呼吸式幕墻，又稱(chēng)雙層幕墻、雙層通風(fēng)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(gè)相對封閉的空間，空氣可以從下部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，又從上部排風(fēng)口離開(kāi)這一空間，這一空間經(jīng)常處于空氣流動(dòng)狀態(tài)，熱量在這一空間流動(dòng)。

　　呼吸式幕墻的原理與分類(lèi)

　　�おず粑�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(diǎn)是由內外兩層幕墻之間形成一個(gè)通風(fēng)換氣層，由于此換氣層中空氣的流通或循環(huán)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(shí)節約能源42%-52%；制冷時(shí)節約能源38%-60%.另外由于雙層幕墻的使用，整個(gè)幕墻的隔音效果得到了很大的提高。呼吸式幕墻根據通風(fēng)層的結構的不同可分為“封閉式內循環(huán)體系”和“敞開(kāi)式外循環(huán)體系”兩種。

　　1.封閉式內循環(huán)體系呼吸式幕墻

　　�おし忾]式內循環(huán)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(kāi)啟窗，以便對外層幕墻進(jìn)行清洗。兩層幕墻之間的通風(fēng)換氣層一般為100-200毫米。通風(fēng)換氣層與吊頂部位設置的暖通系統抽風(fēng)管相連，形成自下而上的強制性空氣循環(huán)，室內空氣通過(guò)內層玻璃下部的通風(fēng)口進(jìn)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(yōu)越的溫度條件，達到節能效果。在通道內設置可調控的百頁(yè)窗或垂簾，可有效地調節日照遮陽(yáng)，為室內創(chuàng )造更加舒適的環(huán)境。

　　�おじ鶕�英國勞氏船社總部大廈及美國西方化學(xué)中心大廈的使用來(lái)看，其節能效果較傳統單層幕墻相比達50%以上。

　　2.敞開(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻

　　��  敞開(kāi)式外循環(huán)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(fēng)換氣層的兩端裝有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)裝置，通道內也可設置百頁(yè)等遮陽(yáng)裝置。冬季時(shí)，關(guān)閉通風(fēng)層兩端的進(jìn)排風(fēng)口，換氣層中的空氣在陽(yáng)光的照射下溫度升高，形成一個(gè)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(shí)，打開(kāi)換氣層的進(jìn)排風(fēng)口，在陽(yáng)光的照射下?lián)Q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(guò)對進(jìn)排風(fēng)口的控制以及對內層幕墻結構的設計，達到由通風(fēng)層向室內輸送新鮮空氣的目的，從而優(yōu)化建筑通風(fēng)質(zhì)量。

　　�おた梢�(jiàn)“敞開(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻”不僅具有“封閉內循環(huán)式體系”呼吸式幕墻在遮陽(yáng)、隔音等方面的優(yōu)點(diǎn)，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(fēng)的可能，從而最大限度地滿(mǎn)足了使用者生理與心理上的要求。

　　�おこㄩ_(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻，在德國法蘭克福的德國商業(yè)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(yè)集團總部大樓采用。

　　呼吸式幕墻的優(yōu)點(diǎn)

　　呼吸式幕墻與傳統的單層幕墻相比有如下突出的優(yōu)點(diǎn)：

　　�お�從原理上，呼吸式幕墻采用“煙囪效應”與“溫室效應”的原理，是從幕墻的功能上解決節能問(wèn)題；單層幕墻則只是從材料的選用上，通過(guò)材料本身的特性來(lái)達到一定的節能效果。

　　�お�從環(huán)保上，呼吸式幕墻由于其功能解決節能，外層玻璃選用無(wú)色透明玻璃或低反射玻璃，可最大限度地減少玻璃反射帶來(lái)的不良影響（“光污染”）；單層玻璃幕墻為保證室內外效果與節能的考慮，玻璃一般選用有一定反射功能的鍍膜玻璃。

　　�お�從節能上，呼吸式幕墻由于換氣層的作用，比單層幕墻節能約50%.是解決建筑節能的一個(gè)新的方向。

　　�お�從使用上，換氣層的出現，使呼吸式幕墻夏季節省制冷費用，冬季可節省取暖費用。同時(shí)遮陽(yáng)百葉置于換氣層，能有效地防止日曬又不影響立面效果。

　　�お�從舒適度方面，呼吸式幕墻的隔音性能可達到55dB，讓室內生活與工作的人們有一個(gè)清靜的環(huán)境；另一方面，無(wú)論天氣好壞，勿須開(kāi)窗換氣層都可直接將自然空氣傳至室內，為室內提供新鮮空氣，從而提高室內的舒適度。并有效地降低高層建筑單純依賴(lài)暖通設備機械通風(fēng)帶來(lái)的弊病。

