摘要：呼吸式幕墻作為一種通風的節能幕墻，從原理、環保、節能、使用、舒適度等方面得到大家的一致認可，可以大力推廣使用。本文先分析了雙層呼吸式幕墻的原因及幾種分類，最后以某工程實例為例對呼吸式雙層幕墻的應用做了一定的討論。

　　關鍵詞：呼吸式幕墻,設計,原理,應用

　　引言：呼吸式幕墻，又稱雙層幕墻、雙層通風幕墻、熱通道幕墻等90 年代在歐洲出現，它由內、外兩道幕墻組成，內外幕墻之間形成一個相對封閉的空間，空氣可以從下部進風口進入，又從上部排風口離開這一空間，這一空間經常處于空氣流動狀態，熱量在這一空間流動。其一般被成為“智能型玻璃幕墻系統”，嚴格地說它主要應用于建筑外墻，可以隨天氣變化自動改變自身特性。實際上，在多種雙層玻璃幕墻當中，只有少數裝有感應控制系統并且能夠智能運行。盡管如此，只要精心設計，充分利用自然能源和可再生資源。滿足樓內人群在供熱、制冷和照明等方面的需求。

　　一、呼吸式幕墻的原理與分類

　　呼吸式幕墻由內外兩層玻璃幕墻組成，與傳統幕墻相比，它的最大特點是由內外兩層幕墻之間形成一個通風換氣層，由于此換氣層中空氣的流通或循環的作用，使內層幕墻的溫度接近室內溫度，減小溫差因而它比傳統的幕墻采暖時節約能源42%-52%;制冷時節約能源38%-60%.另外由于雙層幕墻的使用，整個幕墻的隔音效果得到了很大的提高。呼吸式幕墻根據通風層的結構的不同可分為“封閉式內循環體系”和“敞開式外循環體系”兩種。

　　1、封閉式內循環體系呼吸式幕墻

　　封閉式內循環體系呼吸式幕墻，一般在冬季較為寒冷的地區使用，其外層原則上是完全封閉的，一般由斷熱型材與中空玻璃組成外層玻璃幕墻，其內層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟窗，以便對外層幕墻進行清洗。兩層幕墻之間的通風換氣層一般為100-200毫米。通風換氣層與吊頂部位設置的暖通系統抽風管相連，形成自下而上的強制性空氣循環，室內空氣通過內層玻璃下部的通風口進入換氣層，使內側幕墻玻璃溫度達到或接近室內溫度，從而形成優越的溫度條件，達到節能效果。在通道內設置可調控的百頁窗或垂簾，可有效地調節日照遮陽，為室內創造更加舒適的環境。

　　根據英國勞氏船社總部大廈及美國西方化學中心大廈的使用來看，其節能效果較傳統單層幕墻相比達50%以上。

　　2、敞開式外循環體系呼吸式幕墻

　　敞開式外循環體系呼吸式幕墻與“封閉式呼吸式幕墻”相反，其外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內層是由中空玻璃與斷熱型材組成的幕墻。內外兩層幕墻形成的通風換氣層的兩端裝有進風和排風裝置，通道內也可設置百頁等遮陽裝置。冬季時，關閉通風層兩端的進排風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，有效地提高了內層玻璃的溫度，減少建筑物的采暖費用。夏季時，打開換氣層的進排風口，在陽光的照射下換氣層空氣溫度升高自然上浮，形成自下而上的空氣流，由于煙囪效應帶走通道內的熱量，降低內層玻璃表面的溫度，減少制冷費用。另外，通過對進排風口的控制以及對內層幕墻結構的設計，達到由通風層向室內輸送新鮮空氣的目的，從而優化建筑通風質量。

　　可見“敞開式外循環體系呼吸式幕墻”不僅具有“封閉內循環式體系”呼吸式幕墻在遮陽、隔音等方面的優點，在舒適節能方面更為突出，提供了高層超高層建筑自然通風的可能，從而最大限度地滿足了使用者生理與心理上的要求。

