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广州科思达建筑幕墙设计有限公司广东，广州 510663摘要:呼吸式幕墙,又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等，它由内、外两道幕墙组成，呼吸式幕墙作为一种通风的节能幕墙,从原理、环保、节能、使用、舒适度等方面得到大家的一致认可，可以大力推广使用。
关键词: 呼吸式幕墙；空气热压原理；烟囱效应；
Abstract: The breathing wall, also known as double-layer curtain wall, double-ventilated curtain wall, hot-aisle walls, by two of the inner and outer curtain wall, breathing wall as a ventilated energy-saving curtain wall, have the unanimous approval from the principles of environmental protection, energy conservation, use, comfort and promote use.Key words: breathing walls; air hot pressing principle; chimney effect.
中图分类号：TU227 文献标识码： A 文章编号：
一、呼吸式幕墙主要结构设计
双层呼吸式玻璃幕墙, 其主要由外层幕墙、内层幕墙、遮阳系统和通风装置等组成, 内外层幕墙间距为600mm,形成空气缓冲区。
1.1内层幕墙
采用明框断热玻璃幕墙结构, 由铝合金竖龙骨和横龙骨连接构成其骨架部分, 并通过连接件、埋件固定于主体结构上,开启窗采用内开内倒结构。
该结构设计主要特点:
(1)玻璃板块座装在横龙骨上,横竖向通过压板定距压紧,外加铝合金扣板,板块可浮动,能满足幕墙各种变位要求;
(2)横竖框的断热冷桥结构设计,阻止热量大量传递,有利于保持室内温度, 节约能源;
(3)横粱端部特殊加工, 插入竖框腔内, 横梁前部及外露扣板底部设有排水通道,使少量渗入的雨水沿此排出室外;
(4)均采用弹性连接,防止结构因温差作用而产生的伸缩效应;
(5)采用双道密封胶条密封,保证幕墙的水密性和气密性均达到要求。
1.2外层幕墙
外层幕墙采用六点支承点式玻璃幕墙结构,支承龙骨为铝型材,其由连接件与内层幕墙竖龙骨相连。玻璃通过不锈钢驳接爪、驳接头将玻璃安装于竖龙骨上。
该结构设计主要特点：
(1)采用板块玻璃和不锈钢驳接件, 其结构轻巧、美观, 视野通透,内外视效果好;
(2)驳接头采用球形铰接, 可转动一定的角度,以适应玻璃弹性变形的需要;
(3)玻璃面板与固定件之间放置有柔性垫片, 使玻璃板块在受力状态弯曲变形时, 能够有一定的位移, 从而避免在玻璃的固定点外产生较大的弯曲应力;
(4)结构体系简洁,施工方便。
1.3遮阳系统和通风装置
呼吸幕墙的进出风口设计为 300mm高, 位于层间,通风口采用铝合金百叶格栅形式, 并在内部安装防虫网、进出风量电动控制装置。进出风口铝合金百叶采用交错排列结构, 即相邻两个板块的百叶一个是进风口、一个是出风口,中间隔开。内外层之间安装针孔式电动遮阳百叶以进一步调节热量的吸引与散发。
2雙层呼吸式幕墙的功能
