呼吸式玻璃幕墙(外循环)

呼吸式玻璃幕墙
呼吸式幕墙又称双层幕墙、热通道幕墙、通风式幕墙、节能幕墙等。

它由内外两层构造组成，形成一个室内外之间的空气缓冲层。

外层可由明框、隐框或点支式幕墙构成。

内层可由明框、隐框幕墙，或具有开启扇和检修通道的门窗组成。

也可以在一个独立支承结构的两侧设置玻璃面层，形成空间距离较小的双层立面构造。

呼吸幕墙可分为两类：
1.敞开式外循环呼吸幕墙
2.封闭式内循环呼吸幕墙
呼吸幕墙对于提高建筑幕墙的保温、隔热以及隔声性能起到了非常大的作用，具有非常优异的节能性能。

现主要就敞开式外循环呼吸幕墙做一些介绍。

一．敞开式外循环呼吸幕墙的工作原理
敞开式外循环呼吸幕墙是指空气从外层幕墙的下通道进入热通道空间，然后从外层幕墙的上部排风口排出，而内层幕墙则完全封闭。

敞开式外循环呼吸幕墙的内层幕墙一般采用中空玻璃或者Low-E玻璃，型材为隔热（或断热）型材，外层幕墙则采用由单片玻璃制作的敞开式幕墙结构。

敞开式外循环呼吸幕墙可以完全靠自然通风，不需要借助于专门的设备，维护和运行费用较低，是目前应用比较广泛的呼吸幕墙形式。

敞开式外循环呼吸幕墙的进风口和排风口可以开启和关闭，夏季时开启进风口和排风口，热空气形成自下而上的空气流动（有关试验证明这种热空气流动的速度可达到0.6 m/s），带走热通道内由于日照而产生的热量，降低内层幕墙的外表面温度，减少了空调制冷的负荷，节约了能源，降低了能耗；冬季关闭进风口和排风口，热通道因为阳光照射得以温度升高而成为封闭温室，提高了内层幕墙的外表面温度，起到保温作用，减少了建筑物采暖的运行费用。

此外，敞开式外循环呼吸幕墙也可以根据需要而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。

按照春秋及夏冬季节的情况分别阐述如下：
1．春季秋季：当需要换气时可将遮阳帘和室内断热门打开。

进风口设有防虫网和可拆装的过滤装置，能防止昆虫进入并大大降低气体中灰尘的浓度，使进入室内的空气洁净清新。

过滤装置可定期清洗。

2．夏季：将遮阳帘放下，遮挡阳光直射室内。

同时，阳光使箱体单元内空气温度升高，由于“烟囱”效应使热的气流上升并通过上端出风口排到室外。

降低通道内的温度，从而减少通道与室内的热交换。

3．冬季：将遮阳帘打开，让阳光直射室内。

同时，阳光使箱体单元内空气温度升高，减少通道与室内的热交换。

二．呼吸幕墙的结构特点
呼吸幕墙的结构特点表现在它的双层幕墙结构上，也就是表现在对于热通道空间的利用上。

敞开式外循环呼吸幕墙结构的结构特点分述如下：
（1）内层幕墙可采用隔热（或断热）明框幕墙或者隔热（或断热）单元幕墙，外层幕墙可采用点支式玻璃幕墙等。

（2）内层幕墙通常采用中空玻璃，外层幕墙通常采用单片玻璃；并且多采用点驳接式玻璃幕墙。

（3）内层幕墙完全封闭，空气的流动在室外与热通道之间进行。

（4）内外两层幕墙之间热通道的距离可设计较宽，一般为500 ~ 600mm。

（5）外层顶部百叶通风口。

通风口内侧安装不锈钢防虫网，防止鸟类昆虫等进入箱体。

热空气的交换不需要借助于专门的设备来完成，可以完全依靠空气自然通风来进行，运行成本较低。

（6）内层幕墙设有开启门，通道上设有走人钢架，以便进入通道进行维护、清洗。

（7）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。

（8）在必要的位置设置竖向隔断。

隔断材料可采用钢板、铝板或玻璃等。

三．呼吸幕墙的施工安装要点。

1. 幕墙的构造设计要尽量使热通道内平直、减少折角，避免积灰、便于清洗，与双层幕墙移交使用后对热通道及玻璃内外表面的擦洗、清洁的工艺相配套。

2. 必须在幕墙加工中心进行高精度加工与装配。

尤其是玻璃的加工更要严格要求，对倒角处进行放大镜检查裂纹，防止自爆，对加工孔的质量也用同样方法进行检查。

3. 采用箱体双层幕墙时，外层幕墙与内层幕墙连接设计的连接件必须保证在自重和竖向地震作用下外层幕墙不下垂，及在水平作用下的必要可靠度，还要考虑幕墙组件在存放、运输、吊装、定位过程中保持完整性和原有的可靠性，不能改变幕墙组件的形状及连接的可靠度。

