【摘　要】本文作者结合自己多年的工作实践,论述了如何从幕墙铝框、面材、结构形式等多方面解决建筑幕墙的节能问题。供同行参考。

　　【关键词】建筑幕墙；节能；材料选用

　　0.引言

　　现代的城市建设中，越来越多的建筑外部都使用玻璃幕墙装饰，装上闪闪生辉、色彩绚丽的玻璃幕墙，以其特有的魅力为提高建筑品质，丰富城市景观起到积极的作用。建筑幕墙有其独特优势，如时髦风尚、视野开阔，通透性强等， 当然劣势也很明显，有的幕墙会给城市造成局部光污染，通风效果差等。而现在最受关注的是建筑幕墙的节能问题。毋庸讳言，有些玻璃幕墙系统确实存在保温性能差，能耗高的致命缺点，然而这些缺点并不是无法克服的。

　　进行幕墙热工设计时,必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。物理热交换有三种形式，即传导、对流、辐射。建筑幕墙的热交换也无外乎这几种基本形式，并且可以细化为以建筑幕墙为媒介分别与室内、室外的热交换，幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等因素综合确定。热传导及对流的传热能力可以用导热系数来衡量，辐射传热能力可用遮阳系统来控制，建筑物的传热是上述三种方式综合作用的结果。玻璃幕墙的节能设计重点是设计合理的控制手段以达到节能目的，我们认为主要应从以下几方面作好节能工作。

　　1.幕墙铝框的选用

　　铝型材的导热性能远远高于玻璃，选用断热效果好的铝型材会大大提高幕墙的整体节能效果。断热铝型材亦称隔热铝型材或绝热铝型材,其具体形式很多，主要有

　　1.1嵌条式

　　就是将原来一体的铝型材断开，设置专门的嵌槽，将断热条在专业生产线上穿入两铝型材槽口内并挤压成型，从而阻断冷桥。断热条材质为玻璃纤维增强尼龙，断热条越宽（两型材间隔就越大）断热效果越好。嵌条式是在国内外广泛应用的一种节能框形式。

　　1.2注塑式

　　在铝型材模具设计时预留注塑槽，经注塑硬化后再将多余的铝型材冷桥加工掉，从而使本来一体的铝型材被断开，以阻断冷桥。注塑式在国内外工程中均有应用实例。

　　1.3发泡填充式

　　在型材腔和断热腔内注入隔热性能良好的发泡材料，从而提高整个铝型材的隔热性能。这种形式在欧洲应用较多。其整体节能性能比单纯嵌条式还要好。

　　1.4隔热垫式

　　该方法是将铝型材设计成分体后，在两铝型材连接处加入隔热尼龙垫或隔热橡胶垫，再通过局部螺纹连接使两型材重新结合为一体。该技术在美国和日本应用较多，国内偶尔也有应用。

　　另外，除在材料领域考虑建筑幕墙的节能性能外，在幕墙的形式设计方面亦大有文章可做。如减少开启扇面积、提高密封胶性能、改进节点密封形式、采用百页、格栅遮挡等。

　　2.幕墙面材的选用

　　建筑幕墙面材应尽量避免像过去那样全部采用高通透性的玻璃，而应综合采用玻璃、复合板、石材、陶土板等多种材料。目前在幕墙玻璃的选用上，国内外工程实例大都采用LOW-E膜中空玻璃、彩铀中空玻璃等。随着幕墙工业的不断发展进步，出现了新的更加环保节能的玻璃形式。

　　2.1透过率可调玻璃（Switchable Glazing）

　　该种玻璃可以随环境变化调整自身的透过特性，实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同，这种可调玻璃又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。所谓热致变色就是玻璃随着温度升高而透过率降低；光致变色就是玻璃随光强增大而透过率降低；电致变色则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低。以上过程都是可逆的。其中光致变色玻璃和电致变色玻璃尤为突出，电致变色玻璃由于可以人为控制其改变的过程和程度，已经在幕墙工程上得到实验性的应用。

　　2.2光谱选择透过性玻璃（Spectral Selective Glazing）

　　该种技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸，通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊涂层，使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过并阻挡具有较高热量的紫外线或者红外线成分，从而最大限度的利用自然光照亮室内，又把辐射的热能阻挡在室外（或者室内），于是从采光和制冷（或者采暖）两方面同时起到了节能效果。

　　2.3惰性气体隔热玻璃

　　通过在中空玻璃的空腔内充入惰性气体，可以得到更高隔热性能的玻璃。目前国外已经出现了充氪气的4-8-4-8-4三层中空玻璃，结合Low-E技术，它的传热系数可以达到0.7W/m2K。

　　2.4真空隔热玻璃

　　通过把中空玻璃空腔里的空气抽走，消除掉空腔内部的对流和传导传热，可以获得更好的隔热效果。这种玻璃的空腔很窄，一般为0.5～2.0mm，两层玻璃之间用一些均匀分布的支柱分开。若配合Low-E涂层改善其辐射特性，真空隔热玻璃的传热系数甚至可以达到0.5W/m2K。这种隔热玻璃具有厚度小、重量轻的优点，但生产工艺较为复杂，外观效果不是特别理想。

　　3.目前较为先进的环保节能幕墙系统主要有

　　3.1呼吸式幕墙体系，又称为热通道幕墙

　　国外也称作主动式幕墙（Active　Curtainwall）。这种幕墙采用双层幕墙结构体系，外层采用透过率大的单层透明玻璃幕墙，如点式幕墙等，内层一般为中空玻璃断热幕墙。在两层幕墙中间设置一定宽度的空气通道，在通道的上下两端有进风排风设施和百叶遮阳帘，外侧幕墙设计成封闭式，内侧幕墙设计成开启式，通过通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压，利用室内两则幕墙的压差和开启扇就可以在建筑物内形成气流，进行通风换气。

　　3.2光电幕墙,光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙

　　这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳能，转化为能被人们利用的电能。这种电能是一种绿色能源，无废气，无噪音，不污染环境。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无需重复投资。太阳能光电板优美的外观，具有特殊的装饰效果，更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。

　　4.结束语

　　综上所述,建筑幕墙技术与时俱进，"开放与交流、舒适与自然、环保与节能"的建筑原则促使各种新的幕墙节能环保技术不断出现。跟踪国际前沿方向，开展各种高性能的新型节能、环保、智能化幕墙的研制、开发工作，技术建筑幕墙行业的科学技术水平，对于提高人们生活质量，推动社会进步，实现可持续发展，具有巨大的意义。