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双层热通道玻璃幕墙结构设计浅析

来源:中国幕墙网收集整理  作者:莫英光  日期:2006-1-12
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  作者:莫英光 魏东海
    一、前 言

    由于国内经济的飞速发展,北京2008年的申奥成功,今年11月份加入WTO国际世贸组织,这种大好形势下,建筑外墙装饰设计越来越多样化,通透化;更为值得注意的是越来越多地体现了“高科技”“节能”“环保”的新思维,使我国的幕墙技术同国际先进发达国家的幕墙设计技术正在接轨,质量水平差距正在接近,这是良好的预兆。


    我国幕墙行业从传统的框架式幕墙,到单元体式幕墙仅用了三年时间,在技术、工艺、安装等方面都有重大突破和发展。世界上越来越多的人,对标高0M~20M之内反射玻璃幕墙的太阳光反射和光干扰性污染感到失望和不理想。在这种背景影响下,产生了新的幕墙体系——大清白玻璃全玻幕墙,开始这种玻璃幕墙大部分使用在大厅及以后发展到全部都使用通透的全玻璃幕墙系统。但是这种幕墙有一个极大的缺点——太阳强紫外线幅射和太阳热幅射透过大清玻璃进入室内,使室内温度大大升高。破坏了人们生活的舒适性。首先在西欧出现了即有通透性,又能防止太阳强幅射,尤其能使整个体具有较高的节能效果的幕墙——双层热通道玻璃幕墙。双热通道幕墙一般是全玻璃,全通透式玻璃结构。


    我国出现这种先进的节能双通道幕墙也是1~2年的事情。首先由国外设计指导下,在上海“久来”大厦已近完工,而北京第一个大面积二通道幕墙——“天亚”呼吸式双热通道幕墙是2001年10月开始制造。前者是内循环系统结构,后者是外循环式结构的典型代表。


    不管是内式和外牡环通道幕墙,都具备防尘、防虫、换气通风、节能、光线可控、隔音抗震防火也十分安全。这项技术由西欧传入我国的;在我国生产这种高科技幕墙时,必须要从国情出发,具体设计,不能全部照搬。因为西欧各国冬季温度高,基本无砂尘天气,要合理认真考虑合理性,适应性的性能和价格。


    这种幕墙在原理上、结构上都比常规幕墙变化很大,尤其它完全不同于常规幕墙的方法和结构计算,大部分安全参数和性能,必须在国外做一系列的试验。中国目前没有标准和规范来约束他,因此到国外做试验是必要的。从结构形式和理论依据证明能够满足我国各个地区工程项目的各项要求的新技术,并使幕墙体系向光电幕墙、智能幕墙方向发展。这种幕墙在原理上、结构上都比常规幕墙变化很大。尤其完全不同于其它常规试验方法,对结构强度计算上也出现了新的课题。


    二、双层幕墙体系分类

    双层玻璃幕墙主要分为内循环和外循环体系有其共同点和不同点,共同特点都是在双层玻璃之间形成温室效应,并将其温室的夏季的过热空气排除室外冬季把太阳热能有控制排入室内,使冬夏二季节约大量能源。在夏季为防紫外线和强热辐射遮阳帘办法是必要的,内循环和外循环体系有如下特点:


    1、内循环双层玻璃幕墙结构主要特点

    (1)其结构设计可采用框架断热或单元断热形式。


    (2)一般外层玻璃选用中空钢化,内层玻璃选择单片钢化。


    (3)彩用强制措施,电控管道系统,把夏季的白天将温室的热空气排除室外。冬季将温室效应蓄热通过管道回路系统加热将传到室内,达到节能效果。


    (4)其内外层之间的空腔厚度设计较窄。一般120mm~200mm之内。


    (5)需要增设自然空气进入窗。


    (6)便于清洗双层玻璃之间的灰尘。


    (7)使用材料较少,因此成本较低。


    (8)但需用电力驱动抽风,它比外循环结构节能率低一些。


    2、外循环双层玻璃幕墙结构主要特点

    (1)其结构设计可采用外层框架、单元或点式驳接形式,内层框架断热或单元中空玻璃断热形式。


    (2)一般外层玻璃选用单片或夹层钢化,内层玻璃选择中空(low-e)钢化。


    (3)采用自然的“烟筒”效应,夏季的白天将温室的热空气排除室外,注意不同楼层的“烟筒”效应不同。
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