新型雙層幕墻設計及應用

　　5. 新型雙層幕墻-CCF密閉雙層幕墻的技術特點及設計要點

　　CCF(CLOSED CAVITY FACADE)密閉雙層幕墻是由外層玻璃、內層玻璃、斷熱鋁型材形成的內有遮陽百葉的密閉腔體以及集中供氣系統組成的幕墻產品。其內外兩層玻璃的密封性能要求較高，一般不設置開啟扇。密閉腔體通過空氣干燥凈化系統供氣，使密閉腔體內的氣壓值永久保持略高于室外氣壓值，使其具有潔凈、不結露的特點。其結構示意詳見圖15和圖16。

　　CCF密閉雙層幕墻除具有傳統雙層幕墻優良保溫性能、隔聲性能和舒適性外還具有如下特點：

　　幕墻系統窄幅化：密閉雙層的密閉空氣腔是由外層玻璃和內層玻璃組成，幕墻系統的進深幅度相對與傳統雙層幕墻大幅度減少，可控制在350mm左右(見圖17)，密閉雙層幕墻系統橫剖示意圖，可最大限度提升建筑的有效使用面積。

　　解決消防隱患：密閉雙層幕墻無樓層間空氣流通通道，無需考慮普通雙層幕墻在層間安裝報警器和噴淋系統的防火要求，在防火設計細節處理上與普通單元幕墻無異，降低幕墻防火成本。

　　永久免維護：通過供氣系統對密閉空氣腔體充入干燥凈化的空氣后，腔體內氣壓高于室內外氣壓，密閉空氣腔內無結露風險，無灰塵沉積，使得密閉空氣腔在幕墻全壽命周期內免維護，節約了傳統雙層幕墻的空氣流通通道清潔費用，使得密閉雙層幕墻在人力資源昂貴的歐洲及北美等經濟發達國家更具推廣價值。

　　室內面積使用率高：因密閉腔體潔凈，室內不需要增設維護通道開啟扇，不需要預留清潔及維護空間，完全將原建筑內對幕墻空氣流通通道維護設施占用的室內空間規劃為有效使用面積，提高了室內使用面積率。

　　成本經濟性：密閉雙層幕墻的造價約為普通單元幕墻的1.25-1.4倍，而傳統雙層幕墻的造價約為普通單元幕墻的1.5-2.0倍，且其具備永久免維護的產品特性，在建筑物的服役壽命周期內，其綜合成本更具備節能、環保的優勢。

　　密閉雙層幕墻的核心設計觀念既為幕墻構造窄幅化、密閉腔體長壽命設計，其核心設計要點既是保證二者對立統一性得以實現。其主要設計要點如下：

　　密閉腔體內的溫度控制及數據積累：因密閉腔體內空氣熱量由于日光照射的積累，其工作溫度比普通雙層幕墻要高，各地區由于所處緯度的不同，日光照射強度不同，密閉腔內年最高溫度也不同，持續的高溫對幕墻的材料的耐久性有更高的要求，例如：玻璃的熱應力問題，噴涂（詞條“噴涂”由行業大百科提供）層在紫外線照射下的高溫耐久性問題。因此密閉雙層產品在推廣前需要對各使用地區的溫度數據進行采集和整理，以求得到最佳設計方案。圖18為數據采集中的密閉雙層幕墻。

　　百葉系統的長壽命設計：因百葉系統處于永久免維護的密閉腔體內，且長時間處于高溫工作狀態，對百葉的電機等部件提出了更高的使用要求，幕墻設計過程中需要考慮百葉的維護及更換方案，但幕墻構造的窄幅化又同時帶來了百葉維護的困難，目前，百葉電機的外置為最佳維護方案，但同時帶來了腔體的密封性的問題，需要特殊考慮。

　　供氣系統的設計：設計需要根據密閉雙層幕墻的使用面積和工程所在地區空氣溫度、濕度、含塵濃度，海拔高度等因素，確定供氣系統所需的供氣量及供氣壓力、保證氣體的除濕、除塵凈化要求。同時可根據客戶要求配置不同自動化程度的控制系統，以保證供氣系統合理、有序、按要求低成本運行。見圖19為供氣系統及智能控制示意圖.

　　6. 新型雙層幕墻-ACF超中空幕墻雙層幕墻的設計理念及設計要點

　　ACF(ADVANCE CAVITY FACADE)超中空幕墻是將中空玻璃的構造理念應用于幕墻系統，將密閉雙層幕墻的內外層玻璃視為中空玻璃的內外層玻璃，將斷熱鋁型材框視為中空玻璃的間隔條和合片膠層，由位于斷熱鋁型材腔體內的可更換的干燥劑對密閉腔氣體提供長效的除濕保障，避免腔體內表面結露。圖20為ACF超中空幕墻設計理念圖。

　　ACF超中空幕墻相對與CCF密閉雙層幕墻其節省了供氣系統的設計和投入，但同時也增加了密閉墻體內干燥劑的更換維護工作。其更適合于氣候環境相對干燥，全年氣溫溫差較小的城市及地區。其主要設計要點如下：

　　干燥劑的長效性及其更換設計：干燥劑作為長效的除濕保障，其性能的直接決定了幕墻維護周期的長短，同時干燥劑的更換設計方案需簡潔易于操作，并滿足室內裝飾效果。兩者在設計階段的優劣對建筑物后期的運營維護成本起到了決定性的作用。

　　干燥劑的布置及用量：干燥劑的布置對密閉腔體內的水氣吸收效果影響顯著，其布置及用量均需要進行大量的試驗測試及計算模擬分析，以得到最經濟的布置方案和材料用量。

　　7. 新型雙層幕墻與傳統幕墻綜合性能對比

　　8. 結論

　　雙層幕墻系統因其良好的保溫、隔聲性能和使用舒適性已經在全世界經濟發達地區得到了廣泛的應用，而密閉式雙層幕墻系統(CCF和ACF)在兼具傳統雙層幕墻優點的同時使其在整體造價、日常維護、節能環保方面更具優勢和推廣價值。未來，隨著各種新型建筑材料的出現和升級，如熱致相變和電致變玻璃的應用普及將會帶來傳統遮陽方式和理念的轉變，空氣凈化技術的發展和突破將會對供氣系統的集成化控制帶來人工智能升級，以及物聯網技術的應用。新型的雙層幕墻系統會隨著材料技術和其他工業技術的發展而不斷出現，雙層幕墻窄幅化、低綜合成本化、集成化及智能化將是未來發展的必由之路。雙層幕墻市場將會成為物聯網技術與建筑幕墻技術得到充分融合、多種形式幕墻產品并存的極具發展潛力的高端產品市場。

　　參考文獻

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　　[2]LAVERGE,J.,JANSSENS,A.SCHOUWENAARS,S.&STEEMAN,M.(2010). Condensation in a closed cavity double skin façade: a model for risk assessment. Proceedings of ICBEST 2010, Vancouver, British Columbia, June

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