通风式玻璃幕墙通风原理探析

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1、通风式玻璃幕墙通风原理探析　　摘要：根据气体体积V、压强P、温度T三个状态参数，探讨通风式（双层）玻璃幕墙的通风原理。提出利用地下室“冬暖夏凉”的空气作为双层玻璃幕墙之间“空腔”里的介质，隔离外层幕墙玻璃向内层幕墙玻璃传递冷（热）量，从而保持室内经空调采暖系统调节的室内气温相对稳定，达到节能降耗的效果。关键词：幕墙；通风；节能通风式（又称双层式、呼吸式）玻璃幕墙，它是由双层玻璃幕墙组成，在双层之间的“空腔”（或称为通道）里；空气起作隔离内外层玻璃幕墙因空气温差产生的冷热交换，当它受到外力（如抽风机）或自然通风的作用产生流动时可以被排出；排出“空腔”内受到外层

2、玻璃幕墙传导的冷（热）空气；就能排除或减少其对内层玻璃幕墙外表面层气温的影响；也就能保持室内空气温度相对稳定，从而减轻或不增加室内空调或采暖系统的运行负荷，以达到节能降耗的目的。特别在炎热的夏天或寒冷的冬天，室内外气温相差很大时这种节能降耗更显著，这是与单层玻璃幕墙的根本区别。8能不断排出“空腔”内受到外层玻璃幕墙传导的冷（热）空气；这是通风式玻璃幕墙功能的关键所在，除了要研发创新该项幕墙的构造技术、材料技术、控制技术外，该项幕墙通风原理的探讨；特别是探讨能以自然通风为主、电力通风为辅的排出方式更有意义。因仅靠自然通风的原理难以保持排风的有效性和持续性；靠电

3、力通风排气会增加设备投资和运行费用；达不到节能降耗目的。我们知道空气定向流动必须要在流动方向的两端存在压力差，由压力高的地方流向压力低的地方，这种压力是空气自身的静压与外来的动压之和。而双层玻璃幕墙之间的“空腔”内，沿建筑物高度如何产生下高上低的空气压力差使空气由下而上地流动呢？在敞开式外循环体系通风式玻璃幕墙中；夏季“空腔”的空气在阳光照射下升温；幕墙上下开通风口使空气对流，产生“烟囟效应”，是利用等压过程中气温升高体积膨张（向各方向产生静压力）的原理。当打开“空腔”上下设置的进排风口，“空腔”内升温的空气在向其他方向膨张受阻的条件下；迫使它向上膨张形成空

4、气上浮经排风口排出（并非是上下排气口之间有静压差），带走外界热空气对内层幕墙玻璃外表面气温的影响。冬季关闭外幕墙上设置的排风口，滞留“空腔”的空气；在阳光照射下升温产生“室温效应”，隔离外幕墙玻璃接受外界冷空气对内层幕墙玻璃外表气温的影响；以保护室内气温稳定。上述冬季的“室温效应”和夏季“烟囟效应”是在有阳光照射下的条件形成的，而实际上还存在着无阳光照射；双层玻璃幕墙之间的“空腔”内难以形成冬季“室温效应”8和夏季“烟囟效应”。那么是否因无阳光照射双层玻璃幕墙内外之间无温差呢？其实不然。实际上在冬季无阳光照射的时段；如一天二十四小时中早上、晚上、夜间将有十几

5、小时；还有降雪下雨天、多云阴天等。室内气温经空调采暖系统处理会保持一定的相对稳定的温度；比如C氏18—25度，而室外在无阳光照射下气温会更低；甚至于零下十几度、二十几度，双层玻璃幕墙内外温差更大，这些时段双层玻璃幕墙之间的“空腔”内无“室温效应”，“空腔”内的气温会大大降低内层幕墙玻璃外表层气温，从而降低或影响室内温度。若要保持室内稳定的温度就需要增加空调采暖负荷。既便夏季炎热的天气里无阳光照射的时段；晚上至夜间22时之前，由于地表在白天阳光照射下吸收大量的热量，到晚上夜间需要散热蒸发而使室外气温升高，这时段双层玻璃幕墙之间的“空腔”内；“烟囟效应”就没有白

6、天阳光照射下那样的效果显著，“空腔”内的空气也会吸收内层幕墙玻璃外表面冷气温度而影响室内温度，若要保持室内稳定的温度也需要增加空调制冷负荷。8作为通风式（双层）玻璃幕墙的本质作用；是利用双层玻璃幕墙之间“空腔”内的空气隔离或减少外界冷（热）空气对室内气温的影响，使室内生活、工作有良好的相对稳定的舒适环境。而“空腔”内作为传媒介质的空气是分子运动较为活跃的物质之一；即对物质温度的传递（吸热或放热）异常活跃。利用这种“介质”本身就存在着矛盾，一方面利用它“隔离”外来冷（热）量，另一方面它又传递（吸收或释放）外来的冷（热）量。利用双层玻璃幕墙之间“空腔”内的空气介

7、质，就要利用它“隔离”外来冷（热）空气的长处，避它传递（吸收或释放）外来冷（热）空气的短处，实质上就是让它的气温与室内气温相近，降低它向内层幕墙玻璃外表面传递冷（热）空气的能力，减少它对室内气温的影响。同时要让它在“空腔”内上浮流动，否则，它滞留在“空腔”内的时间长，会吸收外层幕墙玻璃传导的外界空气的冷（热）量；与内层幕墙玻璃外表面气温温差变大；影响室内气温的变化。在敞开式外循环体系通风式玻璃幕墙中，一般外层幕墙采用中空钢化玻璃和利用各种形式的遮阳板遮阳，其意义就在于夏季隔离和遮挡阳光照射使“空腔”内气温升高，减少“空腔”内气温与内层幕墙玻璃外表面气温的温差

8、。打开外玻璃幕墙上下进排风口让“空腔”内热空气上浮流