通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻介紹

通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻介紹近十年來，隨著我國國民經(jīng)濟的快速、健康的發(fā)展，作為現(xiàn)代建筑象征的建筑幕墻行業(yè)也隨之得到迅速發(fā)展，技術(shù)日趨進步和完善。同時，隨著建筑節(jié)能成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分，人們對建筑幕墻的功能要求也越來越高。除了要滿足傳統(tǒng)的建筑裝飾以及圍護作用以外，現(xiàn)代的建筑幕墻還必須滿足節(jié)能、環(huán)保、智能等一系列要求，從而為人們提供一個更加舒適的空間。

目前國內(nèi)絕大部分幕墻缺乏對環(huán)保、節(jié)能方面的考慮，保溫及隔聲性能較差，保溫性能只能達到國標Ⅳ級，傳熱系數(shù)K值一般都大于3.0W/K.m2；隔聲性能只能達到國標Ⅲ級，隔聲量一般在25～35dB之間。針對這種局面，方大集團早在1998年就開始了新一代幕墻的設(shè)計工作，經(jīng)過廣泛的市場調(diào)研及技術(shù)資料的收集，最終選定歐洲幕墻體系中以環(huán)保、節(jié)能為主題的幕墻作為藍本，在引進國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，經(jīng)過消化、吸收，開發(fā)出新一代的通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻。

簡介

作為一種新型的建筑幕墻系統(tǒng)，通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻與其他傳統(tǒng)幕墻體系相比，最大特點在于其獨特的雙層幕墻結(jié)構(gòu)，具有通風(fēng)換氣、環(huán)保、節(jié)能的功能，比傳統(tǒng)的幕墻節(jié)能達50%，隔熱、隔聲效果非常明顯，傳熱系數(shù)K值可達0.94W/K.m2，保溫性能達國標Ⅱ級；隔聲量達50dB，隔聲性能達國標Ⅰ級。采用不打膠工藝，徹底改變了傳統(tǒng)幕墻的結(jié)構(gòu)形式，立面美觀大方，沒有硅酮膠的二次污染。特別是在沙塵暴發(fā)生的地區(qū)，雙層結(jié)構(gòu)保證人們可以在室內(nèi)自由開窗換氣，而室外沙塵無法進入室內(nèi)。該幕墻工廠化生產(chǎn)程度高，安裝方便，便于控制施工質(zhì)量。

該幕墻獨特的作用機理，使得它既適用于我國烈日炎炎的南方，也適用于溫差較大的北方，具有巨大的潛在市場。在歐洲發(fā)達國家和地區(qū)，通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻運用受到廣泛重視，而在國內(nèi)，該產(chǎn)品還是空白，開展這方面的研制開發(fā)工作，必將帶來可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。

通風(fēng)原理

通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻采用雙層幕墻結(jié)構(gòu)體系，外層采用透過率大的單層透明玻璃，以保證通風(fēng)換氣的效果，內(nèi)層采用中空LOW-E玻璃，以利于保溫、節(jié)能和隔聲；雙層幕墻中間為50～140mm左右的空氣通道，通道內(nèi)設(shè)有25mm寬可調(diào)升降及角度的鋁合金百葉，可調(diào)百葉根據(jù)業(yè)主要求可采用手動或電動兩種方式。幕墻底部±0.000附近設(shè)置可拆卸式的進風(fēng)口，以方便日常定期清潔、維護；頂部女兒墻附近設(shè)置出風(fēng)口，出風(fēng)口設(shè)有開閉系統(tǒng)，控制開關(guān)引入室內(nèi)；進風(fēng)口和出風(fēng)口均設(shè)有過濾層，起到防蚊蟲、防沙塵的作用。

夏季，開啟幕墻頂部出風(fēng)口，幕墻內(nèi)、外空氣連通，當新鮮空氣從進風(fēng)口進入時，太陽光加熱通道中空氣的溫度，新鮮空氣受熱后上升，從出風(fēng)口處排出，產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，形成通道內(nèi)的空氣與室外空氣的對流，從而帶走通道內(nèi)空氣的熱量，降低內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少室外熱量對室內(nèi)的輻射，從而減少了空調(diào)的制冷負荷和運行費用，達到節(jié)約能源的效果。此外，放下通道內(nèi)設(shè)置的鋁合金百葉，并調(diào)節(jié)百葉角度，阻擋陽光直接射入室內(nèi)，同時內(nèi)層幕墻采用中空低輻射玻璃，從而進一步減少陽光的輻射，降低了內(nèi)層幕墻兩側(cè)的溫差，給人以舒適感。具體參見夏季通風(fēng)示意圖。

