我國建筑能耗已占全社會(huì )總能耗的25%，建筑節能已引起政府和社會(huì )的普遍關(guān)注。依據國家《節約能源法》，1999年10月建設已頒發(fā)了《民用建筑節能管理暫行規定》，“十五”我國建筑節能的第三階段再節能30%的工作目標已開(kāi)始實(shí)施。建筑節能是指節約采暖供熱、空調制冷、建筑照明的能源消耗。因此，不但我國北方采暖供熱建筑要節約能源，長(cháng)江流域及以南的冬暖夏熱地區也要節約能源。

　　建筑門(mén)窗與建筑幕墻在圍護結構中，屬熱交換和熱傳導最活躍、最敏感的部位，傳熱和失熱損失是墻體的5-6倍，門(mén)窗和幕墻的節能效果，占建筑節能的40%.因此，各級建設主管部門(mén)十分重視節能型建筑門(mén)窗及幕墻的推廣應用。

　　節能型門(mén)窗，是指達到建筑物所在地區建筑節能設計標準的門(mén)窗產(chǎn)品。是以其技術(shù)性能和節能效果來(lái)確定的，不是以其加工材料的種類(lèi)來(lái)區分的。我國建筑節能對門(mén)窗性能采取兩項控制指標：即門(mén)窗的傳熱系數K值（或其倒數，熱阻值R）及門(mén)窗的空氣滲透系數（即氣密性）A值。例如：北京地區要求：K≤2.8W/m².k，A≤0.5m³.h.

　　建筑玻璃幕墻自上世紀80年代在我國面世以來(lái)，20多年來(lái)呈現了大規模、高速度的發(fā)展態(tài)勢，從東部沿海的大型城市，到西部邊遠的山區小鎮，幾乎都可以看到玻璃幕墻的建筑。特別是在城市的超高層建筑上，玻璃幕墻占據了絕對優(yōu)勢：北京國貿中心、深圳地王大廈、上海金茂大廈、恒隆廣場(chǎng)……，無(wú)不采用了玻璃幕墻，正在建設中的世界最高樓——上海寰球金融廣場(chǎng)，也擬采用玻璃幕墻。我國的建筑玻璃幕墻，在它短短20多年的發(fā)展時(shí)間里，已經(jīng)占據了極大的市場(chǎng)份額，目前我國每年玻璃幕墻的建筑面積達到500萬(wàn)平方米左右，市場(chǎng)前景依然看好。

　　一、科技進(jìn)步的巨大貢獻

　　一個(gè)新生事物的興盛，自有它的歷史背景和社會(huì )動(dòng)因，玻璃幕墻的興起也不例外，它是我國經(jīng)濟發(fā)展繁榮和建筑科學(xué)進(jìn)步的產(chǎn)物。隨著(zhù)我國國力的強盛、城市大規模建設的需要，一批批高層建筑、超高層建筑拔地而起，對這些建筑來(lái)說(shuō)，維護結構采用傳統的磚墻顯然不能適應，混凝土墻體則因其過(guò)于笨重而日顯劣勢，唯有輕鋼結構配以玻璃幕墻成為最佳選擇。玻璃幕墻以其晶瑩剔透、輕巧美觀(guān)、耐候性好、密封性佳、安裝方便、維護簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)點(diǎn)而在高層建筑上迅速崛起，獨領(lǐng)風(fēng)騷。

　　建筑科技的進(jìn)步也使大規模使用玻璃幕墻成為可能。首先，建筑科技的發(fā)展解決了高層建筑的諸多技術(shù)難題，使高樓大廈可以在現有基礎上成倍地拔高，而高層建筑的大量涌現，為玻璃幕墻的應用提供了巨大的市場(chǎng)需求。其次，隨著(zhù)建筑材料研發(fā)的進(jìn)步，已能生產(chǎn)出建筑上需要的各種金屬結構件，門(mén)類(lèi)齊全的鋼材、鋁合金型材、幕墻接駁件等等，滿(mǎn)足了玻璃幕墻的安裝要求；先進(jìn)的鍍膜玻璃、鋼化玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃、熱彎玻璃，給不同場(chǎng)合玻璃幕墻的使用提供了多種多樣的選擇。第三，建筑施工技術(shù)的進(jìn)步和完善，各種先進(jìn)工藝的推廣成熟，使玻璃幕墻在高層、超高層建筑上的運用舉重若輕，玻璃幕墻的施工已沒(méi)有任何的技術(shù)障礙。隨著(zhù)高層、大跨度、大空間、異型建筑的不斷增加，鋼結構支撐玻璃幕墻的應用將越來(lái)越廣泛。實(shí)踐證明，玻璃幕墻確實(shí)具有其它墻體所無(wú)法比擬的優(yōu)越性能。

