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山东xxxxx实验楼呼吸式幕墙工程设计说明一、工程概况1.工程名称：山东xx x xx x仿真实验楼呼吸式幕墙工程2.工程地点：山东省xx x x部开发区3.建设单位(业主)：xxxxx4.层数：地上三层，地下一层5.工程结构形式：框架结构6.建筑面积：2623.9㎡7.建筑标高：14.70m8.民用建筑工程设计等级：二级9.地面粗糙度类型：B类10.建筑结构使用年限：50年11.建筑物耐火等级：二级12.建筑幕墙结构安全等级：二级13.后锚固安全等级：二级14.建筑幕墙结构设计使用年限：25年15.幕墙标高：10.800米16.抗震设防烈度：六度本工程外装饰项目：①C12、C13外循环呼吸式幕墙（外层幕墙采用点驳幕墙，内层采用断桥隔热铝合金内平开内下悬窗）；二、呼吸式幕墙工作原理呼吸式幕墙，又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等90年代在欧洲出现，它由内、外两道幕墙组成，内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间，空气可以从下部进风口进入，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，热量在这一空间流动。
呼吸式幕墙的原理呼吸式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成，与传统幕墙相比，它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层，由于此换气层中空气的流通或循环的作用，使内层幕墙的温度接近室内温度，减小温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源42%-52%；制冷时节约能源38%-60%。
由于双层幕墙的使用，整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。
本工程采用自动敞开式外循环体系。
呼吸式幕墙工作原理图现下图：敞开式外循环体系呼吸式幕墙敞开式外循环体系呼吸式幕墙，外层选用12m m厚钢化单层透明玻璃与不锈钢驳接件组成的玻璃幕墙，内层选用由真空玻璃与断桥隔热型材组成的隔热铝合金窗。
内外两层幕墙（窗）形成的通风换气层的上下两端装有进风和排风装置，通道内设有遮阳装置。
冬季时，关闭通风层两端的进排风口，换气层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个温室，有效地提高了内层玻璃的温度，减少建筑物的采暖费用。
呼吸式幕墙介绍————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ呼吸式幕墙一、前言呼吸式幕墙，又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等，90 年代在欧洲出现，它由内、外两道幕墙组成,内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间,空气可以从下部进风口进入，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态,热量在这一空间流动。
呼吸式幕墙与传统幕墙相比，它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层,由于此换气层中空气的流通或循环的作用,使内层幕墙的温度接近室内温度，减小温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源４2%-５2%;制冷时节约能源38％－60%．另外由于双层幕墙的使用，整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。
呼吸式幕墙根据通风层的结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。
二、结构与分类呼吸式玻璃幕墙的种类划分方法有很多种,以通风型式来划分，分为外循环自然通风,外循环机械通风,内循环机械通风三种。
a外循环自然通风ｂ外循环机械通风 c内循环机械通风外循环自然通风幕墙：外层幕墙的上下端设置进、出风口，并且需要采用保温性能比较好的材质来隔热,因为在夏季依靠热压进行自然通风来降低室内温度,而在冬季利用温室效应来保暖。
由于外循环自然通风只依靠热压来进行通风。
因此内外幕墙之间的空气夹层的间距就应该大一些，一般不低于4０0mm。
外循环机械通风幕墙:与外循环自然通风幕墙相比，夹层中增加了风机来强化通风,因此双层呼吸式玻璃幕墙的空气夹层的间距就可以减小。