冬季，關(guān)閉幕墻頂部出風(fēng)口，阻止通道內(nèi)的空氣與室外空氣相通，通道內(nèi)形成相對封閉的空間。當新鮮空氣從進風(fēng)口進入時，太陽光加熱通道中空氣的溫度，而熱空氣無法從出風(fēng)口處排出，使通道內(nèi)空氣的熱量不易散發(fā)，提高了內(nèi)側(cè)幕墻外表面的溫度，減少室內(nèi)熱量的損失，從而減少了建筑物的采暖費用，節(jié)省能源。同時收起通道內(nèi)設(shè)置的鋁合金百葉或調(diào)節(jié)百葉角度，使陽光直接照進室內(nèi)，達到改善室內(nèi)環(huán)境的目的。當室內(nèi)空氣較混濁時，可開啟室內(nèi)的換氣口，引入新鮮的空氣，改善空氣質(zhì)量。具體參見冬季換氣示意圖。

工藝

通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻的氣密性、水密性主要通過多道膠條形成多層空腔，在構(gòu)造上形成“多腔減壓、等壓防水、減壓消氣”來得以保證。以下以北京國家會計師學(xué)院教學(xué)樓幕墻工程為例，來簡單介紹通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻的工藝。

該工程的教學(xué)樓為南北朝向，通風(fēng)式幕墻安裝在建筑物南面。外層幕墻采用6mm厚透明鋼化玻璃，三道膠條防水，其中防水關(guān)鍵部位采用硅酮膠條，增加了膠條的抗腐蝕、彈性及抗老化性。內(nèi)層幕墻采用5+12A+5透明中空LOW-E玻璃，夏季阻止室外太陽輻射進入室內(nèi)；冬季阻止室內(nèi)熱能向外輻射，室內(nèi)可見部分設(shè)置開啟扇，以方便日常定期維護及清潔，同時采用二道膠條防氣，以提高幕墻的氣密性、隔聲性。

外層幕墻采用小單元掛式工藝，玻璃組框采用獨特的鑄鋁組件而非傳統(tǒng)的角鋁，提高了單元板塊整體性，同時也方便更換破損玻璃。單元板塊安裝方便、快捷，可在室內(nèi)安裝而不影響主體落架，有效地縮短施工工期，節(jié)約成本，由于該系統(tǒng)對安裝精度要求較高，施工過程中應(yīng)嚴格按規(guī)范進行放線、安裝。為保證外層幕墻單純依靠膠條防水的要求，鋁型材最好選用超高精級，減小鋁型材的彎曲度和扭擰度，同時需注意控制加工精度，以保證密封膠條的壓縮量和膠條與型材之間的緊密結(jié)合。內(nèi)層開啟扇選取通用型的鉸鏈和天地鎖，型材無需二次加工，現(xiàn)場安裝、拆卸非常方便。

熱工計算結(jié)論

現(xiàn)以北京國家會計師學(xué)院的通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻為例，對其熱工性能進行計算，具體計算過程略。

該工程通風(fēng)式幕墻總高16.0米，通道寬70mm，外層采用6mm透明鋼化玻璃，內(nèi)層采用6+12A+6中空LOW-E玻璃，進風(fēng)口200mm寬，出風(fēng)口120mm寬。與傳統(tǒng)幕墻相比，其計算結(jié)果為：夏季制冷時節(jié)約能源37～39%，冬季采暖時節(jié)約能源30～31%。

通過計算可以看出，通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻有顯著的節(jié)能效果。

優(yōu)點

通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)，其優(yōu)點主要有以下幾個方面：

1.節(jié)約能源。該產(chǎn)品注重保溫節(jié)能，其保溫性能達到國標Ⅱ級，夏季節(jié)省空調(diào)費用；冬季節(jié)省采暖費用，減少能源浪費。中國地大物博，人口眾多，人均資源卻很低，節(jié)約能源具有重要的意義。

