一、前言
　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑領(lǐng)域的變革日新月異， 新技術(shù)研究、發(fā)展突飛猛進(jìn)，新材料應(yīng)用層出不窮。高層和新型建筑外墻大量采用的幕墻也從較初的明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻，發(fā)展到目前較為先進(jìn)的點(diǎn)連接玻璃幕墻。但由于上述形式的玻璃幕墻在使用過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重光污染、大量消耗能源、干擾視線等不利因素。近年來(lái)，在德國(guó)、美國(guó)和北歐一些國(guó)家，由于其特殊的氣候條件和嚴(yán)格的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，迫切需要提供一種新型的玻璃幕墻。這種幕墻可以獲取大量日照，提供良好的自然通風(fēng)，又能節(jié)約能源，并為室內(nèi)提供舒適的環(huán)境。科研人員經(jīng)過(guò)多年努力，終于研制出了熱通道玻璃幕墻，它可以被稱之為新一代幕墻。
　　二、熱通道幕墻的設(shè)計(jì)原理
　　熱通道幕墻又被稱為雙層幕墻、呼吸式幕墻。它主要由兩層玻璃幕墻和中間形成的一個(gè)通風(fēng)換氣通道組成。熱通道幕墻根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為封閉式內(nèi)循環(huán)體系和敞開(kāi)式外循環(huán)體系兩種類型。
　　內(nèi)循環(huán)熱通道幕墻通常在冬季較為寒冷的地區(qū)使用，其外層玻璃幕墻一般為全封閉，內(nèi)層玻璃幕墻下部設(shè)有通風(fēng)口，熱通道與室內(nèi)吊頂內(nèi)暖通系統(tǒng)抽風(fēng)管相通，室內(nèi)空氣通過(guò)通風(fēng)口進(jìn)入熱通道，通過(guò)強(qiáng)制性空氣流動(dòng)循環(huán)，使內(nèi)側(cè)幕墻表面溫度達(dá)到或接近室內(nèi)溫度，從而在靠近玻璃幕墻附近區(qū)域形成良好的工作環(huán)境。
　　外循環(huán)熱通道幕墻則是在外層玻璃幕墻上下兩端設(shè)有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)裝置，與熱通道相連。冬天由于陽(yáng)光的照射，熱通道內(nèi)空氣溫度像一個(gè)溫室，可以提高內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少建筑物采暖運(yùn)行費(fèi)用。夏天熱通道內(nèi)溫度升高，這時(shí)打開(kāi)熱通道上下兩端的進(jìn)排風(fēng)口，在熱通道內(nèi)由于“煙囪”效應(yīng)產(chǎn)生氣流，氣流運(yùn)動(dòng)帶走通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)側(cè)幕墻外表面溫度，減少空調(diào)負(fù)荷，節(jié)省能源。
　　三、熱通道幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　3.1 幕墻設(shè)計(jì)
　　內(nèi)循環(huán)熱通道幕墻外層玻璃一般選用中空鋼化；內(nèi)層玻璃則選擇單片鋼化玻璃，結(jié)構(gòu)型材選用斷熱材料，盡量減少室內(nèi)外熱量的交換。
　　外循環(huán)熱通道幕墻外層玻璃幕墻通常由單片或夾層鋼化以及非斷熱型材料組成。內(nèi)層玻璃幕墻則由中空玻璃和斷熱型材料組成，構(gòu)造型式可做成單元式或點(diǎn)駁式。
　　3.2 熱通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　熱通道幕墻的熱通道尺寸以及配套的遮陽(yáng)裝置、進(jìn)出風(fēng)口設(shè)計(jì)等是熱通道幕墻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，對(duì)幕墻通風(fēng)效果以及節(jié)能效率起至關(guān)重要的作用。
　　3.2.1 內(nèi)循環(huán)熱通道幕墻
　　內(nèi)循環(huán)熱通道幕墻熱通道空腔高度一般為建筑物結(jié)構(gòu)層高，內(nèi)外層玻璃之間寬度100mm——200mm，中間安裝遮陽(yáng)裝置。熱通道上部與室內(nèi)吊頂內(nèi)的風(fēng)管相連，下部設(shè)有通風(fēng)口，可以形成空氣循環(huán)，見(jiàn)圖1。遮陽(yáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為自上而下電控升降，頁(yè)片可以電控或手控調(diào)節(jié)傾角，以便掌握直射光線進(jìn)入室內(nèi)的強(qiáng)弱，控制采光。采用內(nèi)循環(huán)熱通道幕墻的建筑物在暖通設(shè)計(jì)中需考慮與幕墻熱通道的風(fēng)管連接以及強(qiáng)制性空氣循環(huán)所需的動(dòng)力。