　　隨著(zhù)幕墻的應用越來(lái)越廣，幕墻的種類(lèi)也越來(lái)越多。

　　為進(jìn)一步促進(jìn)玻璃幕墻行業(yè)的健康發(fā)展，國家有關(guān)行政管理部門(mén)頒布了《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》2003版，取消了原來(lái)對玻璃幕墻適用高度的限制，此舉徹底放開(kāi)了以往的束縛，為玻璃幕墻的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng )造了一片廣闊的天地。

　　二、環(huán)保節能的光電幕墻大有可為

　　光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、裝飾等功能于一體的，把光電技術(shù)與幕墻技術(shù)相結合的新型功能性幕墻，代表著(zhù)幕墻技術(shù)發(fā)展的新方向。

　　光電幕墻除了具備普通幕墻的性能外，最大特點(diǎn)是具有將光能轉化為電能的功能。光電幕墻實(shí)現光電轉換的關(guān)鍵部件是光電模板�，F在的光電模板已具備較強的抗侵擾能力，能在零下50℃到90℃的溫度范圍內正常工作；在臭氧或酸雨的環(huán)境中，可以使用幾十年。光電模板的背面還可襯以不同顏色，以適應不同的建筑風(fēng)格。其特殊的外觀(guān)具有獨特的裝飾效果，可賦予建筑物鮮明的時(shí)代色彩。

　　太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭的能源。為了把太陽(yáng)能無(wú)污染地轉換成可利用能源，光電幕墻技術(shù)便應運而生。

　　這種新興的技術(shù)，將光電技術(shù)與幕墻系統技術(shù)科學(xué)地結合在一起。光電幕墻除了具有普通幕墻的性能外，最大的特點(diǎn)是具有將光能轉化為電源的功能。與普通能源相比， 光電幕墻是將太陽(yáng)能轉化為電能，光電池在發(fā)電過(guò)程中，不會(huì )排放二氧化碳及二氧化硫等會(huì )產(chǎn)生溫室效應的有害氣體，對環(huán)境沒(méi)有產(chǎn)生污染，也不會(huì )產(chǎn)生噪音，所以光電幕墻能源是一種潔凈的能源。

　　同時(shí)，光電幕墻本身還具有很強的裝飾效果。光電池根據其特性分為單晶硅電池、多晶硅電池及無(wú)定型硅電池，其物理性能不同，外表形狀、顏色、光電池轉化效率也有很大的差別。同時(shí)光電模板背面還可以襯以設計師喜歡的顏色，以適應不同的建筑風(fēng)格。

　　光電幕墻技術(shù)是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、裝飾等功能于一身的新型建筑幕墻，充分體現建筑智能化的特點(diǎn)。它大大減輕了環(huán)境的負擔，同時(shí)也滿(mǎn)足建筑的物理需求，比如阻燃、保暖、隔熱等。光電幕墻裝了光電模板后，可節省傳統的建筑材料，比如，光電模板可代替拋光的自然建材，并且在光電幕墻的生產(chǎn)、使用直至報廢過(guò)程中都不會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生污染。光電板成分中沒(méi)有有毒物質(zhì)，即使在建筑物起火時(shí)，也不會(huì )產(chǎn)生任何有毒氣體。重要的是光電幕墻在具有普通幕墻功能的同時(shí)，還可以把光能轉換成電能，這種能源生產(chǎn)型幕墻是幕墻技術(shù)發(fā)展的最新代表。

　　光電幕墻技術(shù)可用于建筑物外表裝飾的許多方面，安裝時(shí)要放置在建筑物中受陽(yáng)光照射時(shí)間較長(cháng)的部位，例如建筑物面朝南方向的幕墻，采光棚及遮陽(yáng)棚等部位，以保證光電池的效率。光電幕墻的經(jīng)濟效益是顯而易見(jiàn)的。

　　二十世紀九十年代以來(lái)，隨著(zhù)常規發(fā)電成本的上升和人們環(huán)保意識的增強，許多國家紛紛推廣、實(shí)施太陽(yáng)能利用技術(shù)，并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的概念，推動(dòng)了光電技術(shù)應用于建筑物的科研和使用，并取得了可喜的成果。目前，世界上最大的建筑物太陽(yáng)能光電系統安裝在新慕尼黑貿易展覽中心，總容量超過(guò)1兆瓦，推動(dòng)了光電技術(shù)應用于建筑物的科研和使用，并取得了可喜的成果。目前，世界上最大的建筑物太陽(yáng)能光電系統安裝在新慕尼黑貿易展覽中心，總容量超過(guò)1兆瓦，年發(fā)電量100萬(wàn)千瓦時(shí)。

