术(暖、热、光、电)适度控制,通过计算机网络有效地调节室内空气、温度和光线,从而节省了建筑使用中能源的消耗,降低了生产和建筑物使用过程中的费用。它包括呼吸式幕墙、通风系统、遮阳系统、空调系统、环境监测系统、智能化控制系统等。采用智能幕墙系统的建筑其能耗只相当于传统幕墙的30%,可见智能幕墙将是节能环保幕墙发展的又一新目标。

但双层呼吸式幕墙也存在一些问题值得关注,在设计中要予以重视:①由于通道的存在,不同房间之间的声音相互传递不可忽视。尤其在需要保密的时候;②房间内通气量不足的危险;③被污染的空气通过通道在不同房间内传播的危险;④外层幕墙冷凝水现象;⑤防火安全隐患;⑥采用双层幕墙,建筑面积要损失2.5%～3.5%。

5结束语

总之,现在建筑的表面愈来愈受到关注,但一般只是作为设计手法的重要对象,而忽视了建筑表面是影响室内舒适度和建筑能耗的重要因素和关键部位。只有在掌握呼吸式双层玻璃幕墙的运行原理及幕墙各元素之间的复杂关系的基础上,对建筑与幕墙系统和建筑与环境之间的关系进行全面的了解,才能设计出高效的双层玻璃幕墙。双层可呼吸玻璃幕墙的应用,已经为建筑幕墙节能技术的发展翻开了崭新的一页。

Discusses the Double-decked Respiration Styles Glass

Curtain Wall Project the Design

Zeng Junhui

Abstract:The author mainly introduced the respiration styles double glazing curtain wall’s principle, the classification and the characteristic, and “circulate the system respiration styles curtain wall take the open type outside” as examples, has analyzed the respiration styles double-decked curtain wall system’s application, and enumerated the concrete example to carry on the elaboration, pointed out that the intelligent glass curtain wall was the double glazing curtain wall trend of development, promoted the building curtain wall energy conservation technology development.

篇8：双层皮幕墙技术浅探-生态技术论文

关键词：建筑;外墙装饰;呼吸式双层玻璃幕墙;应用

引言

在建筑施工中，幕墙施工技术得到了广泛的推广，进一步提高了建筑物整体的美观效果。分析建筑工程施工中的幕墙施工技术，不仅可以有效的掌握施工技术的要点，还可以确保建筑施工的质量。在我国社会经济的发展中，建筑行业的发展更是快速。科学技术的发展以及生产力的提高促进了建筑物建设的进程，幕墙施工技术作为建筑施工中重要的一部分，随着经济、科学技术以及人们生活质量的发展和提高，受到了越来越高的关注度。

一、呼吸式双层玻璃幕墙的不同形式

1、封闭式内循环体系式

这种形式的幕墙非常适合用于冬季天气寒冷的北方建筑物，它的装饰特点设计在“封闭”二字上，也就是说它的外层玻璃完全封闭的，这种封闭的玻璃材质有断热型材与钢板玻璃组成，内层由单片钢化玻璃组成，这种幕墙在在中间设置通风层，通风层的厚度在12厘米～20厘米范围内。此幕墙的通风间层与建筑物的排风管相连，形成一个合理的空气循环系统，建筑物可以利用这个空气循环系统调节室内的温度，将外部的空气引入到室内，是室内空气自由流动，形成热量缓冲层，从而调节室内温度。夏季，将室内的空气排除室外;冬季，利用温室效应积蓄的热量传到室内，以便于节能。

2、敞开式外循环体系式幕墙

这种类型的幕墙，和是相对于封闭式内循环幕墙而言的，它的设计是亮点是，通过敞开系统进行进行室内的通风。敞开式外循环幕墙内外两层幕墙之间装有进风和排风装置。此种类型的幕墙可以通过热通道内设置的窗帘，随时调节外界阳光照射对室内的影响。它在设计时内外两层均设置热通道，而且二者的距离一般在50-60厘米范围内浮动。冬季，通过关闭排/进风口操作，在阳光的照射下，换气层中的空气温度上升，能起到很好的保温作用，从而减少建筑物的取暖费用;夏季，打开换气层的进/排风口，通过烟囱效应把通风间层内的热量带走，内层玻璃的温度下降，室内温度也会相应的降低^[1]。

二、呼吸式双层玻璃幕墙的应用优势

1、节能性

呼吸式双层玻璃幕墙与传统的单层幕墙相比，有一定的优势。单层幕墙主要是通过材料本身的特性达到一定的节能效果。而呼吸式幕墙是根据温室效应和烟囱效应的原理进行节能问题的减排。这种节能熊爱国比单层玻璃的节能效果要高出大约50%。

2、防晒功能

根据呼吸式双层玻璃幕墙的工作原理，可以知道他能形成以个空气缓冲层。在冬季，可以使进入到室内的温度升高;夏季，室外的热辐射被挡在缓冲层之后，进而排除室外，使室内的温度不受外界高温的影响。所以说它能够很好的节约采暖制冷能源，同时利用换气层防止日晒，而又不影响里面的效果。

