走近北京射擊館，細心的觀眾會從資格賽館外墻上發現一種成蜂窩狀的隔板，這就是先進的生態型呼吸式
玻璃幕墻的組成部分。正午時分，外界陽光燦爛，休息區內的溫度依然是涼爽適宜，這正是新型幕墻在發揮作用。說得形象一點，射擊館就像是被包在一個“
保溫膜”里面，有了這層“膜”，射擊館就可以利用室外自然風調節室內溫度。
這一完整多層構造、智能化控制的生態系統幕墻在國內大型公建的建設中尚屬首例。
雙層換氣系統
“生態系統幕墻是由一個復合構造形成的體系，包括外層和內層玻璃幕墻，間距約有650毫米，這一空間可以保證檢修、清掃及氣流互換和保溫效果。”清華大學建筑設計研究院建筑創作一所所長祁斌說。
北京射擊館采用的“生態呼吸幕墻”方案中，其內層幕墻采用
中空隔熱鋁合金幕墻，在雙層換氣幕墻的上下兩端，有進風和排風裝置，從進風口進入雙層換氣內部的新風，全部匯集到頂層頂部總排風口，借助于房屋全高產生的壓差，可以形成較為強烈的通風氣流。
根據雙層換氣幕墻不同的內部氣流組織要求，幕墻的上下兩端均設置了電動控制的進風口與出風口，這一裝置可以根據室內外的溫度及不同熱功效應開啟上下
窗口，以達到節能與換氣的效果。在內層玻璃的內側也有開氣口，在不同的工作狀態下打開，與外面窗口共同作用，起到清潔室內空氣、自然呼吸與換氣的功能。
“這樣的裝置在幕墻系統中共有七套，會在感知溫度與風速的狀況下，將裝置感應測得的信息傳到電腦中控芯片，通過判斷后可以自動控制進出風口上下口及內外口的開啟，從而達到使用的工況。”鄧小勇說。
在這樣的智能裝置下，
生態幕墻有時對內呼吸，有時對外呼吸，有時會處在保溫或
隔熱狀態。如在春秋季節，無論白天與黑夜，當需要換氣時可將活動百頁、
遮陽簾和室內斷熱
門打開，進風口設有防蟲網和可拆的過濾裝置，能防止昆蟲進入并大大降低空氣中灰塵的濃度，使進入室內的空氣潔凈清新。當遇到風沙較大的天氣時，可將活動百葉和室內斷熱門關閉，防止風沙進入。
冬天，
雙層幕墻中間的雙層換氣由于陽光的照射，溫度升高，像一個溫室，形成溫室效應。這樣有利于提高內側幕墻表面的溫度，減少了建筑物由于冬季
采暖的運行費用。
夏天，雙層幕墻中間的雙層換氣溫度很高，這時可打開雙層換氣上下兩端的排氣、進氣裝置，在雙層換氣內由于煙囪效應產生自下而上的氣流，從下進氣口進入的氣流，在雙層換氣內通過熱量交換后從上出氣口排出，這種自下而上的氣流運動，帶走了通道內的熱量，這樣可以降低內側幕墻的外
表面溫度，減少空調制冷的負荷，節約了能源，降低了能耗。在春秋兩季，通過對雙層換氣幕墻上、下端排氣、進氣裝置的調控，在通道內形成負壓，利用內側幕墻兩邊的壓差和開啟的門或窗，可以在通道內形成氣流，進行通風。通過管道向通道內輸送新鮮空氣，就可以隨時向室內輸送新鮮空氣。
“比如進入每年的10月末，屬于過渡性季節，幕墻的工作狀態是自然換氣，它會把自然的空氣交換到室內，溫度低的狀況下會將窗子關閉。”祁斌說。
而外部仿木格柵具有的
遮陽作用也是實現雙層換氣幕墻功能的一個重要組成部分，不但有遮影與透光控制等功能，還具有抗紫外線
輻射、提高節能效率以及吸音率等方面的功能。
優化技術 降低成本
承接該項工程的北京江河幕墻股份有限公司設計部長鄧小勇表示，此生態系統幕墻主體的循環方式是外循環，而目前市場上采用的生態幕墻系統多為內循環。相對于內循環，外循環的優勢便是自然的通風與換氣，正合綠色奧運的主題。
“生態幕墻的特點在于雙層的玻璃結構，它與常規幕墻相比，在陽光照射、
熱輻射及
熱對流等方面都優于常規的單層幕墻。”祁斌說。
根據專用計算軟件的計算結果和有關試驗資料，生態幕墻系統的系統
傳熱系數一般可達2.0 W/m2·K。通過測算，最多經過20~25年時間，與普通單層幕墻系統相比雙層幕墻系統建造的額外投資可通過幕墻的節能收回，其回收時間占建筑
設計使用年限70年的35.7%，在64.3%的使用時間里將有可觀的贏利。
經測算，2008年奧運會北京射擊館采用的“生態呼吸幕墻”最直接的效果是節能，其比單層幕墻采暖時節能40%~60%，制冷時節能40%~60%。另外，采用雙層幕墻
隔音效果十分顯著，大大改善了室內使用條件。
而生態幕墻作為一種新型幕墻，不但包含常見
幕墻技術，還集成了
熱工、智能控制、人體工程等多種新技術、新概念。目前在北京西五環外的射擊館所采用的是具有獨立知識產權的智能幕墻系統，可以實現對建筑通風換氣的全智能主動控制，營造舒適健康的室內環境，大大節省使用成本。
從目前國內已完工的雙層呼吸幕墻來看，單位面積的工程造價均在每平方米4000~6000元人民幣。針對射擊館項目，為使“生態呼吸幕墻”達到一個較高的性價比，清華大學與江河幕墻公司經過比較分析，在保證各項功能的前提下，對各項構造、做法、材料進行了優化。
如外側幕墻采用了矩形抓點
鋼結構支撐系統的
點支撐玻璃幕墻，并對玻璃分格進行優化，提高成材率，有效降低了造價。在內側幕墻采用洞口安裝方式，減少了內側幕墻實際面積10%，同時，由于計算高度的降低，也減少了內側幕墻主受力系統的
截面尺寸，從而減少
鋁材用量，進一步降低了成本。并且取消了雙層換氣幕墻中間層中的遮陽簾系統，利用外側現有裝飾作用的仿木
遮陽板達到調節陽光的作用。通過以上措施，將“生態呼吸幕墻”造價控制到約每平方米2500元。鏈接“生態呼吸幕墻”由內層的中空
鋁合金隔熱幕墻及外側的
鋼構式點支撐玻璃幕墻、外側格柵三部分組成并包括進氣裝置、出氣裝置、踏板
格柵、空氣過濾裝置、防蟲網等組成，根據目前的市場行情，各部分的估算價格約為：
中空
鋁合金隔熱幕墻：700元/平方米
鋼構式點支撐玻璃幕墻：800元/平方米
外側格柵： 500元/平方米(分攤到幕墻面積內)
其他設施：500元/平方米
即雙層換氣幕墻的工程造價約為2500元/平方米
北京射擊館工程將“生態呼吸幕墻”主要運用于資格賽館觀眾休息廳，設計面積2450平方米，該部分估算投資約為615萬元。
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