　　敞開式外循環體系呼吸式幕墻，在德國法蘭克福的德國商業銀行總行大廈、德國北萊因——威斯特法倫州魯爾河畔埃森市的“RWE”工業集團總部大樓采用。

　　二、呼吸式雙層幕墻的應用

　　由于“封閉式內循環體系呼吸式幕墻”與大廈的通風系統相連接，它的運行會增大通風系統的功率，從而需增大投入與消耗，因而其應用不多。“敞開式外循環體系呼吸式幕墻”作為一種更新形式的呼吸式幕墻得到了廣泛采用。下面將以“敞開式外循環體系呼吸式幕墻”為例，對呼吸式幕墻系統的應用作介紹。

　　1、結構型式

　　呼吸式幕墻由于是雙層體系，在幕墻結構型式多樣化的今天，兩層幕墻可以根據建筑效果的需要有很多種組合，但是為了最大限度地突出呼吸式幕墻的通風、節能、環保的特點，一般采用如下幾種結構型式：

　　內外層結構一體式，即內外層幕墻做成一體或一個單元。構成通風層的內外兩層幕墻共用一根豎骨料，外層可做成明框或隱框形式，內層則做成可開啟窗或固定窗。當兩層幕墻一體地做成單元式，則每個單元猶如一個個玻璃箱子，因此也被稱為“箱體式幕墻”。

　　內外層結構分體式，即內外兩層幕墻各成體系，為形成通氣層通過其它方式進行隔斷。由于此種型式的兩層幕墻分別獨立，外層結構可選用明框、隱框或點式玻璃幕墻結構。內層結構可選用各種幕墻型式或推拉、平開窗的型式。

　　外層幕墻作為建筑物的外表，一方面直接反映的是建筑物的造型，另一方面作為外圍護結構，它還承受風荷載、防雨水等作用，因而其結構在強度與水密性方面應作為重點考慮。內層幕墻由于其主要是與外層結合形成換氣層，所以更應注意其與室內功能的配合，對其密封性能要求可適當降低。

　　2、換氣層與材料

　　呼吸式幕墻換氣層是關鍵，其進出風口的設置、換氣層的寬度大小、材料的選用等直接到其性能的發揮。

　　一般來講，北方寒冷地區因采暖時間長，選用呼吸式幕墻時，主要是利用換氣層的“溫室效應”來減少室內熱量的散失。內層采用中空LOW-E玻璃、斷熱鋁型材，以及相對較大的換氣層寬度將會達到較好的節能效果。

　　南方溫暖地區，因冷氣使用時間較長，利用呼吸式幕墻換氣層的“煙囪效應”來降低內層玻璃表面的溫度可達到節能目的。因此外層采用熱反射玻璃，以及相對較小的換氣層寬度，將會增強煙囪效應的效果，來達到最佳的節能狀態。

　　三、以某工程為例分析雙層玻璃幕墻設計應用

　　某建筑的幕墻分為內外兩層，中空可上人，兩層幕墻中設有特別設計的遮陽系統，上下各有一個通風口。夏季，溫度高，兩層幕墻之間形成一個溫室效應，而兩個通風口之間的高度差自然形成了“煙囪”效應，較冷的空氣不斷補入，并把熱空氣抽走，這樣就加速了中空層中的空氣流動，從而有效降低了內層幕墻內的表面的溫度，達到了降溫效果;冬季，將進風口和出風口全部關閉，中空層中的溫室作用將會溫暖整個樓宇。一方面，居住者能夠體驗到真正的冬暖夏涼，減少極端環境帶來的不適;另一方面，建筑本體的主動效能，極大的減少了能源消耗，節能環保給社會帶來的收益就更加高遠。

　　四、總結

　　隨著我國國民的快速發展，建筑業的發展也突飛猛進，建筑節能也得到相關部門的高度重視，《民用建筑節能管理規定》的出臺，對建筑節能提出了明確的要求。而呼吸式幕墻的出現作為建筑節能的一種重要措施，未來一定會有很好的發展空間。

　　參考文獻：

　　【1】哈里斯。波依拉茲 通風雙層幕墻辦公建筑，中國電力出版社，2006

　　【2】giuliaAndreotti 雙層玻璃幕墻的設計 建筑門窗幕墻與設備 2005.5