摘要：玻璃幕墙是当代高层建筑的常见墙体。在过去，由于玻璃幕墙存在着种种弊端，如环保性、节能性较差等，严重限制了它的发展和推广。后来，随着双层呼吸式玻璃幕墙的诞生，使玻璃幕墙焕发了新的生机。现在双层呼吸式玻璃幕墙已经在我国得到了广泛运用。本文专门对双层呼吸式幕墙的设计原则和发展方向进行简要分析。
关键词：双层呼吸式玻璃幕墙；设计原则；发展方向
从1970年代开始，玻璃幕墙开始在高层建设的构造中逐渐得到推广。然而，由于早期的玻璃幕墙在环保性、节能性、保温性等方面较差，随着世界能源问题和全球气温升高等危机的不断爆发，传统的玻璃幕墙已经难以适应社会形势的需要。正是在这样的背景下，双层呼吸式生态环保型幕墙逐渐成为幕墙行业发展的热点[1]。它为玻璃幕墙的的发展带来了新的方向。
一、双层呼吸式幕墙概述
双层呼吸式幕墙，亦称“智能型玻璃幕墙”，它通常运用在建筑外墙上。其自身特性能够随着天气的变化而作出调整。起传统的玻璃幕墙，它的节能和智能性能提高了许多。
双层呼吸式玻璃幕墙一共包括内外两层玻璃幕墙。其中外层采用隐框、明框及点式玻璃幕墙，内层则采用明框和铝合金门窗。
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这一空间，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，空气在此空间内的流动与内层幕墙的外表面不断进行热量交换，就好像是在呼吸，故而这种幕墙被形象地称为呼吸幕墙。空气流动用以进行热量交换的空间，通常称为热通道，因此呼吸幕墙也称为热通道幕墙。国外也称作主动式幕墙。
二、双层呼吸式幕墙的优点
（1）从原理上，通风式幕墙采用“烟囱效应”和“温室效应”的原理，从幕墙的功能上解决节能问题；而单层幕墙则只是从材料的选用上，通过材料本身的特性来达到一定的节能效果。
（2）从环保上，通风式幕墙由于其功能解决节能，外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃，可最大限度地减少玻璃反射带来的不良影响（光污染）；单层玻璃幕墙为保证室内外效果与节能的考虑，玻璃一般选用有一定反射功能的镀膜玻璃。
（3）从舒适度方面，通风式幕墙的隔音性能可达到55db，让室内生活和工作的人们有一个清净的环境；另外无论天气好坏，无须开窗换气都可直接将自然空气传至室内，为室内提供新鲜空气，从而提高室内的舒适度，并有效降低高层建筑单纯依赖暖通设备机械通风带来的弊病。
三、双层呼吸式幕墙的分类
（一）封闭式内循环体系呼吸式幕墙
这种幕墙通常适用于高寒地区的冬季。它的设计原则是要求完全封闭。其中，内层的玻璃幕墙由单片钢化玻璃构成，在内外层之间必须要有12到20cm的厚度来作为通风间层。通过将通风间层同排风管连接，在室内营造自下而上的空气循环，使室内空气保持清新。通过空气循环，我们可以在夏季的日间将热气排出窗外，而冬季则可以运用管道回路，将温室效应蓄积的热量传到房屋里。不仅有效地调节了室内温度，还达到了节能的目标。此外在通风间层里，还设置了可人工调节的百叶窗等，避免夏季室内遭到日晒。
这种系统的主要缺点是依赖于大功率的暖通系统，节能效果有所降低。
（二）
这种玻璃幕墙由单层玻璃和非段热型材构成。其中，内层幕墙分两种，一种为隔热或断热明框幕墙，另一种隔热或断热单元幕墙。在内外层之间的通风间层双侧，设置了进风、排风系统，此外根据具体需求，还可以在热通道里安装可调控的百叶窗或电动窗帘，来避免夏季出现阳光直射的状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆热通道的长度通常在50cm至60cm之间。
