玻璃幕墙通风方式及幕墙通风器的必要性
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以上两个项目为双层幕墙项目通风设 计的经典之作,类似的项目还有:德国城 市之门、柏林 GSW 总部大楼、杜塞尔多夫 市维多利亚保险公司总部大楼。来自贰零壹陆年第贰期 43
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二、单层玻璃幕墙通风方式
本是完美的双层玻璃幕墙设计在中国 推广起来却遇到严重“水土不服”:
1. 建造造价过高。国内建筑后期运营 能耗基本由承租或承买房方负担而非建造 方,甲方出于成本考虑一般不采用双层幕 墙设计。
三、幕墙通风器必要性
双层玻璃幕墙由于无法隔绝室外污染,
单层幕墙建筑仅使用中央空调换气效果不 明显,针对以上问题幕墙通风器被引入国 内。与幕墙通风器相比传统空调换气存在 严重的问题:
1. 长时间使用通风管道清理困难,细 菌滋生严重,中央空调系统变为污染源。
2. 由于中央空调静压问题,远距离输 送新风无法实现有组织的流通。
2003 年非典后我们才意识到良好的空 气质量和“自然通风”是防治非典的重要 因素。国家标准《公共建筑节能设计标准》 GB50189 是建筑节能领域的重要标准规范 之一,其最新修订 GB50189-2015 已正式发 布,自 2015 年 10 月 1 日起实施。标准 3.2.8 规定单一立面外窗(包括透光幕墙)的有 效通风换气面积应符合下列规定:
42 中国建筑金属结构
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玻璃幕墙通风方式及幕墙通风器的必要性
德国丝吉利娅集团 曹儒迪
德国波恩邮政总局办公大楼
房屋建筑起初只为遮风挡雨,“斯是 陋室,惟吾德馨”,对其并未有过多的要 求。随着人类文明的发展,房屋建筑渐渐 成为点缀城市的艺术品。幕墙建筑应运而 生,但不可改变的是对建筑安全性、适宜 性和耐久性的高标准、严要求。通风是影 响幕墙建筑绿色特性至关重要的一个方面, 他对建筑物使用环境的健康、建筑的能耗 可以产生重要的影响。
2. 德国波恩邮政总局办公大楼 2003 年 春季竣工,高 162.4 米,高耸入云,能够俯 瞰莱茵河,已经成为波恩的标准性建筑。 大厦通风系统基于大厦的双层幕墙系统和 整体能源概念,而非额外的补充。大厦无 须使用中央机械系统,全年可以通过两个 半壳之间的空隙实现通风。办公楼层利用 这个空隙作为进气口并以内部空中花园作 为排气口,从而省去了送风井,提高大厦 的效率。
幕墙的种类繁多,在此不做详细阐述。 本文以国内常见的玻璃幕墙项目为例与大 家共同探究其如何实现通风及幕墙通风器 的必要性。
玻璃幕墙按结构可分为双层和单层两 种结构。
一、双层玻璃幕墙通风方式
双层幕墙又被称为“外呼吸双层通风 玻璃幕墙”。双层玻璃幕墙的外层常采用 单玻,内层采用夹层玻璃。精心设计双层 幕墙的竖通道和横廊道,与建筑中庭或风 塔设计相呼应,运用“烟囱效应”使幕墙、 门窗和室内形成合理的正压和负压,保证 有风和无风时都能有效的自然通风。
1. 甲类公共建筑外窗(包括透光幕墙) 应设可开启窗扇,其有效通风换气面积不 宜小于所在房间外墙面积的 10%;当透光 幕墙受条件限制无法设置可开启窗扇时, 应设置通风换气装置。
2. 乙类公共建筑外窗有效通风换气面 积不宜小于窗面积的 30%。
幕墙新风器主要用来替代传统的开窗
通风方式进行空气交换,具有隔音、隔热、 防风雨等性能,与幕墙配套安装使用,具 有可开启和关闭的开关,且不影响建筑外 形结构,气密、水密、抗风压性能参照外 立面门窗要求。其被广泛应用于酒店、办 公楼、商务楼等含幕墙的高层建筑。根据 国内两大幕墙公司江河和远大 2014 年年 报,年项目营业额分别为 159 亿和 121 亿。 两大公司占据整体市场份额的 70% 左右, 整体估算每年市场营业额为 400 亿以上, 由此可见幕墙通风器的市场潜力巨大,当 然我们需要承载的任务更加艰巨。
