雙層幕墻是一種新型的節(jié)能環(huán)保幕墻，是幕墻技術(shù)的新發(fā)展。雙層幕墻又稱熱通道幕墻、呼吸式幕墻，是由外層幕墻、熱通道和內(nèi)層幕墻共同組成，且熱通道內(nèi)能形成空氣有序流動(dòng)的建筑幕墻。根據(jù)熱通道幕墻的空氣流循環(huán)方式，可將其分為“封閉式內(nèi)通風(fēng)體系”和可自然通風(fēng)的“敞開式外通風(fēng)體系”兩種類型。

雙層幕墻的工作原理

內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻其外層玻璃幕墻一般為全封閉，內(nèi)層玻璃幕墻下部設(shè)有通風(fēng)口，熱通道與室內(nèi)吊頂內(nèi)暖通系統(tǒng)抽風(fēng)管相通，室內(nèi)空氣通過通風(fēng)口進(jìn)人熱通道，通過強(qiáng)制性空氣流動(dòng)循環(huán)，使內(nèi)側(cè)幕墻表面溫度達(dá)到或接近室內(nèi)溫度，從而在靠近玻璃幕墻附近區(qū)域形成良好的工作環(huán)境。這就大大節(jié)省了取暖和制冷的能源消耗，達(dá)到節(jié)能效果。同時(shí)通道內(nèi)可設(shè)置可調(diào)控的百頁簾或垂簾，以有效地調(diào)節(jié)日照遮陽。

外通風(fēng)雙層幕墻則是在外層玻璃幕墻上下兩端設(shè)有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)裝置，與熱通道相連。冬天時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)口，由于陽光的照射，熱通道內(nèi)空氣溫度像一個(gè)溫室，可以提高內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少建筑物采暖運(yùn)行費(fèi)用。夏天熱通道內(nèi)溫度升高，這時(shí)打開熱通道上下兩端的進(jìn)排風(fēng)口，在熱通道內(nèi)由于“煙囪”效應(yīng)產(chǎn)生氣流，氣流運(yùn)動(dòng)帶走通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)側(cè)幕墻外表面溫度，減少空調(diào)負(fù)荷，節(jié)省能源。

通過通道內(nèi)上下兩端進(jìn)排風(fēng)口的調(diào)節(jié)在通道內(nèi)形成負(fù)壓，利用室內(nèi)兩側(cè)幕墻的壓差和開啟扇就可以在建筑物內(nèi)形成氣流，進(jìn)行通風(fēng)換氣。這樣，通過對(duì)太陽輻射的有效利用，就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源。

雙層幕墻的主要功能有：可以充分利用太陽能、保障良好通風(fēng)效果、提高隔音能力、降低空調(diào)使用率、減少風(fēng)及惡劣氣候的影響；提供良好的工作居住環(huán)境。內(nèi)層幕墻可采用普通幕墻或鋁合金窗，外層幕墻可采用隔熱明框幕墻或者采用隔熱單元幕墻。一般外層玻璃選用中空鋼化玻璃，內(nèi)層玻璃選擇普通單片鋼化玻璃。外層幕墻完全封閉，空氣流動(dòng)在室內(nèi)和熱通道間進(jìn)行。內(nèi)、外層幕墻間熱通道的寬度較窄，一般為120 毫米~300 毫米，需要借助于專門的設(shè)備完成空氣的流動(dòng)，運(yùn)行成本較高。