2.1通风防尘
呼吸幕墙通风由进风口、内层开启窗和出风口构成,其工作原理是运用空气热压原理和烟囱效应,在幕墙进风口形成正压区,使自然风进入缓冲区;在出风口形成负压区, 使室内污浊空气通过缓冲区,排除室外。
在立面进、出风口的后而设计一道细纱网,将蚊蝇等小昆虫及沙尘颗粒阻挡在幕墙外, 而让新鲜的空气进入室内。进、出风量调节装置安装在纱网的后面,调节装置由两层错孔面板及电动机构成,通过连杆机构旋转与摆动,带动错孔面板的开闭。
2.2采光及透光率控制
双层幕墙采用四层玻璃, 其中外片采用夹层玻璃,内片采用中空LOW-E玻璃,通过选用合适的颜色、配置等, 其透光率可达到50%, 完全可满足幕墙的采光要求。
遮阳系统采用电动铝合金百叶遮阳帘形式, 设置在内层幕墙的前部。使用时只要轻轻一动,遮阳百叶便可按照意愿或收起或任意位置放下或让叶偏倾斜,让光线均匀进入室内,大大改善室内光环境。
2.3保温隔热功能与节能效果
呼吸式幕墙外层采用双钢化夹层玻璃,内层采用LOW - E钢化中空玻璃。LOW - E玻璃具有控制热能单向流向室内的作用,是目前最好的节能型玻璃;同时, 内层幕墙采用断桥型材设计, 避免型材间直接接触,切断冷桥,可大大提高幕墙的节能性能。
进入夏季, 打开出气口, 利用空气流动热压原理和烟囱效应,使呼吸幕墙由进气口吸入空气进入缓冲区,在缓冲区内气体受热,产生由下向上的热运动,由出气口把呼吸幕墙内的热气体排到外面, 从而降低内层幕墙温度,起到隔热作用。进入冬季, 关闭呼吸幕墙的出气口,使缓冲区形成温室。白天太阳照射使温室内空气蓄热,温度升高, 使内层幕墙的玻璃外侧温度升高,从而降低内外的温差, 有效阻止室内热量向外扩散。夜间室外温度降低,由缓冲区内蓄热空气向外层幕墙补偿热量, 而室内热量得到维持, 以达到保温节能。
2.4防结露功能
由于缓冲区的温室作用,使内层幕墙玻璃内外两侧的温差减小,当高于露点温度时就不会出现结露。
对外层幕墙来说, 由于缓冲区与室外气体相通,一方面使外幕墙内外两侧温差减少, 另一方面, 潮湿气体随时被换气排出室外, 所以, 外层幕墙内表面也不会结露,因此呼吸幕墙具有防止结露的功能。
3幕墙施工
3.1工艺流程
测量放线及埋件处理→内层龙骨立框→外层框架立框→层间封修、 隐蔽工程处理→内层玻璃安装→外层玻璃安装→通风系统安装→遮阳百叶安装→打密封胶。
3.2工艺要点
3.2.1放线定位
将土建提供的基准中心线、水平线进行复测, 无误后放钢线,定出幕墙安装基准线。
3.2.2埋件处理
(1)后补埋件应做现场拉拔力测试,后补埋件安装完毕后必须进行防腐处理,涂刷防锈漆两遍。
(2)埋件的安装位置是否符合设计要求, 表面平整度是否影响支座的安装、检验标准:埋件平面位置偏差允许≥20mm; 标高偏差≥10mm;表面平整度≥5mm。
3.2.3连接件安装
(1)寻准预埋铁件及连接安装位置;
(2)对照竖梁垂线;拉水平线控制水平高低及进深尺寸;
(3)在连接件三维空间定位确定准确后要进行连接件的临时固定即点焊;
(4)对初步固定的连接件按层次逐个检查后;进行焊接好并对其进行逐个检查验收;
(5)焊接验收完毕后进行防腐处理。
3.2.4内、外层幕墙骨架安装
安装顺序是从下向上, 先安装竖框, 并以竖框定位,再安装横框。
3.2.5上下层间防火封修
防火隔断板是用镀锌钢板经车间加工制作而成。安装时用射钉、拉钉连接在主体结构与幕墙结构上,将上下两层隔开。
3.2.6内层玻璃板块安装