2003 年以前出于安全和节能考虑,单 玻幕墙建筑大多是封闭的,极小比例的开 启(2%),只是满足消防排烟规定。采用 中央空调通风。国内项目多以单玻项目为 主,例如中央电视台总部大楼 2009 年竣工, 用地面积总计 187000 平方米,总建筑面积 约 550000 平 方 米, 最 高 建 筑 约 230 米, 地上 52 层。项目为单元体玻璃幕墙,项目 通风采用室内集中中央空调系统换气。
2. 中国空气污染严重。高速 GDP 增长 伴随着严重的工业排放,汽车尾气、可吸 入颗粒物。中国目前的空气环境等同于欧
德国法兰克福德意志商业银行总部
冬季:关闭上下风后,两层玻璃墙及其之间的空气形成温 室,太阳照射后,温度升高,从而起到保温的作用。
混凝土梁 保温层 天花吊顶 双层保温玻璃 镀膜透视玻璃 木质地板 楼板层 过滤空气格栅 角钢
夏季:开启上、下风口,利用烟囱效应的原理,进行自然 通风,降低空气层内的温度。
44 中国建筑金属结构
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洲 50 ~ 60 年代(第三次工业革命时期), 而我们以简单粗暴的方式直接引进欧洲现 阶段的建筑设计实属“形而上学”。
3. 中国温室效严重。CO2 浓度变高, 其密度大于大气平均浓度,大气变重烟 囱效应被抵消。鉴于以上原因国内多以 单层玻璃幕墙为主(此处的单层是与双 层呼吸幕墙的结构相对应的,而非我们 传统概念上的单玻)。但单层玻璃幕墙 与双层相比对热能的损失要高出 5 ~ 6 倍。
双层幕墙技术由德国(Gartner)建筑 幕墙研究中心历时 10 年研究推出,在 20 世纪 90 年代该技术已被成功应用于欧洲许
多的建筑实践中,这其中德国项目居多。 德国工程案例包括: 1. 德国法兰克福德意志商业银行总部
1997 年 竣 工, 共 53 层、 高 298.74 米 的 三角形高塔是世界上第一座高层生态建 筑,也是全球最高的生态建筑,同时还 是目前欧洲最高的一栋超高层办公楼。 为了发挥其烟囱效应,组织好办公空间 的自然通风,经风洞试验后,在三条办 公空间中分别设置了多个空中花园。这 些空中花园分布在三个方向的不同标高 上, 成 为“ 烟 囱 ” 的 进、 出 风 口, 有 效 地组织了办公空间自然通风。据测算, 该楼的自然通风量可达 60%。
【文献标识码】C 【文章编号】1671-3362(2016)02-0042-03
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二、单层玻璃幕墙通风方式
本是完美的双层玻璃幕墙设计在中国 推广起来却遇到严重“水土不服”:
1. 建造造价过高。国内建筑后期运营 能耗基本由承租或承买房方负担而非建造 方,甲方出于成本考虑一般不采用双层幕 墙设计。
三、幕墙通风器必要性
双层玻璃幕墙由于无法隔绝室外污染,
单层幕墙建筑仅使用中央空调换气效果不 明显,针对以上问题幕墙通风器被引入国 内。与幕墙通风器相比传统空调换气存在 严重的问题:
1. 长时间使用通风管道清理困难,细 菌滋生严重,中央空调系统变为污染源。
2. 由于中央空调静压问题,远距离输 送新风无法实现有组织的流通。
2003 年非典后我们才意识到良好的空 气质量和“自然通风”是防治非典的重要 因素。国家标准《公共建筑节能设计标准》 GB50189 是建筑节能领域的重要标准规范 之一,其最新修订 GB50189-2015 已正式发 布,自 2015 年 10 月 1 日起实施。标准 3.2.8 规定单一立面外窗(包括透光幕墙)的有 效通风换气面积应符合下列规定:
42 中国建筑金属结构
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玻璃幕墙通风方式及幕墙通风器的必要性
德国丝吉利娅集团 曹儒迪
德国波恩邮政总局办公大楼
房屋建筑起初只为遮风挡雨,“斯是 陋室,惟吾德馨”,对其并未有过多的要 求。随着人类文明的发展,房屋建筑渐渐 成为点缀城市的艺术品。幕墙建筑应运而 生,但不可改变的是对建筑安全性、适宜 性和耐久性的高标准、严要求。通风是影 响幕墙建筑绿色特性至关重要的一个方面, 他对建筑物使用环境的健康、建筑的能耗 可以产生重要的影响。