　　3.2.2 外循環(huán)熱通道幕墻
　　外循環(huán)熱通道幕墻根據(jù)建筑物所處氣候、環(huán)境以及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，其熱通道空腔的高度與寬度應(yīng)根據(jù)具體情況綜合考慮，確定為一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤Ｓ捎谕鈱硬Ａ粔ι习惭b有進(jìn)出風(fēng)口，自然條件下的灰塵、昆蟲等不可避免會(huì)進(jìn)入空腔內(nèi)，對(duì)外層玻璃及結(jié)構(gòu)件、內(nèi)層玻璃以及中間的遮陽(yáng)系統(tǒng)造成污染。因此，外循環(huán)熱通道幕墻的熱通道需考慮人員能夠進(jìn)入通道內(nèi)進(jìn)行清洗作業(yè)。外循環(huán)熱通道幕墻同樣需要安裝遮陽(yáng)裝置， 控制采光。對(duì)于進(jìn)出風(fēng)口的設(shè)計(jì)則需綜合考慮建筑物所處氣候、環(huán)境條件以及建筑物及幕墻特點(diǎn)。德國(guó)埃森市“RWE”總部大樓采用的就是外循環(huán)熱通道幕墻。其外層幕墻上設(shè)置了精巧的魚嘴型進(jìn)出風(fēng)口，既受樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)管理，也可人工調(diào)控啟閉。由于進(jìn)入通道內(nèi)的空氣直接從室外獲取，為防止上、下氣流短路，進(jìn)、出風(fēng)口開(kāi)啟和關(guān)閉應(yīng)不同步（見(jiàn)圖2）。

　　四、需解決的問(wèn)題
　　4.1 經(jīng)濟(jì)性
　　熱通道幕墻在歐美等國(guó)開(kāi)發(fā)利用時(shí)間不長(zhǎng)，在我國(guó)尚處于研究試驗(yàn)階段。這種高科技的節(jié)能幕墻在結(jié)構(gòu)上必須采用雙層幕墻，加上高科技的結(jié)構(gòu)型材及遮陽(yáng)裝置，進(jìn)、出風(fēng)口等，有相關(guān)人士估算在西歐，其造價(jià)成本約為金額7000元/米2，在我國(guó)，即使部分材料可用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品替代，造價(jià)也達(dá)4000元/米2。但由于其節(jié)能率很高，計(jì)算和實(shí)際使用情況證明，這種幕墻使用6年，其造價(jià)相當(dāng)于一般中空玻璃幕墻1800元/米2左右，使用10年，加上折舊考慮，相當(dāng)于單層幕墻1200元/米2。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看，經(jīng)濟(jì)效益是明顯的，也是可行的。
　　4.2 熱通道的設(shè)計(jì)問(wèn)題
　　我國(guó)的自然氣候、環(huán)境條件不同于歐美國(guó)家，即使在國(guó)內(nèi)，由于我國(guó)地域遼闊，各地氣候、溫度差異也很大。因此，如選用熱通道幕墻，尤其是外循環(huán)熱通道幕墻時(shí)，較好能根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行試驗(yàn)。有條件的科研設(shè)計(jì)單位可以選擇相應(yīng)課題進(jìn)行研究，做好技術(shù)儲(chǔ)備，選擇好合適的熱通道尺寸、進(jìn)出風(fēng)口大小，保證幕墻保溫節(jié)能及隔音降噪達(dá)到較佳，同時(shí)能避免大量積塵及昆蟲吸附在通道內(nèi)，影響外觀效果。
　　3、消防問(wèn)題
　　熱通道內(nèi)的煙囪效應(yīng)會(huì)造成消防上的隱患，因此，在設(shè)計(jì)熱通道時(shí)應(yīng)與大樓的消防分區(qū)及啟動(dòng)緊急信號(hào)系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。
　　總之，熱通道幕墻是一項(xiàng)新興技術(shù)產(chǎn)品，集暖、熱、光、幕墻材料等技術(shù)于一體，是幕墻技術(shù)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，值得我國(guó)從事幕墻工程的有關(guān)人員加以重視，積較研制開(kāi)發(fā)，逐步制訂并完善相應(yīng)規(guī)范。