摘要：現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格越來(lái)越多采用玻璃幕墻代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圍合式磚墻，然而近五年來(lái)的現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，尤其是外國(guó)的建筑設(shè)計(jì)師越來(lái)越多采用雙層玻璃幕墻，因?yàn)樗鼈冊(cè)谧匀煌L(fēng)、隔音、抗風(fēng)和擋雨等方面有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。隨著中共十九大的召開(kāi)，中國(guó)在社會(huì)主義小康建設(shè)上加快步伐，而現(xiàn)代甚至以后的節(jié)能建筑要求有很好的保溫隔熱、晚間通風(fēng)等效果，這正是雙層幕墻未來(lái)化加速發(fā)展的動(dòng)因和趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：雙層幕墻；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著中共十九大的召開(kāi)，中國(guó)在社會(huì)主義小康社會(huì)建設(shè)上加快步伐，而現(xiàn)代及以后的節(jié)能建筑必然是中國(guó)未來(lái)建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，雙層玻璃幕墻正是解決現(xiàn)代建筑能源問(wèn)題上的重大設(shè)計(jì)手法。在歐美國(guó)家，雙層幕墻已經(jīng)成為建筑競(jìng)爭(zhēng)的普遍特點(diǎn)，但作為前衛(wèi)建筑的立面技術(shù)手段，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師對(duì)其實(shí)際性能參與更多的實(shí)踐，以此達(dá)到更大性能的改善。

1.雙層幕墻的基本概念

雙層幕墻是雙層玻璃幕墻的簡(jiǎn)稱，由外層玻璃幕墻、空氣間層和內(nèi)層玻璃幕墻組成的多層結(jié)構(gòu)幕墻。外層幕墻是由一個(gè)半封閉的玻璃組合框架組成，一般采用框幕墻或支點(diǎn)玻璃幕墻，主要作用是遮風(fēng)、擋雨、隔音、調(diào)節(jié)空氣間層空氣流動(dòng)等作用；空氣間層是由是內(nèi)外兩層玻璃之間的氣體，通過(guò)改變空氣的流動(dòng)情況，可以減少外部環(huán)境對(duì)建筑室內(nèi)的影響；內(nèi)層幕墻大部分采用明框幕墻或活動(dòng)窗，并開(kāi)有檢修門，在雙層組合中起到二次遮擋、阻隔作用。內(nèi)外幕墻

2.雙層幕墻的性能特點(diǎn)

2.1隔聲

傳統(tǒng)的建筑單層幕墻對(duì)外界聲音的阻隔效果有限，采用雙層玻璃幕墻之后效果明顯改善。外層墻板通過(guò)反射效應(yīng)阻擋噪聲，主要體現(xiàn)在以下方面：當(dāng)外層幕墻后的噪音低于外部，代表外層幕墻對(duì)外界噪音起到明顯的阻隔效果，如果沒(méi)有關(guān)閉內(nèi)層幕墻，內(nèi)部環(huán)境也只有受到很小的外部環(huán)境噪音的影響。當(dāng)外部噪音透過(guò)外層幕墻聲音反射到空氣間層，內(nèi)層幕墻的開(kāi)啟面積決定著聲音的阻隔效應(yīng)，隔聲水準(zhǔn)與通風(fēng)需求之間有密切聯(lián)系。當(dāng)室內(nèi)的噪音一部分被外層幕墻反射到建筑內(nèi)部，這樣會(huì)使內(nèi)部環(huán)境的聲音回蕩，間接增加內(nèi)部聲音的響度。

2.2 保溫隔熱

以廊道式雙層幕墻為例，如圖一，在炎熱的夏季，由于半開(kāi)放的外層幕墻全部關(guān)閉，只有幕墻上下通風(fēng)口可開(kāi)啟，空氣可以從外層玻璃下部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入這一空間，又從玻璃上部排風(fēng)口離開(kāi)這一空間，這使得空氣間層的熱空氣可以與外界空氣交互替換，形成對(duì)流，有效地對(duì)內(nèi)部環(huán)境起到隔熱的作用。每一種物質(zhì)，不管是固體、液體或者氣體，都可以輻射或者吸收熱，這取決于它接觸到的物質(zhì)的溫度。在寒冷的冬季，將外層幕墻通風(fēng)口關(guān)閉，使得外層幕墻作為阻止外界寒冷氣流的第一道防線；這時(shí)的空氣間層完全封閉，達(dá)到溫度最高值，外界的冷空氣與空氣間層接觸形成冷凝水，內(nèi)部空氣間層無(wú)形的形成了阻止外界寒冷氣流的第二道防線；毫無(wú)疑問(wèn)，內(nèi)層玻璃幕墻則是第三道防線。

