5. 新型雙層幕墻-CCF密閉雙層幕墻的技術(shù)特點及設計要點
CCF(CLOSED CAVITY FACAD E)密閉雙層幕墻是由外層玻璃、內(nèi)層玻璃、斷熱鋁型材 形成的內(nèi)有遮陽 百葉的密閉腔體 以及集中供氣系統(tǒng)組成的幕墻產(chǎn)品。其內(nèi)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(tǒng)供氣,使密閉腔體內(nèi)的氣壓值永久保持略高于室外氣壓值,使其具有潔凈、不結(jié)露 的特點。其結(jié)構(gòu)示意詳見圖15和圖16。
CCF密閉雙層幕墻除具有傳統(tǒng)雙層幕墻優(yōu)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(tǒng)窄幅化:密閉雙層的密閉空氣腔是由外層玻璃和內(nèi)層玻璃組成,幕墻系統(tǒng)的進深幅度相對與傳統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的防火要求,在防火設計細節(jié)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(tǒng)對密閉空氣腔體充入干燥凈化的空氣后,腔體內(nèi)氣壓高于室內(nèi)外氣壓,密閉空氣腔內(nèi)無結(jié)露風險,無灰塵沉積,使得密閉空氣腔在幕墻全壽命周期內(nèi)免維護,節(jié)約了傳統(tǒng)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(jīng)濟發(fā)達國家更具推廣價值。
室內(nèi)面積使用率高:因密閉腔體潔凈,室內(nèi)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(nèi)對幕墻空氣流通通道維護設施占用的室內(nèi)空間規(guī)劃為有效使用面積,提高了室內(nèi)使用面積率。
成本經(jīng)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(tǒng)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(chǎn)品特性,在建筑物的服役壽命周期內(nèi),其綜合成本更具備節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢。
密閉雙層幕墻的核心設計觀念既為幕墻構(gòu)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(tǒng)一性得以實現(xiàn)。其主要設計要點如下:
密閉腔體內(nèi)的溫度控制及數(shù)據(jù)積累:因密閉腔體內(nèi)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(qū)由于所處緯度的不同,日光照射強度 不同,密閉腔內(nèi)年最高溫度也不同,持續(xù)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(yè)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(chǎn)品在推廣前需要對各使用地區(qū)的溫度數(shù)據(jù)進行采集和整理,以求得到最佳設計方案。圖18為數(shù)據(jù)采集中的密閉雙層幕墻。
百葉系統(tǒng)的長壽命設計: 因百葉系統(tǒng)處于永久免維護的密閉腔體內(nèi),且長時間處于高溫工作狀態(tài),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(gòu)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(tǒng)的設計: 設計需要根據(jù)密閉雙層幕墻的使用面積和工程所在地區(qū)空氣溫度、濕度、含塵濃度,海拔高度等因素,確定供氣系統(tǒng)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(jù)客戶要求配置不同自動化程度的控制系統(tǒng),以保證供氣系統(tǒng)合理、有序、按要求低成本運行。見圖19為供氣系統(tǒng)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(gòu)造理念應用于幕墻系統(tǒng),將密閉雙層幕墻的內(nèi)外層玻璃視為中空玻璃的內(nèi)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(nèi)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(nèi)表面結(jié)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(jié)省了供氣系統(tǒng)的設計和投入,但同時也增加了密閉墻體內(nèi)干燥劑的更換維護工作。其更適合于氣候環(huán)境相對干燥,全年氣溫溫差較小的城市及地區(qū)。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(nèi)裝飾效果。兩者在設計階段的優(yōu)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(nèi)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(jīng)濟的布置方案和材料用量。
7. 新型雙層幕墻與傳統(tǒng)幕墻綜合性能對比
8. 結(jié)論
雙層幕墻系統(tǒng)因其良好的保溫、隔聲性能和使用舒適性已經(jīng)在全世界經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)得到了廣泛的應用,而密閉式雙層幕墻系統(tǒng)(CCF和ACF)在兼具傳統(tǒng)雙層幕墻優(yōu)點的同時使其在整體造價、日常維護、節(jié)能環(huán)保 方面更具優(yōu)勢和推廣價值。未來,隨著各種新型建筑材料 的出現(xiàn)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(tǒng)遮陽方式和理念的轉(zhuǎn)變,空氣凈化技術(shù)的發(fā)展和突破將會對供氣系統(tǒng)的集成化控制帶來人工智能升級,以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用。新型的雙層幕墻系統(tǒng)會隨著材料技術(shù)和其他工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而不斷出現(xiàn),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(fā)展的必由之路。雙層幕墻市場將會成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑幕墻技術(shù) 得到充分融合、多種形式幕墻產(chǎn)品并存的極具發(fā)展?jié)摿Φ母叨水a(chǎn)品市場。
參考文獻
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[3]HENK DE BLEECKER, MAAIKE BERCKMOES, PIET STANDAERT, LU AYE,MFREE-S Closed Cavity Façade: Cost-Effective, Clean, Environmental.
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專家介紹 孟根寶力高
鋁門窗幕墻委員會專家組
工作單位: 沈陽遠大鋁業(yè)工程有限公司
技術(shù)職稱: *
專業(yè): 建筑幕墻設計、施工管理
專長: 高層建筑幕墻設計及施工管理