2.環(huán)保。提倡環(huán)保意識，采用不打膠工藝，沒有硅酮膠的二次污染。隔聲量達50dB，隔聲性能達到國標Ⅰ級，與當今世界的發(fā)展潮流相符。

3.思路新穎，有創(chuàng)意。它的雙層通風(fēng)式結(jié)構(gòu)幕墻為行業(yè)的發(fā)展開創(chuàng)了一條全新的思路和理念。在國內(nèi)幕墻行業(yè)中，打破傳統(tǒng)幕墻一統(tǒng)天下的局面，填補了我國幕墻行業(yè)的一項空白。

4.廣闊的市場前景。中國經(jīng)濟持續(xù)快速、健康的發(fā)展，綜合國力不斷提高，人們希望并且能夠接受較高檔次的幕墻產(chǎn)品，為該幕墻的應(yīng)用推廣和發(fā)展提供了廣闊的市場。

存在的問題

通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻還需在將來具體的工程中不斷發(fā)展、完善，從目前來看，還存在以下兩個方面的問題：

從經(jīng)濟方面來看：單位面積成本較高，首期投資較大，比傳統(tǒng)幕墻高出近一倍，這也是廣大建筑師和業(yè)主最為關(guān)心的問題。主要原因：一是該幕墻本身為雙層幕墻體系，單位鋁型材及玻璃等用料增加。此項可通過幕墻的標準化、規(guī)模化來降低成本。二是幕墻配件、附件部分依賴進口產(chǎn)品，加上國內(nèi)代理商從中加價，同類產(chǎn)品價格比國際市場高出2～3倍，且交貨周期長，可變因素較多。實施配、附件國際采購化，與國外的著名附件生產(chǎn)廠商直接建立長期的合作關(guān)系，或與國內(nèi)知名附件廠合作開發(fā)，減少中間環(huán)節(jié)，大幅降低附件成本，又能縮短采購周期。通過以上措施，單位面積成本將大幅下降，以適合中國的國情。

從技術(shù)方面來看：主要是空氣通道內(nèi)的防火問題。根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-96中4.4.6的要求，“玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應(yīng)采用不燃燒材料填充”，這一點對通風(fēng)式幕墻的防火造成一定的困難?，F(xiàn)階段主要有三種方法解決：

1.幕墻通道內(nèi)層間適度隔斷。通道內(nèi)較窄處安裝1.5mm厚打孔鍍鋅鋼板，板面鋪設(shè)低密度防火棉，同時保證通道內(nèi)空氣的流通。當發(fā)生火災(zāi)時，該防火層阻止火勢向上發(fā)展，而使火勢破壞幕墻的雙層玻璃，向外發(fā)展。此法成本低，安裝簡單，但通道中的空氣流動速度會受到影響，防火效果需要通過實踐檢驗。

2.每個樓層做單獨的通風(fēng)式幕墻。幕墻在每個樓層層高處斷開，每層設(shè)置進、出風(fēng)口，使每層樓幕墻成為一個獨立的小循環(huán)系統(tǒng)，但由于層高普遍較小，煙囪效應(yīng)可能不明顯，尤其是在夏季。此法可能需要人工排風(fēng)系統(tǒng)。

3.安裝智能化防火系統(tǒng)。室內(nèi)安裝煙感、火感系統(tǒng)，當發(fā)生火災(zāi)時，啟動幕墻通道內(nèi)的防火層自動關(guān)閉，切斷火勢可能向上發(fā)展的趨勢，迫使火勢向外發(fā)展。但此法成本較高，價格較貴。

市場發(fā)展前景

通風(fēng)式環(huán)保節(jié)能幕墻具有獨特的雙層結(jié)構(gòu)，具有較高物理性能，尤其是其保溫性能、隔聲性能甚至超過了斷熱節(jié)能鋁合金幕墻。1999年底建設(shè)部發(fā)布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》，嚴格規(guī)定了民用建筑的節(jié)能標準和設(shè)計規(guī)范。幕墻、門窗的節(jié)能約占建筑節(jié)能的40%左右，所以具有極其重要的地位。

在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，可對內(nèi)、外層幕墻進行分別改進，組成不同的幕墻結(jié)構(gòu)形式，如外層可做成元件式、單元式、點式等，內(nèi)層可做成元件式、單元式等，或?qū)€別型材采用斷熱型材，進一步提高其保溫性能。同時，在幕墻中裝入光電轉(zhuǎn)換裝置，可制成光電智能型幕墻，充分利用太陽能，為大廈提供電能和熱能，并可通過光、風(fēng)、熱等感應(yīng)裝置，使幕墻自身體系具有自動調(diào)節(jié)功能，從而形成