(1)检查玻璃板块是否破裂, 尺寸、厚度等规格,是否符合要求;
(2)在安装前,要将玻璃清理干净,同时要按安装层次、顺序进行堆放,适当倾斜以免倾覆;
(3)初安装时每组约 4~ 5人配合施工;
(4)玻璃初装完成后,要进行横平、竖直、面平的调整。横平即横梁水平,胶封水平;竖直即竖梁垂直、胶封垂直;面平即各玻璃在同一平面内或弧面上。外侧调完后,还要检室内一侧是否平、尺寸是否达到设计要求。
( 5)玻璃板块调整完成后马上要进行固定,主要是用压板进行固定.上压板时要上正、压紧,杜绝松动现象。
(6)每次玻璃安装时,要全过程进行质量控制,验收始终穿插于全过程,随时进行复查。
3.2.7外层玻璃板块安装
(1)不锈钢爪件的安装
外层龙骨经检查符合要求后,进行施工放線。安装爪件时,调整进出位并按照图纸进行校验。安装应采用吊锤、卷尺及水平仪、经纬仪进行校验调整, 使其的进出位差≤25 mm。
(2)饰面玻璃的安装
我们采用垂直运输方式运到相应的高度, 利用搭设的施工作业平台进行安装和顶部设置的吊装轨道运到安装位置。
玻璃安装时, 让上部先入槽, 把氯丁胶注入下部槽内, 将玻璃慢慢放入槽中, 再用泡沫填充棒固定玻璃,防止玻璃在槽内摆动造成意外破裂。中间部位的玻璃,先在玻璃上安装扣件,玻璃定位后, 再把扣件与驳接爪连接。玻璃安装好后,应调整玻璃上下、左右、前后的缝隙的大小, 其允许偏差不得超过≥2mm, 拧紧扣件,然后将其固定住。
(3)检验措施
用吊锤、卷尺及水平仪、经纬仪、水准仪进行校验、调整, 使胶缝宽度误差≤ 2mm,水平与竖向直线度误差≤2mm。每安装完后, 进行整体调整; 调整完毕后,进行立面平整度的检查, 其偏差不得超过4mm,符合图纸设计要求后,才能进行打胶。
3.2.8密封打胶
(1)复核外饰面板块间的宽度、 平整度, 符合要求后,在接缝处中填塞相配套的泡沫条, 在接缝两边饰面上粘贴不小于 25mm的保护胶带, 防止密封胶粘到外饰面上造成污染。
(2)用易挥发的清洁剂, 擦拭胶缝的表面, 除去灰尘及其它杂物, 保证表面清洁干净, 影响密封胶效果。
(3)注胶之前需做密封胶与饰面材料之间相溶性试验,并将试验报告提交监理公司等有关单位, 得到各单位认可后开始注胶。
(4)注好的密封胶表面要用到刮板或其它修胶工具进行修整,以保证胶缝表面光滑、平整、均匀。
(5)待外饰面清洁干净后, 再撕去保护胶带, 除去幕墙板块表面的保护膜。
3.2.9幕墙顶部、底部封修
顶部封修在安装顶层板块时进行,并考虑防渗漏及保温要求, 底部封修在板块安装至相应位置前进行。
幕墙框架与工程主体交接之处的封修处理,其材料选用镀锌板和防火岩棉。首先,把封修板加工成节点设计要求的规格;安装时一侧用拉钉与框架连接在一起,另一侧与主体保持足够的接触面, 用射钉固定。封修板之间搭接, 两搭接板间先注入相应的密封胶,再用拉钉固定。封修板与主体结合处注入建筑密封膏, 内部用防火棉等材料填充。
4结束语
(1)在建筑中运用呼吸式幕墙设计能体现现代、简约、造型组合统一,具有鲜明的个性。幕墙以时下流行的玻璃为主要饰面材料,通过不同板块的凸凹处理, 突出玻璃幕墙的晶莹剔透的装饰效果。
(2)大面积应用双层外循环呼吸式玻璃幕墙结构, 采用节能玻璃进一步提高节能、 环保效果。
(3)通过在幕墙进出风口设计具有阻挡较大颗粒灰尘和防虫作用的防尘滤网,解决防尘与通风的问题, 保证防尘效果;通过缓冲区的温室作用防止产生结露。
参考文献
[1].JGJ102- 2003.玻璃幕墙工程技术规范[ S].