　　世界上最大的光電太陽(yáng)能公司是皮爾金頓公司，它的產(chǎn)品遍布世界，在100多個(gè)工程中安裝了光電幕墻，僅德國柏林教育學(xué)院屋頂就裝有10000m²的光電幕墻，日本、美國、韓國和歐洲等多個(gè)國家都選用了此種產(chǎn)品。

　　光電幕墻雖然環(huán)保節能，但相對昂貴的建設成本限制了它的推廣應用，相信隨著(zhù)節能和環(huán)保的需要，光電幕墻會(huì )在我國建筑裝飾市場(chǎng)上占有一席之地。

　　三、光電幕墻的應用原理

　　地球上每平方米土地每年所獲得的太陽(yáng)直射光和斜射光平均為1000千瓦時(shí)，怎樣才能有效利用大自然所賦予的寶貴財富呢？早在100多年前，人們就發(fā)明了光電模板，即利用光照使浸入電解液的鋅電板產(chǎn)生電流。到了1954年，美國研究人員使用元素硅取得巨大成就，光電模板首先被用在宇宙航行上。

　　進(jìn)入90年代后，隨著(zhù)常規發(fā)電成本的上升和人們對環(huán)境保護的日益重視，一些國家紛紛實(shí)施、推廣太陽(yáng)能屋頂計劃，并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念，由此推動(dòng)了光電技術(shù)的大規模開(kāi)發(fā)與應用。美國、日本、德國、意大利、印度等許多國家都已建有太陽(yáng)能屋頂或外墻的建筑�，F在，人們越來(lái)越關(guān)注健康，綠色環(huán)境意識日益增強，科技發(fā)展進(jìn)步已將光電模板裝入幕墻中變?yōu)榭赡�，使用光電幕墻的時(shí)候到了。

　　光電模板簡(jiǎn)稱(chēng)為PV，已是使用三四十年的光電材料，它的優(yōu)點(diǎn)是可在氣候惡劣的情況下照常工作。這是一種完善的技術(shù)，可應用于許多領(lǐng)域，比如在當今不可或缺的通信領(lǐng)域。

　　那么，光能是如何轉變成電能，又是如何運用到幕墻上呢？

　　設計光電幕墻需考慮電池、模板、導線(xiàn)和變壓器各個(gè)因素，各電池組成模板，各模板組成小分格，并通過(guò)導線(xiàn)連接，所有導線(xiàn)又組成一個(gè)PV變壓器。一個(gè)PV變壓器是一個(gè)封閉的幕墻部分，每套光電設備可由一個(gè)或多個(gè)變壓器組成。每套光電設備都先產(chǎn)生直流電，再由直流電轉變成交流電，并由電網(wǎng)傳輸，逆變器再將230～400伏的直流電能轉變成通用的交流電能，供用電器使用。

　　晶體電池通過(guò)導線(xiàn)相互連通，并被接在大表面的模板上，這些電池被嵌入堅硬的樹(shù)脂玻璃中，導線(xiàn)可接在模板背面或玻璃邊緣。作為模板一個(gè)組成部分的非晶體是一個(gè)完整的平面，相互連通，被嵌入兩塊玻璃和透明度高的樹(shù)脂中。所有模板都可作為幕墻的建筑材料使用，這些模板極為堅固，電絕緣性好，符合二級安全標準。采取這些措施后，即使發(fā)生失誤，在可觸摸部位也不會(huì )出現危險的電壓。

　　光電幕墻加裝光電模板后，可節省傳統的建筑材料，比如光電模板可代替拋光的自然建材。光電幕墻也大大減輕了環(huán)境的負擔，因為它保護自然資源免受損失。在傳統的發(fā)電廠(chǎng)內，最常見(jiàn)的是用化石類(lèi)燃料發(fā)電，而用光電模板發(fā)電100千瓦時(shí)，可省油26升或省煤50千克，這也意味著(zhù)少排放57千克的二氧化碳、71克的二氧化硫和75克氮氧化物。

　　光電幕墻的最大優(yōu)點(diǎn)在于，它不需燃料，不產(chǎn)生廢氣，無(wú)余熱，無(wú)廢渣，無(wú)噪音污染，而且可用來(lái)發(fā)電。