2.3 自然采光

雙層幕墻與單層幕墻對(duì)采光的要求并無(wú)不同，采用雙層玻璃幕墻后的自然采光率顯著下降，只有20%左右自然光投射到室內(nèi)，當(dāng)然這也是雙層幕墻實(shí)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能之后出現(xiàn)的一些問(wèn)題。這就要求在設(shè)計(jì)有雙層幕墻的建筑物室內(nèi)采取部分人工照明、部分自然照明的組成形式。其中如果優(yōu)化回路開(kāi)關(guān)的設(shè)置方法可以有效提高自然光的利用率。

2.4 通風(fēng)防火

雙層幕墻提供了一種夜間通風(fēng)的方式，它既可以減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗又可以防止氣候侵害。對(duì)于單層幕墻，只有采用機(jī)械通風(fēng)方式才能達(dá)到這樣的效果。對(duì)于雙層幕墻防火方面的性能取決于危險(xiǎn)系數(shù)，其額外的防火措施包括室內(nèi)及空氣層內(nèi)的自動(dòng)防火系統(tǒng)、空氣層內(nèi)的自動(dòng)排煙系統(tǒng)等。當(dāng)潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)系數(shù)升高時(shí)，自動(dòng)防火系統(tǒng)在煙感基礎(chǔ)上發(fā)揮重要作用，同時(shí)噴水器會(huì)阻止火災(zāi)通過(guò)空氣間層傳播。

3.雙層幕墻的分類

3.1 內(nèi)循環(huán)雙層通風(fēng)幕墻

內(nèi)循環(huán)雙層幕墻的外層玻璃幕墻采用的是中空玻璃組件，而內(nèi)層玻璃采用的是單層玻璃組件或者鋁合金門窗，它的特點(diǎn)是在每一樓層接近地面處設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口與室內(nèi)相通，接近天花頂棚處設(shè)置有排風(fēng)口，并且通過(guò)排風(fēng)管道和排風(fēng)設(shè)備相貫通，內(nèi)部空間的頂棚上設(shè)置有送風(fēng)口和中央空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)相貫通。內(nèi)層幕墻可以呈現(xiàn)可開(kāi)啟狀態(tài)，通過(guò)內(nèi)部設(shè)置的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，將室內(nèi)空氣從地板的通風(fēng)口流動(dòng)到到空氣間層的排風(fēng)口并留出，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)空氣和空氣間層空氣的循環(huán)流動(dòng)，又因?yàn)閮?nèi)外溫度相差無(wú)幾，對(duì)于北方地區(qū)的采暖能源的利用實(shí)現(xiàn)了更大效益的節(jié)約。而正是這種氣壓差可以使外層幕墻上設(shè)置的百葉窗在內(nèi)部新風(fēng)不足或者特殊情況下開(kāi)啟開(kāi)啟扇，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)和室外氣體的流動(dòng)。另外這種設(shè)計(jì)也可以在內(nèi)部環(huán)境發(fā)生火災(zāi)時(shí)順利排煙，減輕火災(zāi)造成的人身財(cái)產(chǎn)等危害。

3.2外循環(huán)雙層通風(fēng)幕墻

外循環(huán)雙層幕墻與內(nèi)循環(huán)雙層通風(fēng)幕墻的區(qū)別在于排風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，外循環(huán)雙層通風(fēng)幕墻不需要借助機(jī)械通風(fēng)。內(nèi)層玻璃采用的是可敞開(kāi)的中空玻璃組件，外層玻璃為局部單層玻璃，上部分為排風(fēng)口，下部分為進(jìn)風(fēng)口，夏季在進(jìn)行氣體交換的時(shí)候，完全借助外界太陽(yáng)輻射熱產(chǎn)生的溫度逆差，氣流在空氣間層循環(huán)，將室內(nèi)的氣體交換到室外，達(dá)到節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)資源和機(jī)械維修費(fèi)用。冬季則是相反。

4.結(jié)語(yǔ)

雙層玻璃幕墻的預(yù)算成本要比普通單層玻璃幕墻高，但從純功能方面分析，只要控制相應(yīng)的投入，就可以制成經(jīng)濟(jì)型雙層幕墻。主要考慮有避免電動(dòng)開(kāi)啟玻璃窗戶、空氣間層的厚度控制在40cm范圍內(nèi)、減少幕墻構(gòu)件的結(jié)構(gòu)等。單從節(jié)約發(fā)展新能源等方面來(lái)看，雙層幕墻乃是替代單層玻璃幕墻的不二選擇。當(dāng)然，將雙層幕墻不作為建筑室內(nèi)面積是雙層幕墻持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵，這在不同地區(qū)建筑權(quán)威部門看法不一。

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作者簡(jiǎn)介：曹振鑫（1992-）男，漢族，山東濟(jì)南人，環(huán)境設(shè)計(jì)碩士，湖南工業(yè)大學(xué)包裝設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)中的保護(hù)和創(chuàng)新、環(huán)境設(shè)計(jì)理論等。endprint