雙層幕墻的適用范圍

我國南方炎熱的夏季，人們希望室內(nèi)比較涼爽，建筑物的熱工設(shè)計(jì)追求冷房效果，以減少空調(diào)的制冷負(fù)擔(dān)，節(jié)約能源和運(yùn)行費(fèi)用，人也感到自然、舒適。根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》，建筑的夏季防熱應(yīng)采取自然通風(fēng)、窗戶遮陽、圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱和環(huán)境綠化等綜合措施。雙層幕墻的夏季防熱設(shè)計(jì)，一方面采取遮陽的措施，以減少太陽光對(duì)室內(nèi)的短波輻射熱；另一方面采取隔熱措施，以減少室外對(duì)室內(nèi)的傳熱，同時(shí)達(dá)到節(jié)能和環(huán)保雙重的作用。雙層幕墻的空氣通道中設(shè)置了遮陽百葉簾，若放下百葉簾并調(diào)節(jié)百葉片角度，即可改變百葉簾的遮陽系數(shù)或遮陽效果，從而既阻擋陽光直接射人室內(nèi)，又可滿足室內(nèi)采光要求，即使百葉片全關(guān)閉，由于百葉片特殊的材質(zhì)，人們?cè)谑覂?nèi)也可朦朧地感覺到室外的景物，達(dá)到室內(nèi)滿意的光環(huán)境效果。同時(shí)，雙層幕墻上、下兩單元之間有水平向的隔離裝置，也起到“水平遮陽”的作用。

雙層幕墻的隔熱作用，主要是借助空氣通道中的“煙囪效應(yīng)”來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)外層幕墻的出風(fēng)口開啟，內(nèi)層幕墻換氣口關(guān)閉時(shí)，太陽光能透過外層幕墻的透明玻璃，加熱通道中的空氣。由于壓差作用，通道中的熱空氣上升，從出風(fēng)口排出，室外較低溫度的空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)人補(bǔ)充，流動(dòng)的空氣帶走通道中和內(nèi)層幕墻外表面的熱量，就減小了內(nèi)層幕墻里、外側(cè)表面間的溫度差，從而減少外側(cè)表面至里側(cè)表面的傳熱，從而起到隔熱作用。若內(nèi)層幕墻玻璃采用中空玻璃或遮陽型LOW-E 中空玻璃，還可進(jìn)一步降低里、外側(cè)間的傳熱。

雙層幕墻的應(yīng)用案例與反饋

深圳電視中心雙層通風(fēng)幕墻由深圳三鑫特種玻璃技術(shù)工程公司設(shè)計(jì)、施工。外幕墻采用雙鋼化透明夾層玻璃，內(nèi)幕墻為鋁合金型材明框幕墻，帶平開門以進(jìn)人生態(tài)走廊。采用LOW-E 中空玻璃，玻璃間留出150 毫米的間隔作為進(jìn)風(fēng)口或排風(fēng)口，不設(shè)百頁，采用常開型布置。為防止上、下層氣流短路，進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口交替布置在一個(gè)標(biāo)高上，形成本開間進(jìn)風(fēng)后，氣流曲折上升至鄰開間排出的S 形分層通風(fēng)單元。為滿足目前分層防火的要求，上、下層之間設(shè)置6 毫米厚的單片金色鉀防火玻璃作為隔煙層，由防火玻璃所在位置決定開口部的進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)功能，在排風(fēng)口還設(shè)置了6 毫米厚鋼化玻璃防雨擋板。由于立面為透鏡形，中部樓層外凸，頂部和下部樓層收尖，所以走廊寬度在600 毫米~2000 毫米范圍內(nèi)變化，可以布置綠色植物，并供員工休息時(shí)欣賞深南大道景色。

深圳地區(qū)陽光強(qiáng)烈，遮陽是保證幕墻正常使用、節(jié)約能源的重要措施。該工程采用電動(dòng)遮陽簾，布置在內(nèi)幕墻外側(cè)。當(dāng)今國內(nèi)采用的雙層幕墻，上下通風(fēng)口均為自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，可起到夏季散熱、冬季保溫的效果。此種結(jié)構(gòu)由歐洲引進(jìn)，由于地區(qū)氣候寒冷，因此要求有冬季保溫效果。

在深圳，冬季氣候溫暖，無需保溫，主要考慮通風(fēng)；而夏季氣候炎熱，要求有很好的通風(fēng)散熱效果。

深圳電視中心雙層幕墻的設(shè)計(jì)，是一種敞開式雙層幕墻通風(fēng)結(jié)構(gòu)，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的通風(fēng)結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的不足，提供了一種敞開式進(jìn)、排氣的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。深圳電視中心雙層幕墻的通風(fēng)結(jié)構(gòu)可在熱帶或亞熱帶地區(qū)的建筑物中推廣使用。