　　�おず粑�式幕墻的上述優(yōu)點(diǎn)，使之在國際上眾多發(fā)達國家得到了很大的發(fā)展，在我國已開(kāi)始得到重視，并進(jìn)入使用階段。

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　　呼吸式幕墻的應用

　　�おび捎凇胺忾]式內循環(huán)體系呼吸式幕墻”與大廈的通風(fēng)系統相連接，它的運行會(huì )增大通風(fēng)系統的功率，從而需增大投入與消耗，因而其應用不多�！俺ㄩ_(kāi)式外循環(huán)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(kāi)式外循環(huán)體系呼吸式幕墻”為例，對呼吸式幕墻系統的應用作介紹。

　　�お�1. 結構型式

　　�おず粑�式幕墻由于是雙層體系，在目前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(fēng)、節能、環(huán)保的特點(diǎn)，一般采用如下幾種結構型式：

　　�お�內外層結構一體式，即內外層幕墻做成一體或一個(gè)單元。構成通風(fēng)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(kāi)啟窗或固定窗。當兩層幕墻一體地做成單元式，則每個(gè)單元猶如一個(gè)個(gè)玻璃箱子，因此也被稱(chēng)為“箱體式幕墻”。

　　�お�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(guò)其它方式進(jìn)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(diǎn)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(kāi)窗的型式。

　　�おね鈱幽粔ψ鳛榻ㄖ�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(fēng)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(diǎn)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。

　　�お�2. 換氣層與材料

　　�おず粑�式幕墻換氣層是關(guān)鍵，其進(jìn)出風(fēng)口的設置、換氣層的寬度大小、材料的選用等直接影響到其性能的發(fā)揮。

　　�おひ话銇�(lái)講，北方寒冷地區因采暖時(shí)間長(cháng)，選用呼吸式幕墻時(shí)，主要是利用換氣層的“溫室效應”來(lái)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(huì )達到較好的節能效果。

　　南方溫暖地區，因冷氣使用時(shí)間較長(cháng)，利用呼吸式幕墻換氣層的“煙囪效應”來(lái)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(huì )增強煙囪效應的效果，來(lái)達到最佳的節能狀態(tài)。

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　　重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題

　　�おず粑�式幕墻在我國剛剛起步，還會(huì )有很多具體問(wèn)題需要解決，如：

　　�お�換氣層的寬度（體積）確定。如何才能使其保溫節能與隔音降噪達到最佳，目前缺乏理論依據，只能依賴(lài)實(shí)驗，需從設計計算上找到理論依據。

　　�おみM(jìn)出風(fēng)口的設計也是呼吸式幕墻的一個(gè)重點(diǎn)，選用不當時(shí)一方面會(huì )造成換氣層循環(huán)氣流的短路，降低節能效果；另一方面進(jìn)風(fēng)口會(huì )帶入大量的灰塵而影響建筑的外觀(guān)效果，尤其是西北風(fēng)沙較大的地區更應慎重。

　　�おび捎趽Q氣層的煙囪效應會(huì )造成消防上的隱患，所以在通風(fēng)換氣層的設計時(shí)應與大廈防火分區設計相結合。

　　�おこ杀締�(wèn)題，也是呼吸式幕墻的推廣使用的一大障礙。呼吸式幕墻由于結構雙層、技術(shù)含量高，較單層幕墻價(jià)格高，如果采用呼吸式幕墻，一次性投資會(huì )增加。

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　　呼吸式幕墻的發(fā)展——智能幕墻

　　�おぎ敽粑�式幕墻在國內剛剛起步的時(shí)侯，在德國、美國等發(fā)達國家已將呼吸式幕墻與電子計算機系統結合在一起，發(fā)展了智能幕墻。采用智能幕墻系統的建筑其能耗只相當于傳統幕墻的30%，可見(jiàn)智能幕墻將是節能環(huán)保幕墻發(fā)展的又一新的目標。

　　�おぶ悄苣粔κ呛粑�式幕墻的延伸，是智能化建筑的基礎上將建筑配套技術(shù)（暖、熱、光、電）的適度控制，在幕墻材料、太陽(yáng)能的有效利用，通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行有效的調節室內空氣、溫度和光線(xiàn)，從而節省了建筑物使用過(guò)程的能源，降低了生產(chǎn)和建筑物使用過(guò)程的費用。它包括以下幾個(gè)部分：呼吸式幕墻、通風(fēng)系統、遮陽(yáng)系統、空調系統、環(huán)境監測系統、智能化控制系統等。