2. 德国波恩邮政总局办公大楼 2003 年 春季竣工,高 162.4 米,高耸入云,能够俯 瞰莱茵河,已经成为波恩的标准性建筑。 大厦通风系统基于大厦的双层幕墙系统和 整体能源概念,而非额外的补充。大厦无 须使用中央机械系统,全年可以通过两个 半壳之间的空隙实现通风。办公楼层利用 这个空隙作为进气口并以内部空中花园作 为排气口,从而省去了送风井,提高大厦 的效率。
幕墙的种类繁多,在此不做详细阐述。 本文以国内常见的玻璃幕墙项目为例与大 家共同探究其如何实现通风及幕墙通风器 的必要性。
玻璃幕墙按结构可分为双层和单层两 种结构。
一、双层玻璃幕墙通风方式
双层幕墙又被称为“外呼吸双层通风 玻璃幕墙”。双层玻璃幕墙的外层常采用 单玻,内层采用夹层玻璃。精心设计双层 幕墙的竖通道和横廊道,与建筑中庭或风 塔设计相呼应,运用“烟囱效应”使幕墙、 门窗和室内形成合理的正压和负压,保证 有风和无风时都能有效的自然通风。
1. 甲类公共建筑外窗(包括透光幕墙) 应设可开启窗扇,其有效通风换气面积不 宜小于所在房间外墙面积的 10%;当透光 幕墙受条件限制无法设置可开启窗扇时, 应设置通风换气装置。
2. 乙类公共建筑外窗有效通风换气面 积不宜小于窗面积的 30%。
幕墙新风器主要用来替代传统的开窗
通风方式进行空气交换,具有隔音、隔热、 防风雨等性能,与幕墙配套安装使用,具 有可开启和关闭的开关,且不影响建筑外 形结构,气密、水密、抗风压性能参照外 立面门窗要求。其被广泛应用于酒店、办 公楼、商务楼等含幕墙的高层建筑。根据 国内两大幕墙公司江河和远大 2014 年年 报,年项目营业额分别为 159 亿和 121 亿。 两大公司占据整体市场份额的 70% 左右, 整体估算每年市场营业额为 400 亿以上, 由此可见幕墙通风器的市场潜力巨大,当 然我们需要承载的任务更加艰巨。
2003 年以前出于安全和节能考虑,单 玻幕墙建筑大多是封闭的,极小比例的开 启(2%),只是满足消防排烟规定。采用 中央空调通风。国内项目多以单玻项目为 主,例如中央电视台总部大楼 2009 年竣工, 用地面积总计 187000 平方米,总建筑面积 约 550000 平 方 米, 最 高 建 筑 约 230 米, 地上 52 层。项目为单元体玻璃幕墙,项目 通风采用室内集中中央空调系统换气。
2. 中国空气污染严重。高速 GDP 增长 伴随着严重的工业排放,汽车尾气、可吸 入颗粒物。中国目前的空气环境等同于欧
德国法兰克福德意志商业银行总部
冬季:关闭上下风后,两层玻璃墙及其之间的空气形成温 室,太阳照射后,温度升高,从而起到保温的作用。
混凝土梁 保温层 天花吊顶 双层保温玻璃 镀膜透视玻璃 木质地板 楼板层 过滤空气格栅 角钢
夏季:开启上、下风口,利用烟囱效应的原理,进行自然 通风,降低空气层内的温度。
44 中国建筑金属结构
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洲 50 ~ 60 年代(第三次工业革命时期), 而我们以简单粗暴的方式直接引进欧洲现 阶段的建筑设计实属“形而上学”。
3. 中国温室效严重。CO2 浓度变高, 其密度大于大气平均浓度,大气变重烟 囱效应被抵消。鉴于以上原因国内多以 单层玻璃幕墙为主(此处的单层是与双 层呼吸幕墙的结构相对应的,而非我们 传统概念上的单玻)。但单层玻璃幕墙 与双层相比对热能的损失要高出 5 ~ 6 倍。
双层幕墙技术由德国(Gartner)建筑 幕墙研究中心历时 10 年研究推出,在 20 世纪 90 年代该技术已被成功应用于欧洲许
多的建筑实践中,这其中德国项目居多。 德国工程案例包括: 1. 德国法兰克福德意志商业银行总部
1997 年 竣 工, 共 53 层、 高 298.74 米 的 三角形高塔是世界上第一座高层生态建 筑,也是全球最高的生态建筑,同时还 是目前欧洲最高的一栋超高层办公楼。 为了发挥其烟囱效应,组织好办公空间 的自然通风,经风洞试验后,在三条办 公空间中分别设置了多个空中花园。这 些空中花园分布在三个方向的不同标高 上, 成 为“ 烟 囱 ” 的 进、 出 风 口, 有 效 地组织了办公空间自然通风。据测算, 该楼的自然通风量可达 60%。
【文献标识码】C 【文章编号】1671-3362(2016)02-0042-03