玻璃幕墻產生新的建筑美學，已成為現代建筑的一個標志。建筑上使用玻璃幕墻不恰當會帶來許多問題:能源消耗極大、嚴重光污染、室內衛生質量下降、視線干擾等，有些地方已開始限制使用高能耗、光污染嚴重的玻璃幕墻。目前發達國家建筑能耗占國家總能源20～30％，建筑節能已成為人們最關注的問題之一。
一、熱通道特性
建筑節能既要利用太陽能、風能等自然能，也要從結構上減少熱損失，以獲得最佳經濟效益。20世紀80年代以來，嚴寒地區迫切需要一種新型玻璃幕墻:冬天獲取大量的日照，夏天阻擋太陽輻射，提供良好的自然通風和建筑節能。建筑師和相關人員經過多年努力，開發了一種新型玻璃幕墻—智能幕墻。智能幕墻目前處于發展初期，造價昂貴，技術要求高，但在建筑節能上卻顯示了巨大的能力。根據英國工程師對一個建成的工程進行預算，采用智能幕墻的工程能耗只相當于傳統建筑能耗的30%。為了節省建筑成本，目前人們傾向采用智能幕墻的核心技術—通風幕墻
通風幕墻主要由一個單層玻璃幕墻和一個雙層玻璃幕墻組成，結構如圖1所示。在兩個幕墻中間有一個空間，在空間的上下兩端有進風和排風設施，這個空間就是熱通道，因此也稱為熱通道幕墻。在熱通道內一般還可以根據需要，裝有百頁、光線、溫度探測器等附件進行自動或手動調節遮陽、進風和排風，通風幕墻加上這些自動調節附件就成為了智能幕墻。
熱通道由于陽光的照射溫度升高，冬天像一個溫室，等于提高了內側幕墻的外表面溫度，減少了建筑物采暖的運行費用;夏天熱通道溫度很高，打開上下兩端的風口，熱煙囪效應產生氣流，運動氣流帶走通道內的熱量，這樣就可以降低內側幕墻的外表面溫度，減少空調負荷。
二、工程實例
目前，世界范圍內已建成的智能幕墻不多，但通風幕墻國外較多，國內開始出現。
較詳細地介紹了幾個國外工程實例。1980年建成的美國紐約西方化學中心采用“外側雙層中空玻璃，內側為單層幕墻，1 500MM寬的熱通道”，此通道內安裝了活動百頁，該百頁可以通過感應光線進行自動調節，通道熱空氣在過熱時可以從通道頂端排走。1986年建成的勞埃德大廈采用“外側雙層中空玻璃，內側為單層幕墻，75MM寬的熱通道，通道一層樓高，之間互不連通”，被處理過的空氣通過設在架空地板內的風道送人熱通道，再從另一端排走，這樣可以帶走通道內50%的熱量。1993年建成的德國杜伊斯堡的商業促進中心是應用智能幕墻的典型例子，外側為點式單層玻璃幕墻，內側為單元式幕墻，200MM寬的熱通道，通道有控制光線的可調節式百頁。1997年在德國埃森建成RWE總部，可能是目前最精密復雜的幕墻系統，通道內有活動百頁。每個單元有獨立的進、排風口.該風口是一精巧的魚嘴型裝置，進人通道內的空氣直接從室外引進，熱通道為建筑物提供部分新風。
2000年6月投人使用國家會計學院教學樓是國內最早的通風幕墻，位于北京市順義區天竺鎮，建筑面積14000平方米，由深圳方大集團股份公司設計施工閉。該教學樓南向幕墻凡要求透明之處，內側采用低輻射(5+14A十5)MM中空玻璃、外側采用6MM鋼化透明玻璃、熱通道寬160MM(內設遮陽百葉，其結構平面見圖2;不要求透明的，其內側采用防火板+防火保溫棉+復合鋁板，外側及熱通道不變，其結構立面如3圖所示。北向幕墻由低輻射中空玻璃(5+ 14A+5)MM與復合保溫板(防火板+40MM玻璃棉十鋁塑板)構成。幕墻最大標高16 m，分格為2000(寬)x 1050(高)MM。
國家建筑工程質量監督檢驗中心對該幕墻進行了冬季保溫性能檢驗:(1))幕墻透明部分的傳熱系數為1 .14 W/(M2·K)，幕墻不透明部分的傳熱系數為0.866 W/(M2·K)，幕墻平均傳熱系數為1.0 W/(M2·K)，低于《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)北京地區實施細則》(DBJ01一602一97)中的規定值，滿足北京地區的節能要求;(2)國家會計學院通風式幕墻的計權(揚聲器燥聲)隔聲量37 db。