内循环机械通风幕墙：在内循环机械通风中，保温性能比较好的幕墙材料作为外层幕墙，保温性能相对较差的作为内层幕墙。
在夏季,内循环机械通风依靠风机将房间内较低温度的空气抽进空气夹层内，来给空气夹层的温度进行降温，以此来减少太阳辐射得热。
在冬季,依靠风机将房间内较低温度的空气抽进空气夹层内，通过太阳照射的方式给空气夹层内的温度进行升温,即使风机关闭，在冬季，通透的玻璃幕墙也是会有温室效应,进而增加室内温度。
高品质节能幕墙系统应用——外循环呼吸式幕墙湖南省人民医院医疗急救外科大楼采用了呼吸式幕墙系统。
主体工程平面呈8字形，外立面造型独特，利用透明玻璃、透明玻璃百页、银白色铝合金百页和印刷玻璃等色泽和曲线变化勾络出建筑独特丰韵。
本工程采用了呼吸式幕墙，其技术核心是一种有别于传统幕墙的特殊幕墙——热通道呼吸式幕墙。
在外层幕墙和内层中空玻璃平开窗中间有一个600mm空气缓冲区域，在空气缓冲区域的上下两端有进风和排风设施。
呼吸式幕墙系统工作原理在于冬天内外两层幕墙中间的热通道由于阳光的照射温度升高，像一个温室。
这样等于提高了内侧中空玻璃平开窗的外表面温度，减少了建筑物采暖的运行费用。
夏天外层幕墙和内层中空玻璃平开窗中间的热通道内温度很高，这时打开热通道上下两端的进排风口，热空气自然向上运动，形成从下而上的空气流，在热通道内产生烟囱效应，在通道内运动的气流带走通道内的热量，这样可以降低内层中空玻璃平开窗的外表面温度，减少空调负荷，节省能源。
通过将外侧幕墙设计成敞开式，内侧中空玻璃平开窗设计成开启式，使通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压，利用室内两侧外层幕墙和内层中空玻璃平开窗的压差和开启扇可以在建筑物内形成气流，进行通风。
为防止灰尘大量进入幕墙内的空气层，在通风口处设置防尘装置，保证了进入室内的空气清洁。
室内的污浊的空气通过空气热压作用，排出室外。
其工作原理是在呼吸幕墙设计过程中，运用空气热压原理和烟囱效应，在幕墙进风口形成正压区，使自然风进入缓冲区；在出风口形成负压区，使室内污浊空气通过缓冲区，排出室外。
在自然通风的系统设计中，防尘介质的选用直接关系到通风效果。
2、通风式双层玻璃幕墙系统2.1幕墙系统湖南省人民医院医疗急救外科大楼项目中使用的通风式双层玻璃幕墙由外层玻璃、空腔、内层玻璃、遮阳系统及强排风系统组成。
其中，外层玻璃起保护、限定内部空间及隔声的作用，而内层玻璃一般起到主要的保温、隔热作用；玻璃层中间的空腔起到隔绝极端温度、空气流通交换和隔声的作用；空腔中的遮阳系统阻挡了夏季大部分的直射辐射。
呼吸式玻璃幕墙呼吸式幕墙又称双层幕墙、热通道幕墙、通风式幕墙、节能幕墙等。
它由内外两层构造组成，形成一个室内外之间的空气缓冲层。
外层可由明框、隐框或点支式幕墙构成。
内层可由明框、隐框幕墙，或具有开启扇和检修通道的门窗组成。
也可以在一个独立支承结构的两侧设置玻璃面层，形成空间距离较小的双层立面构造。
呼吸幕墙对于提高建筑幕墙的保温、隔热以及隔声性能起到了非常大的作用，具有非常优异的节能性能。
呼吸幕墙可分为两类：1.敞开式外循环呼吸幕墙2.封闭式内循环呼吸幕墙一．敞开式外循环呼吸幕墙敞开式外循环呼吸幕墙是指空气从外层幕墙的下通道进入热通道空间，然后从外层幕墙的上部排风口排出，而内层幕墙则完全封闭。
敞开式外循环呼吸幕墙的内层幕墙一般采用中空玻璃或者Low-E玻璃，型材为隔热（或断热）型材，外层幕墙则采用由单片玻璃制作的敞开式幕墙结构。
敞开式外循环呼吸幕墙可以完全靠自然通风，不需要借助于专门的设备，维护和运行费用较低，是目前应用比较广泛的呼吸幕墙形式。
敞开式外循环呼吸幕墙的进风口和排风口可以开启和关闭，夏季时开启进风口和排风口，热空气形成自下而上的空气流动（有关试验证明这种热空气流动的速度可达到0.6 m/s），带走热通道内由于日照而产生的热量，降低内层幕墙的外表面温度，减少了空调制冷的负荷，节约了能源，降低了能耗；冬季关闭进风口和排风口，热通道因为阳光照射得以温度升高而成为封闭温室，提高了内层幕墙的外表面温度，起到保温作用，减少了建筑物采暖的运行费用。
此外，敞开式外循环呼吸幕墙也可以根据需要而在热通道内设置可调控的铝合金百叶窗帘或者电动卷帘，有效地调节阳光的照射。
按照春秋及夏冬季节的情况分别阐述如下：1．春季秋季：当需要换气时可将遮阳帘和室内断热门打开。
进风口设有防虫网和可拆装的过滤装置，能防止昆虫进入并大大降低气体中灰尘的浓度，使进入室内的空气洁净清新。
过滤装置可定期清洗。
2．夏季：将遮阳帘放下，遮挡阳光直射室内。