　　�おぶ悄苣粔Φ年P(guān)鍵在智能控制系統，這種智能化控制系統是一套較為復雜的系統工程，是從功能要求到控制模式，從信息采集到執行指令傳動(dòng)機構的全過(guò)程控制系統。它涉及到氣侯溫度濕度空氣新鮮度照度的測量，取暖、通風(fēng)空調遮陽(yáng)等機構運行狀態(tài)信息采集及控制，電力系統的配置及控制，樓宇計算機控制等多方面因素。

　　結束語(yǔ)和實(shí)例

　　建筑的表皮在當前愈來(lái)愈受到關(guān)注，但一般只是作為設計手法的重要對象，忽視了建筑表皮是影響室內熱舒適度和建筑能耗的重要因素和關(guān)鍵部位。夏熱冬冷地區建筑同時(shí)面對冬、夏兩種極端氣候，單一的材料無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足對冬季保溫和夏季防熱、隔熱的要求。在極端氣候共存的地區，“雙層皮”玻璃幕墻更加需要適應性、復合性的概念。

　　雙層皮表皮在當前生態(tài)建筑技術(shù)領(lǐng)域成為重要的關(guān)注話(huà)題，并且在大多數歐洲國家得到了廣泛的推廣和運用。但針對性地從“雙層皮玻璃幕墻的表皮氣候適應性”角度進(jìn)行研究或是節能設計在中國尚處在萌芽階段。僅有的幾座在國內建成的雙層皮建筑只是走“雙層皮”時(shí)髦概念的路線(xiàn)，缺乏對雙層皮的生態(tài)層次的理解和掌握。

　　但是隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，建筑節能也得到相關(guān)部門(mén)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。通風(fēng)節能幕墻的應用，為建筑幕墻節能技術(shù)的發(fā)展翻開(kāi)了暫新的一頁(yè)。

　　1.由中遠房地產(chǎn)傾力打造的“長(cháng)安街收官王座”——世界頂級寫(xiě)字樓凱晨廣場(chǎng)終于浮出水面，而由瑞士旭密林公司（SCHMIDLIN）擔當技術(shù)總顧問(wèn)，價(jià)值2億人民幣、中國最大的環(huán)樓雙層呼吸式玻璃幕墻即將落戶(hù)凱晨廣場(chǎng)，人們將得以見(jiàn)識到由世界幕墻技術(shù)的絕對領(lǐng)先者——瑞士旭密林公司帶來(lái)的尖端科技。作為北京西區規模最大、西長(cháng)安街最后一個(gè)可供大面積對外租售的頂級純寫(xiě)字樓，凱晨廣場(chǎng)位于國家領(lǐng)導人和國際友人往返于中南海和釣魚(yú)臺之間必經(jīng)的國賓道旁，其建筑立面無(wú)疑將對長(cháng)安街的景觀(guān)產(chǎn)生重大影響。為賦予凱晨廣場(chǎng)豐富的文化底蘊和高水準的完美品質(zhì)，給國家第一街——長(cháng)安街留下一個(gè)頂級精品建筑，中遠房地產(chǎn)不惜重金聘請世界最大的建筑設計事務(wù)所之一的SOM公司為凱晨廣場(chǎng)精心設計。自立項以來(lái)，中遠房地產(chǎn)與SOM公司就凱晨廣場(chǎng)的立面方案最終決定采用超大型高科技環(huán)保玻璃幕墻，以映襯“中華第一街”的磅礴氣勢。

　　2.北京新源大廈幕墻在保持了傳統幕墻性能的基礎上，更注重環(huán)保節能，其保溫和隔聲性能均達到二級，室內更加安靜舒適。其雙層幕墻采用了建筑幕墻節能技術(shù)中的動(dòng)態(tài)節能技術(shù)，屬于生態(tài)建筑幕墻中節能幕墻中的動(dòng)態(tài)節能幕墻，在設計中采用了完善的斜對位模式箱體式雙層幕墻系統，在系統選型、材質(zhì)配置和遮陽(yáng)技術(shù)方面均屬于國內最高檔次，是中國目前在建或建成的高層建筑幕墻中頂尖產(chǎn)品，它在中國的幕墻行業(yè)發(fā)展歷程中具有特殊的、標志性的、里程碑式的重要地位。

　　雖然，在中國廣泛應用這一新技術(shù)的我們任重而道遠，但我們堅信，作為建筑幕墻的“綠色”產(chǎn)品離我們不遠了。