在冬季保溫性能的檢測中太陽輻射能量最大達500 W/M2.南向房間室內空氣白天最高溫度達28 .8℃，而北向房間的最高為20.8℃，最高溫度相差達8.4℃，平均溫度相差達4.8℃。為什么南向房間和北向房間，屬同一個空調系統，而室溫度相差如此顯著?這是由于南向房間采用了通風幕墻，有利于太陽光線透過，而北向房間采用的只是保溫幕墻，不利于太陽光線透過，因此南、北向房間得到的太陽輻射能量顯著不同。
三、設計經驗
選擇合適的熱通道寬度、風口、玻璃是設計熱通道的三個關鍵性技術問題。許多文獻對某一專項作了研究，工程設計時應借鑒他們的研究成果。
3.1熱通道寬度
熱通道寬度是個關鍵的設計參數，應從建筑節能及隔聲性能尋找最株的本氣澳厚度(熱通道寬度).其寬度至少應超過100 mm。也要考慮安置調節遮陽附件、放置觀賞植物、清潔等因素。
3.1.1建筑節能
尋找最佳空氣層厚度，使熱通道在冬季隔熱性能好、夏季通風量大，是設計熱通道的關鍵問題。文獻5提出盡量使一定厚度的空氣層分多層布置，可使熱阻有較大幅度的增加。理論上應以最佳厚度布置多層熱通道，其結構才具有最佳價格性能比。運用計算機完成對墻體和窗戶的傳熱模擬，并分析了不同窗型和雙層玻璃間空氣層厚度對傳熱的影響，認為在中國東部最佳節能型窗的空氣層厚度為40 MM的單框雙層窗。從空氣層傳熱機理出發，求得了空氣層熱阻的理論解，在理論上證明了空氣層存在最大熱阻的特性，如嚴寒地區內外溫差24℃時，46MM空氣層厚度存在最大熱阻。熱通道中有緩慢流動氣流，其最大熱阻的空氣層厚度與通道結構、氣流流速、氣候環境等有關，要通過具體計算才能得到，其解應與封閉空氣層的有所不同。研究表明:熱通道內的氣流量隨增加寬度而增加，但寬度超過100MM以后，氣流量增加量不大，此時主要受風口尺寸約束。
3.1.2隔聲
空氣層具有彈簧作用，衰減聲音傳遞，但是空氣層的厚度如果過小，就沒有彈簧效果，隔聲性能也不會提高。厚度如果太大，由于其情況不同，當在特定周期數范圍內時，會引發共振等現象，反而變差，所以設計適當厚度的空氣層，是很重要的。
實驗表明:雙層玻璃的空氣層厚50 mm時，其隔音效果比單玻璃的顯然改善，已表現出非常好的隔音效果，但三層比雙層的隔聲性能卻沒有明顯的改善。
3.1.3附件
中間設置遮陽百頁、布簾，對隔音隔熱有幫助。介紹雙層玻璃內加布簾時制冷時傳熱系數降低15%，布簾邊緣密封比自然松弛可降低傳熱量14%左右。分析了一種帶有透明絕熱材料(TIMs)—透明蜂窩雙層窗的傳熱特性，增設TIMs后室內得熱量在冬季明顯提高。
3.2風口
當不需要熱通道來進行室內自然通風時，理想設計為如圖4所示的風口〕。夏天采用空調時，利用室外氣比室內氣來冷卻熱通道更節能;冬季采暖時，緊閉室外風口，室內冷氣經過熱通道可獲得一部分太陽能。圖4最大特點在于:在夏天，鍍膜玻璃設置在外側，將紅外輻射能量向外輻射，降低熱通道溫度，減少房間得熱量;在冬天，鍍膜玻璃設置在內側，將紅外輻射能量向內輻射，提高熱通道溫度，增加房間得熱量。實際幕墻工程上，難實現根據季節不同而將鍍膜玻璃調換位置。嚴寒地區，冬季時間長，通風幕墻可采用圖4中的冬季模式，建議將風口緊閉;如果冬季太陽輻射能較大，此時通風層問內空氣溫度可能高過房問溫度，將通風口打開，房問空氣可與熱通道內的空氣進行熱對流。炎熱地區則采用夏季模式較好。北京會計學院教學樓的熱通道的風口在外側。
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