一、工程概况1.工程名称：山东xx x xx x仿真实验楼呼吸式幕墙工程2.工程地点：山东省xx x x部开发区3.建设单位(业主)：xxxxx4.层数：地上三层，地下一层5.工程结构形式：框架结构6.建筑面积：2623.9㎡7.建筑标高：14.70m8.民用建筑工程设计等级：二级9.地面粗糙度类型：B类10.建筑结构使用年限：50年11.建筑物耐火等级：二级12.建筑幕墙结构安全等级：二级13.后锚固安全等级：二级14.建筑幕墙结构设计使用年限：25年15.幕墙标高：10.800米16.抗震设防烈度：六度本工程外装饰项目：①C12、C13外循环呼吸式幕墙（外层幕墙采用点驳幕墙，内层采用断桥隔热铝合金内平开内下悬窗）；二、呼吸式幕墙工作原理呼吸式幕墙，又称双层幕墙、双层通风幕墙、热通道幕墙等90年代在欧洲出现，它由内、外两道幕墙组成，内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间，空气可以从下部进风口进入，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，热量在这一空间流动。
呼吸式幕墙的原理呼吸式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成，与传统幕墙相比，它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层，由于此换气层中空气的流通或循环的作用，使内层幕墙的温度接近室内温度，减小温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源42%-52%；制冷时节约能源38%-60%。
由于双层幕墙的使用，整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。
本工程采用自动敞开式外循环体系。
呼吸式幕墙工作原理图现下图：敞开式外循环体系呼吸式幕墙敞开式外循环体系呼吸式幕墙，外层选用12m m厚钢化单层透明玻璃与不锈钢驳接件组成的玻璃幕墙，内层选用由真空玻璃与断桥隔热型材组成的隔热铝合金窗。
内外两层幕墙（窗）形成的通风换气层的上下两端装有进风和排风装置，通道内设有遮阳装置。
冬季时，关闭通风层两端的进排风口，换气层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个温室，有效地提高了内层玻璃的温度，减少建筑物的采暖费用。
夏季时，打开换气层的进排风口，在阳光的照射下换气层空气温度升高自然上浮，形成自下而上的空气流，由于烟囱效应带走通道内的热量，降低内层玻璃表面的温度，减少制冷费用。
通过对进排风口的控制以及对内层幕墙结构的设计，达到由通风层向室内输送新鲜空气的目的，从而优化建筑通风质量。
本敞开式外循环体系呼吸式幕墙不仅具有“封闭内循环式体系”呼吸式幕墙在遮阳、隔音等方面的优点，在舒适节能方面更为突出，提供了建筑自然通风功能，从而最大限度地满足了使用者生理与心理上的要求。
呼吸式幕墙的优点1、从原理上：呼吸式幕墙采用“烟囱效应”与“温室效应”的原理，是从幕墙的功能上解决节能问题；单层幕墙则只是从材料的选用上，通过材料本身的特性来达到一定的节能效果。
2、从环保上：呼吸式幕墙由于其功能解决节能，外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃，可最大限度地减少玻璃反射带来的不良影响（“光污染”）；单层玻璃幕墙为保证室内外效果与节能的考虑，玻璃一般选用有一定反射功能的镀膜玻璃。
3、从节能上：呼吸式幕墙由于换气层的作用，比单层幕墙节能约50%.是解决建筑节能的一个新的方向。
4、从使用上：换气层的出现，使呼吸式幕墙夏季节省制冷费用，冬季可节省取暖费用。
同时遮阳百叶置于换气层，能有效地防止日晒又不影响立面效果。
5、从舒适度方面：呼吸式幕墙的隔音性能可达到55dB，让室内生活与工作的人们有一个清静的环境；另一方面，无论天气好坏，勿须开窗换气层都可直接将自然空气传至室内，为室内提供新鲜空气，从而提高室内的舒适度。
并有效地降低建筑单纯依赖暖通设备机械通风带来的弊病。
呼吸式幕墙的材料选用因本工程所在地处于北方寒冷地区因采暖时间长，主要是利用换气层的“温室效应”来减少室内热量的散失。
外层点驳幕墙玻璃为12m m厚钢化玻璃，内层采用真空LO W-E低辐射玻璃、断热铝型材，600mm宽的换气层宽度将会达到较好的节能效果。
三、真空玻璃新材料应用简述真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来，将其间隙抽成真空并密封排气孔，两片玻璃之间的间隙为0.1～0.2m m，真空玻璃的两片有一片是低辐射玻璃，这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低，其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同。
真空玻璃是玻璃工艺与材料科学、真空技术、物理测量技术、工业自动化及建筑科学等，多种学科、多种技术、多种工艺协作配合的硕果。
真空玻璃如下图：真空玻璃的优点1、保温性能：热传递通常有三种方式：对流、传导和辐射。
由于真空玻璃中间是真空层，基本上消除了对流传热和传导传热，同时组成真空玻璃的原片玻璃可以选择低辐射膜玻璃即Lo w-E玻璃，能够大幅度降低辐射传热。