内外两层幕墙中间的空气由于阳光的照射温度升高，像一个温室。这样等于提高了内侧幕墙的外表面温度，减少了室内热量的散失，从而可以降低建筑物采暖的运行费用。
夏季，我们将进排风口打开，内外两层幕墙之间的空气温度很高，这时打开空气通道上下两端的进排风口，由于热烟囱效应，产生气流，在通道内运动的气流带走通道内的热量，这样可以降低内侧幕墙的外表面温度，减弱了室外热量对室内的影响，从而减少了空调负荷。通过通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压，利用室内两侧的幕墙的压差和开启扇就可以在建筑物内形成形成气流，进行通风换气。这样，通过对太阳辐射的有效利用，就可以显著的节约能源。有分析资料显示，这种双层玻璃幕墙与传统的单层玻璃幕墙相比，采暖时可以节约能源42%~52%，制冷师可以节约能源38%~60%。因此敞开式外循环呼吸幕墙是呼吸幕墙发展的主流。
此外在空气交换的过程中，室内空气得到了有效净化，让建筑的通风效果得到了很大提高。
四、双层式呼吸幕墙的具体运用
这里我们式开敞式双层呼吸幕墙的具体运用为例来具体进行讨论。
（一）箱式双层玻璃幕墙
它的组成构建包括外层幕墙与向内开启的窗扇。它通过内外层之间的通风间层，可以有效实现对噪声污染和废气污染的防护作用。此外，它的自然通风性能较好，有助于废气的排放和新鲜空气的进入。
（二）井箱式双层玻璃幕墙
它是箱式双层玻璃幕墙的一种特殊的形式。由一组箱式单元及一个通过通风口同单元构成互通的竖井组成。因竖井具有一定的深度，在井内不同部位具有较大的温差，因此其空气流动速度较快，通风效率较高。非常适合于气候叫炎热的地区。同时，它的外部幕墙不需要太多的开窗，有效地减少了传入屋内的噪声。但是，这种幕墙对竖井高度限制较大，所以通常只适用于低平建筑。
（三）走廊式双层玻璃幕墙
它是运用外挂式走廊来进行保温与通风的。它将通风间层的竖向每层都进行隔断，来产生外挂式结构。它的进气口和排气口均设置在每层的楼板和天花板处。其通风量是由通风调节盖板来进行调节的。在冬季，由于阳光照射走廊，使走廊内气温升高，并通过空气对流，流向未受到照射的部位，让室内温度整体上比较适宜。然而，这种幕墙结构容易受到相邻房间的声音干扰。
（四）多层式双层玻璃幕墙
这种结构的玻璃幕墙，其通风间层在水平方向上，连接着多个房间，竖直方向连接了不同的楼层。它的外层幕墙只有很少的开口，因此即使外部噪音较大，也不会对它造成较大的干扰。对于外部噪声较大的建筑物来说尤其适用。然而，其通风间层很容易将不同房间的噪音互相进行传播，导致内部噪音干扰。
五、双层式呼吸幕墙的未来发展方向
现代幕墙已不仅仅是一种简单的外维护结构,而是越来越多地参与了整个建筑的功能建设[2]。总的来讲，进一步实现环保化、智能化和节能化，是双层呼吸幕墙的未来发展方向。
结束语
双层呼吸幕墙，又叫做智能型玻璃幕墙，代表着建筑幕墙设计的潮流。未来，进一步实现环保化、智能化和节能化，是双层呼吸幕墙的未来发展方向。对此，我们应当努力适应新形势下对双层呼吸幕墙的设计要求。
参考文献
[1]刘天成.浅析双层呼吸式幕墙性能及结构[J].商品与质量•建筑与发展，2014（8）：90-92.
[2]孙同娟.浅析双层呼吸式幕墙的特性[J].城市建设理论研究，2015（22）：103-105.
论文作者:刘国勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/16
标签：幕墙论文; 玻璃幕墙论文; 呼吸论文; 空气论文; 节能论文; 外层论文; 室内论文; 《基层建设》2017年5期论文;