关键词: 呼吸式幕墙；空气热压原理；烟囱效应；
Abstract: The breathing wall, also known as double-layer curtain wall, double-ventilated curtain wall, hot-aisle walls, by two of the inner and outer curtain wall, breathing wall as a ventilated energy-saving curtain wall, have the unanimous approval from the principles of environmental protection, energy conservation, use, comfort and promote use.Key words: breathing walls; air hot pressing principle; chimney effect.
中图分类号：TU227 文献标识码： A 文章编号：
一、呼吸式幕墙主要结构设计
双层呼吸式玻璃幕墙, 其主要由外层幕墙、内层幕墙、遮阳系统和通风装置等组成, 内外层幕墙间距为600mm,形成空气缓冲区。
1.1内层幕墙
采用明框断热玻璃幕墙结构, 由铝合金竖龙骨和横龙骨连接构成其骨架部分, 并通过连接件、埋件固定于主体结构上,开启窗采用内开内倒结构。
该结构设计主要特点:
(1)玻璃板块座装在横龙骨上,横竖向通过压板定距压紧,外加铝合金扣板,板块可浮动,能满足幕墙各种变位要求;
(2)横竖框的断热冷桥结构设计,阻止热量大量传递,有利于保持室内温度, 节约能源;
(3)横粱端部特殊加工, 插入竖框腔内, 横梁前部及外露扣板底部设有排水通道,使少量渗入的雨水沿此排出室外;
(4)均采用弹性连接,防止结构因温差作用而产生的伸缩效应;
(5)采用双道密封胶条密封,保证幕墙的水密性和气密性均达到要求。
1.2外层幕墙
外层幕墙采用六点支承点式玻璃幕墙结构,支承龙骨为铝型材,其由连接件与内层幕墙竖龙骨相连。玻璃通过不锈钢驳接爪、驳接头将玻璃安装于竖龙骨上。
该结构设计主要特点：
(1)采用板块玻璃和不锈钢驳接件, 其结构轻巧、美观, 视野通透,内外视效果好;
(2)驳接头采用球形铰接, 可转动一定的角度,以适应玻璃弹性变形的需要;
(3)玻璃面板与固定件之间放置有柔性垫片, 使玻璃板块在受力状态弯曲变形时, 能够有一定的位移, 从而避免在玻璃的固定点外产生较大的弯曲应力;
(4)结构体系简洁,施工方便。
1.3遮阳系统和通风装置
呼吸幕墙的进出风口设计为 300mm高, 位于层间,通风口采用铝合金百叶格栅形式, 并在内部安装防虫网、进出风量电动控制装置。进出风口铝合金百叶采用交错排列结构, 即相邻两个板块的百叶一个是进风口、一个是出风口,中间隔开。内外层之间安装针孔式电动遮阳百叶以进一步调节热量的吸引与散发。
2雙层呼吸式幕墙的功能
2.1通风防尘
呼吸幕墙通风由进风口、内层开启窗和出风口构成,其工作原理是运用空气热压原理和烟囱效应,在幕墙进风口形成正压区,使自然风进入缓冲区;在出风口形成负压区, 使室内污浊空气通过缓冲区,排除室外。