3、通风方便

呼吸式双层玻璃幕墙的有很好的通风作用，不管天气是好还是坏，呼吸式幕墙都不需要开窗，换气层可以自动将室外的自然输到室内，通过这种空气循环源源不断的为室内提供新鲜的空气。

4、隔音效果好

在隔音效果方面，雙层玻璃幕墙比单层幕墙要高10倍左右，双层玻璃幕墙良好的隔音效果给室内工作的人员提供了一个安静的环境，从而提高了室内的舒适度^[2]。

5、美观、大方

双层玻璃幕墙不管是从外观上还是从结构上，均给人一种亮丽、大方、气派的感觉。为现代化的建筑设计提供了一种新的表现形式，很好的体现了现代建筑的纤细、轻盈通透和精美，具有很高的观赏性。

三、建筑外墙装饰施工对呼吸式双层玻璃幕墙的应用

1、敞开式外循环体系呼吸式玻璃幕墙中的应用

1.1井式双层玻璃幕墙

这种幕墙的设计类型是一组箱式单元与一个通风口相通基层的竖井，竖井一般比较深，有利于加速空气流动，提高室内通风效率，比较适合用于夏季炎热的地区。井式双层玻璃幕墙是通过烟窗效应进行各个功能的发挥，它的外层幕墙不需要经常开窗换气，自身有很好的换气功能，在一定程度上隔绝外部噪音的干扰，但是它在施工时对竖井的要求比较高，所以它不适宜用于高层建筑。

1.2走廊式双层玻璃幕墙

这种幕墙设计形式是一种外挂式走廊，它的通风间层的设计比较特殊，这种走廊的竖向间层是一一隔断的形式。外层幕墙的通风设置一般设在每层的顶棚处，室内通风量一般是通过调节板进行控制。严寒的冬季，走廊玻璃在太阳光的照射下，温度升高，从而提高室内的温度，减少资源的浪费。

1.3多层式双层玻璃幕墙

它的通风设计是通过水平、垂直方向的几个房间相连接而进行的，但是有些建筑的通风间层既没有水平分割，也没有竖向分割，仅仅依靠底层和屋顶出的通风口形成通风。在冬季，关闭通风口，利用温室效应保证室内温度。此种玻璃幕墙与外界的隔音效果比较好，但是建筑内部隔音效果不佳。可以用于外部环境比较嘈杂的地方。

2、通风间层与材料的应用

呼吸式幕墙的各种性能的正常发挥，离不开通风间层进出风口的设计和材料的选用，比如，在冬季呼吸式幕墙通过通风间层的温室效应，来保持室内温度的舒适;夏季，利用呼吸式幕墙的烟囱效应来降低室内的温度，以便节约能源^[3]。

3、玻璃幕墙施工工艺

首先放线，在玻璃幕墙的施工过程中，测量放线是一个十分重要的步骤，是保证整体施工质量的重要环节。放线过程中，测量人员在进入施工现场之后，要将第2层作为基准层进行放线。并对施工现场的具体结构以及埋件的尺寸等进行核对和检查，然后对立面分格尺寸予以确定。如果发现具体的尺寸存在不合理的地方，要及时的反馈给设计部的相关工作人员，由其结合具体的施工情况和要求等，合理调整分格的尺寸;其次安装骨架，通过不锈钢螺栓，将立柱和支座连接在一起。通过满焊，对支座和预埋件予以固定并适当调整。在安装立柱的时候，埋件安装校核完毕之后，首先要安装幕墙立柱，并采用从结构的底部向上安装的方式;然后安装横梁和防火层，利用防噪音垫片和不锈钢螺丝等将将立柱与横梁连接起来，并保证接缝的严密性和安装的牢固性。连接完毕后就那些检查，保证相邻两横梁安装角码的水平标高偏差小于或者等于1mm。在安装同一层安装角码的时候，应该采用自下而上的方式。防火层的按照要保证楼板间的镀锌铁板就具有良好的密封性和牢固性，且具有良好的视觉效果。安装的过程中，为了避免对腐蚀玻璃膜层，要注意所有的防火岩棉都不能直接接触到玻璃。最后待面板安装完毕之后，为了保证玻璃装饰幕墙的后期使用效果和使用寿命等，还需要进行嵌缝和封顶以及封边。要对墙边和顶部，以及底部等各个部位均予以修边和密封。在板材的缝隙等部位经常会存在施工遗留的杂物或者各种灰尘和油污等，直接予以密封，无法达到良好的密封效果。

结束语

近年来，幕墙作为建筑工程中的重要组成部分，幕墙的施工对建筑整体的外观具有直接的影响，严重地说，还对对人们的生命财产安全具有负影响。所以，就要求工作人员做好建筑幕墙工程施工的管理工作，控制好建筑幕墙的质量，从而确保施工质量的安全性。

参考文献：

[1]舒丽芳.双层玻璃幕墙在夏热冬冷气候区应用的能耗研究[D].浙江大学，2013.

[2]王丽.玻璃幕墙的技术特征及其表现力研究[D].浙江大学，2013.