对于内层幕墙与主体结构的连接，必须达到内层幕墙与主体结构连接过程中和连接完成后不造成幕墙变形。

4. 双层幕墙工程必须具有准确对接安装要求，不准强迫安装。

各层幕墙严格按设计要求安装，以确保进出风口的位置。

安装时应根据不同的结构形式制定详细的施工组织设计。

施工组织设计要保证热通道内洁净、一尘不染。

每道工序（杆件加工、单元框拼装、单元组件组装、双层箱体组装）均有洁净工艺，必须保证进入下道工序前该工序热通道内的洁净。

箱体式双层幕墙在吊装过程和吊装固定后要采取保护措施，不允许有任何不洁净物进入热通道内任何部位，即要做到双层幕墙单元组件在吊装、固定过程中及固定后热通道内做到一尘不染，以保证今后使用中达到生态（绿色、环保）幕墙的目标。

5. 进出风口的防虫网、防尘网及开启装置等应严格按设计图纸安装，保证开启闭灵活，方便使用、维护和清洁。

6. 箱体式双层幕墙埋放、运输、吊装定位，要保证单元组件埋放、运输、吊装过程不影响单元组件的完整性和结构可靠度，即结构的连接强度和允许偏差仍保持规定的要求。

7. 装卸及运输过程中，当外层幕墙与内层幕墙无论采用一端连接或两端连接，均要采用辅助连接件临时将内外单元连成一个有足够刚度的整体，并采用有足够承载能力和刚度的周转架，周转架上衬垫弹性垫，保证组件相互隔开并相对固定，不得相互挤压和串动；超过运输尺寸的单元组件，应采取特殊措施；单元组件应摆放平衡，不应造成组
件或型材变形，在运输过程中应采取措施防止颠簸。

8. 控制开启扇定位及安装精度，应开启灵活、防止窗扇脱落。

9. 防火层托板应固定可靠，防火棉应按图布置，填充密实。

10. 提供详细的使用维护手册
四．呼吸幕墙的节能性能
据有关专家估计，世界上大约50% 的能耗是建筑能耗，而从普通窗户中散失的能量则达到一般实体墙的5 ~ 6倍，传统的单层玻璃幕墙虽然在热工性能上比普通窗户有很大的提高，但它仍然是建筑能耗的一个薄弱环节。

呼吸幕墙的优点就充分体现于它的双层幕墙结构，在阳光照射、热辐射以及热传导等性能方面都优于传统的单层玻璃幕墙。

据德国有关资料表明：呼吸幕墙与传统的单层玻璃幕墙的能源消耗相比，采暖时可节约能源42% ~ 52%，制冷时可节约能源38% ~ 60%。

由此可见，呼吸幕墙具有非常优异的节能性能。

此外，呼吸幕墙由于采用的是双层幕墙结构，而且有一层幕墙通常采用中空玻璃，其隔声效果也非常显著，可以大大改善相应的办公或者居住条件。

但是，目前国内还没有呼吸幕墙的国家标准与规范，呼吸幕墙的物理性能国内也还无法检测，仍然需要到国外进行一系列的试验。

寒冷地区适合采用封闭式内循环呼吸幕墙，外幕墙采用密闭的隔热型，降低建筑供暖系统的能源消耗，提高节能效果。

炎热地区适合采用敞开式外循环呼吸幕墙，内幕墙封闭，外幕墙设有进风口和排风口，减少太阳辐射热的影响，节约能源。

两种循环式双层幕墙各有优劣，外循环式更加节能环保，但造价更加昂贵，对室外空气质量要求较高，不太适用于冬季寒冷地区，同时需要较大通道空间尺寸以保证定期的清洁维护，避免大量积尘及昆虫吸附在通道内而影响外观效果。