真空玻璃与中空玻璃相比保温性能更好，热阻更高，一般的单片玻璃传热系数是6，中空玻璃是 3.4，真空玻璃的传热系数达到 1.2，因此具有更好的防结露性能和隔热性能。
真空玻璃两片玻璃中间的真空层消除了传导与对流传热，使房间与外界的热交换降到极限，据国家建筑工程质量监督检测中心提供的数据显示：真空玻璃的保温性能是中空玻璃的2倍，是单片玻璃的4倍。
2、防雾防露：由于普通单片玻璃遇冷发生结露时，玻璃窗湿淋淋容易弄脏墙壁与地面，损伤窗框，还为霉菌提供了生存空间，所以它已跟不上建筑市场的发展。
中空玻璃虽比单片玻璃有所进步，但因经常产生雾气或结露，影响采光和视野的清晰又无法擦去而不能满足人们生活质量日益提高的要求。
真空玻璃的出现则很好地解决了这个问题。
真空玻璃具有较好的隔热性能，室内一侧玻璃表面温度不易下降，即使室外温度很低，也不易形成雾结露。
此外，真空玻璃中间是真空层，绝不会发生中空玻璃由于间隔中含有湿气，在降温时出现的内结露现象。
3、隔声性能：由于真空玻璃特有的构造，对于声音的传播可大幅度降低，在整个音域范围都可实现良好的隔音。
在降低外界噪音传人同时，室内生活声音也不易外传，容易给人们创造一个温馨舒适的港湾环境。
4、抗风压性能：真空玻璃中的两片玻璃，通过支撑物牢固地压在一起，具有与同等厚度的单片玻璃相近的刚性，一般来说它的耐风压性能是中空玻璃的 1.5倍。
5、超长的耐久性：真空玻璃是一种新产品，真空玻璃又不同于中空玻璃。
因此，不能完全按中空玻璃试验方法进行，而主要参照GB ll944-89中空玻璃标准而拟定紫外线照射、气候循环、高温高湿度试验。
试验表明即使是在苛刻的条件下真空玻璃同样具有长期稳定耐久性能。
真空玻璃与中空玻璃参数对比真空玻璃材料选用因本工程所在地处于北方寒冷地区因采暖时间长，内层采用真空LO W-E 低辐射玻璃（一片为5m m普通白透明钢化玻璃、另一片为5m mL OW-E低辐射玻璃。
四、设计依据1、设计规范1）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)2）《建筑抗震设计规范》GB50011-20013）《钢结构设计规范》GB50017-20034）《建筑设计防火规范》G B50016-20065）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-20016）《工程抗震术语标准》JGJ/T97-957）《中国地震烈度表》GB/T 17742-19998）《地震震级的规定》GB/T 17740-19999）《建筑物防雷设计规范》GB50057-9410）《混凝土结构设计规范》GB 50010-200211）《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001 新制定12）《防静电工程技术规范》DG J 08-83-2000新制定13）《建筑构件和单元热阻和传热系数计算方法》GB/T20311-200614）《建筑工程抗震设防分类标准》G B 50223-200415）《公共建筑节能设计标准》GB 50189-20052、幕墙及铝合金窗工程技术规范1）《玻璃幕墙工程技术规范》JG J102-20032）《建筑玻璃应用技术规范》JG J113-20033）《玻璃幕墙工程技术规范应用手册》4）《建筑幕墙》GB/T21086-20075）《建筑防火封堵应用技术规程》CE C S 154：2003新制定8）《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG 160-2004新制定9）《混凝土结构后锚固技术规程》JG J 145-2004新制定10）《铝合金窗》GB/T8479—200311）《铝合金窗》建筑标准设计图集L03J60212）《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》DB J15-30-2002 3、材料标准3.1铝型材标准1)《铝合金建筑型材第1部分基材》G B/T5237.1-20042)《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》G B/T5237.4-20043)《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》G B/T5237.6-20043.2钢材材料标准1)《碳素结构钢》G B/T700-20062)《优质碳素结构钢》G B/T699-19993)《合金结构钢》G B/T3077-19994)《金属覆盖层铁件的锌电镀层》GB/T9799-19975)《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》G B/T13912-20023.3玻璃材料标准1)《建筑用安全玻璃第2部分钢化玻璃》G