在立面进、出风口的后而设计一道细纱网,将蚊蝇等小昆虫及沙尘颗粒阻挡在幕墙外, 而让新鲜的空气进入室内。进、出风量调节装置安装在纱网的后面,调节装置由两层错孔面板及电动机构成,通过连杆机构旋转与摆动,带动错孔面板的开闭。
2.2采光及透光率控制
双层幕墙采用四层玻璃, 其中外片采用夹层玻璃,内片采用中空LOW-E玻璃,通过选用合适的颜色、配置等, 其透光率可达到50%, 完全可满足幕墙的采光要求。
遮阳系统采用电动铝合金百叶遮阳帘形式, 设置在内层幕墙的前部。使用时只要轻轻一动,遮阳百叶便可按照意愿或收起或任意位置放下或让叶偏倾斜,让光线均匀进入室内,大大改善室内光环境。
2.3保温隔热功能与节能效果
呼吸式幕墙外层采用双钢化夹层玻璃,内层采用LOW - E钢化中空玻璃。LOW - E玻璃具有控制热能单向流向室内的作用,是目前最好的节能型玻璃;同时, 内层幕墙采用断桥型材设计, 避免型材间直接接触,切断冷桥,可大大提高幕墙的节能性能。
进入夏季, 打开出气口, 利用空气流动热压原理和烟囱效应,使呼吸幕墙由进气口吸入空气进入缓冲区,在缓冲区内气体受热,产生由下向上的热运动,由出气口把呼吸幕墙内的热气体排到外面, 从而降低内层幕墙温度,起到隔热作用。进入冬季, 关闭呼吸幕墙的出气口,使缓冲区形成温室。白天太阳照射使温室内空气蓄热,温度升高, 使内层幕墙的玻璃外侧温度升高,从而降低内外的温差, 有效阻止室内热量向外扩散。夜间室外温度降低,由缓冲区内蓄热空气向外层幕墙补偿热量, 而室内热量得到维持, 以达到保温节能。
2.4防结露功能
由于缓冲区的温室作用,使内层幕墙玻璃内外两侧的温差减小,当高于露点温度时就不会出现结露。
对外层幕墙来说, 由于缓冲区与室外气体相通,一方面使外幕墙内外两侧温差减少, 另一方面, 潮湿气体随时被换气排出室外, 所以, 外层幕墙内表面也不会结露,因此呼吸幕墙具有防止结露的功能。
3幕墙施工
3.1工艺流程
测量放线及埋件处理→内层龙骨立框→外层框架立框→层间封修、 隐蔽工程处理→内层玻璃安装→外层玻璃安装→通风系统安装→遮阳百叶安装→打密封胶。
3.2工艺要点
3.2.1放线定位
将土建提供的基准中心线、水平线进行复测, 无误后放钢线,定出幕墙安装基准线。
3.2.2埋件处理
(1)后补埋件应做现场拉拔力测试,后补埋件安装完毕后必须进行防腐处理,涂刷防锈漆两遍。
(2)埋件的安装位置是否符合设计要求, 表面平整度是否影响支座的安装、检验标准:埋件平面位置偏差允许≥20mm; 标高偏差≥10mm;表面平整度≥5mm。
3.2.3连接件安装
(1)寻准预埋铁件及连接安装位置;
(2)对照竖梁垂线;拉水平线控制水平高低及进深尺寸;
(3)在连接件三维空间定位确定准确后要进行连接件的临时固定即点焊;
(4)对初步固定的连接件按层次逐个检查后;进行焊接好并对其进行逐个检查验收;
(5)焊接验收完毕后进行防腐处理。
3.2.4内、外层幕墙骨架安装
安装顺序是从下向上, 先安装竖框, 并以竖框定位,再安装横框。
3.2.5上下层间防火封修
防火隔断板是用镀锌钢板经车间加工制作而成。安装时用射钉、拉钉连接在主体结构与幕墙结构上,将上下两层隔开。
3.2.6内层玻璃板块安装
(1)检查玻璃板块是否破裂, 尺寸、厚度等规格,是否符合要求;
(2)在安装前,要将玻璃清理干净,同时要按安装层次、顺序进行堆放,适当倾斜以免倾覆;
(3)初安装时每组约 4~ 5人配合施工;
(4)玻璃初装完成后,要进行横平、竖直、面平的调整。横平即横梁水平,胶封水平;竖直即竖梁垂直、胶封垂直;面平即各玻璃在同一平面内或弧面上。外侧调完后,还要检室内一侧是否平、尺寸是否达到设计要求。
( 5)玻璃板块调整完成后马上要进行固定,主要是用压板进行固定.上压板时要上正、压紧,杜绝松动现象。
(6)每次玻璃安装时,要全过程进行质量控制,验收始终穿插于全过程,随时进行复查。
3.2.7外层玻璃板块安装
(1)不锈钢爪件的安装
外层龙骨经检查符合要求后,进行施工放線。安装爪件时,调整进出位并按照图纸进行校验。安装应采用吊锤、卷尺及水平仪、经纬仪进行校验调整, 使其的进出位差≤25 mm。
(2)饰面玻璃的安装
我们采用垂直运输方式运到相应的高度, 利用搭设的施工作业平台进行安装和顶部设置的吊装轨道运到安装位置。
玻璃安装时, 让上部先入槽, 把氯丁胶注入下部槽内, 将玻璃慢慢放入槽中, 再用泡沫填充棒固定玻璃,防止玻璃在槽内摆动造成意外破裂。中间部位的玻璃,先在玻璃上安装扣件,玻璃定位后, 再把扣件与驳接爪连接。玻璃安装好后,应调整玻璃上下、左右、前后的缝隙的大小, 其允许偏差不得超过≥2mm, 拧紧扣件,然后将其固定住。
(3)检验措施
用吊锤、卷尺及水平仪、经纬仪、水准仪进行校验、调整, 使胶缝宽度误差≤ 2mm,水平与竖向直线度误差≤2mm。每安装完后, 进行整体调整; 调整完毕后,进行立面平整度的检查, 其偏差不得超过4mm,符合图纸设计要求后,才能进行打胶。
3.2.8密封打胶
(1)复核外饰面板块间的宽度、 平整度, 符合要求后,在接缝处中填塞相配套的泡沫条, 在接缝两边饰面上粘贴不小于 25mm的保护胶带, 防止密封胶粘到外饰面上造成污染。
(2)用易挥发的清洁剂, 擦拭胶缝的表面, 除去灰尘及其它杂物, 保证表面清洁干净, 影响密封胶效果。
(3)注胶之前需做密封胶与饰面材料之间相溶性试验,并将试验报告提交监理公司等有关单位, 得到各单位认可后开始注胶。
(4)注好的密封胶表面要用到刮板或其它修胶工具进行修整,以保证胶缝表面光滑、平整、均匀。
(5)待外饰面清洁干净后, 再撕去保护胶带, 除去幕墙板块表面的保护膜。
3.2.9幕墙顶部、底部封修
顶部封修在安装顶层板块时进行,并考虑防渗漏及保温要求, 底部封修在板块安装至相应位置前进行。
幕墙框架与工程主体交接之处的封修处理,其材料选用镀锌板和防火岩棉。首先,把封修板加工成节点设计要求的规格;安装时一侧用拉钉与框架连接在一起,另一侧与主体保持足够的接触面, 用射钉固定。封修板之间搭接, 两搭接板间先注入相应的密封胶,再用拉钉固定。封修板与主体结合处注入建筑密封膏, 内部用防火棉等材料填充。
4结束语
(1)在建筑中运用呼吸式幕墙设计能体现现代、简约、造型组合统一,具有鲜明的个性。幕墙以时下流行的玻璃为主要饰面材料,通过不同板块的凸凹处理, 突出玻璃幕墙的晶莹剔透的装饰效果。
(2)大面积应用双层外循环呼吸式玻璃幕墙结构, 采用节能玻璃进一步提高节能、 环保效果。
(3)通过在幕墙进出风口设计具有阻挡较大颗粒灰尘和防虫作用的防尘滤网,解决防尘与通风的问题, 保证防尘效果;通过缓冲区的温室作用防止产生结露。
参考文献
[1].JGJ102- 2003.玻璃幕墙工程技术规范[ S].