B15763.2-20052)《浮法玻璃》GB ll614-19993)《中空玻璃》G B/T11944-20024)《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》G B/T18915.2-20023.4铝合金窗及建筑幕墙用紧固件材料标准1)《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB 3098.1-20002)《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB 3098.2-20003)《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB 3098.4-20004)《紧固件机械性能自攻螺钉》GB 3098.5-20005)《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB 3098.6-20006)《紧固件机械性能不锈钢螺母》G B 3098.15-20007)《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-19978)《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-20049)《六角螺母C级》GB/T 41-200010)《弹簧垫圈》GB93-198711)《平垫圈C级》G B95-200012)《平垫圈A级》G B97.1-200213)《六角头螺栓C级》GB/T5780-200014)《六角头全螺纹C级》G B/T5781-200015)《六角头螺栓》GB/T5782-200016)《六角头螺栓细杆B级》G B/T5784-198617)《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-199718)《统一螺纹公差》GB/T20666-200619)《统一螺纹极限尺寸》GB/T20667-200620)《统一螺纹基本尺寸》GB/T20668-200621)《统一螺纹牙型》GB/T20669-200622)《统一螺纹直径与牙数系列》GB/T20670-20063.4不锈钢材料标准1)《不锈钢冷轧钢板及钢带》G B/T3280-20072)《不锈钢热轧钢板及钢带》G B/T4237-20073)《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》G B/T4239-19911)《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》G B/T 3098.62)《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.153.5建筑幕墙及门窗密封材料标准1）《建筑橡胶密封垫预成型实心硫化的结构密封垫用材料规范》GB l0711 2）《工业用橡胶板》GB/T5574-19943）《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-20034）《聚氨酯建筑密封胶》JC 482-20034、建筑幕墙及门窗试验标准1)《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-20072)《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》G B/T18250-20003)《建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法》GB7106-20024)《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB7107-20025)《建筑外窗水密性能分级及其检测方法》GB7108-20026)《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》GB7108-20027)《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976-20028)《建筑密封材料试验方法》GB/T 13477（1-20）-2002新制定5、工程验收依据1)《建筑装饰装修工程质量验收规范》G B50210-20012)《钢结构工程施工质量验收规范》GB502053)《玻璃幕墙工程技术规范》JG J102-20034)《玻璃幕墙工程质量验收标准》JG J/139-20015)xx xx x市建筑质量监督站有关验收规范；6、设计中满足的技术要求1)济南地区基本风压为0.45KN/m2，大面风压体形系数为 1.2，墙角部位体型系数为 1.8。