　　四、建筑節能將成為滿(mǎn)足國民經(jīng)濟可持續增長(cháng)的的最有效途徑

　　我國在今后10～20年內要保持國民經(jīng)濟7－8%的增長(cháng)速度，將面臨著(zhù)巨大的能源不足的壓力和國際上要求減少向大氣排放量的壓力。清華大學(xué)江億院士提出，建筑節能將成為減輕這種壓力、滿(mǎn)足國民經(jīng)濟可持續增長(cháng)的的最有效途徑。

　　建筑能耗是指建筑使用過(guò)程中的能耗，主要包括建筑物、采暖、空調、熱水供應、照明及建筑電器耗能。統計表明，我國建筑能耗所占能源總消費量的比例已從1978年的10%上升到目前的27.6%.然而，隨著(zhù)工業(yè)結構調整的完成和經(jīng)濟的繼續增長(cháng)，工業(yè)生產(chǎn)能耗的降低將難于補足建筑能耗的飛速增加，建筑能耗增加導致的能源短缺問(wèn)題就將逐漸突出。

　　江億院士指出，建筑節能應作為我國可持續發(fā)展戰略中一個(gè)重要組成部分，它決不是簡(jiǎn)單地通過(guò)“墻改”或“熱改”就可實(shí)現的，而是涉及建筑本身、系統形式、維護管理等諸多方面，并且不同性質(zhì)的建筑，其特點(diǎn)不同，建筑節能的途徑也大不相同，須分門(mén)別類(lèi)，采用相應的政策、策略和技術(shù)措施。然而，各種不同建筑，采用相應的措施，都可在目前耗能水平上實(shí)現節能50%這一目標，并且大部分措施是易操作，易實(shí)施的。

　　為了利用市場(chǎng)機制實(shí)現節能50%之目標，江億院士認為，須營(yíng)造一個(gè)適宜的環(huán)境，這主要包括：

　　——作為強制性標準，要求高檔商業(yè)建筑安裝分項的能量消耗計量?jì)x表，由有關(guān)部門(mén)設計，公布能源消耗數據；

　　——對集中供熱方式采暖的新建建筑，實(shí)現分戶(hù)計量，分戶(hù)可調；

　　——對于集中供熱方式采暖的現存建筑，對鍋爐房，各采暖建筑的產(chǎn)熱，供熱量進(jìn)行單獨計量，并由有關(guān)部門(mén)統計和公布能源消耗數據；

　　——研究制定建筑能耗評估方法，建立獨立的建筑能耗評估業(yè)，在政府監管下對新建待建項目進(jìn)行能耗評估，并強行規定商品房必須給出能耗評估師確認的能耗指標；

　　——嚴格審查新建工業(yè)廠(chǎng)房建筑的能耗指標，并制定相應標準，限制高能耗的建筑環(huán)境控制方式，鼓勵推廣先進(jìn)的節能方式。

　　據江億院士的推算，十年內我國如果能實(shí)現建筑節能50%，可使我國能源需求減少10%，大氣排放量減少5～7%，所需要的投資甚至低于10%的能源工業(yè)的建設投資，更會(huì )低于通過(guò)其他途徑減少大氣排放量所需資金。因此，我國應該大力推進(jìn)這種建筑節能項目。

　　五、建筑幕墻的技術(shù)發(fā)展趨勢

　　近幾年，隨著(zhù)競爭的加劇、市場(chǎng)的飽和、價(jià)格的下降和利潤的減少，所有從事幕墻行業(yè)的人都在思考，幕墻行業(yè)及出路在哪里，幕墻的發(fā)展方向是什么？掌握新的技術(shù)才能占領(lǐng)市場(chǎng)的至高點(diǎn)，以求得生存和發(fā)展，下面就建筑幕墻的技術(shù)發(fā)展趨勢談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)看法、意見(jiàn)。

　　1、建筑幕墻的發(fā)展離不開(kāi)節能技術(shù)能源是關(guān)系到國計民生的大問(wèn)題，二次石油危機爆發(fā)以后，世界各國對能源的問(wèn)題十分重視，因此各個(gè)國家相繼制定了一些本國的能源政策和法律法規，積極鼓勵節能技術(shù)的開(kāi)發(fā)、應用和推廣。我國大部分國土處于高緯度地區，人口及居住較分散，四季溫差較大，建筑耗能及能源浪費情況較嚴重，因此我國建筑節能及形勢更嚴峻，任務(wù)更艱巨、迫切。

　　我國政府審時(shí)度勢，頒布并實(shí)施了我國的建筑節能政策。按國家建筑節能政策要求，2000年之前，新設計的采暖居住建筑應在1980、1981年能耗的基礎上降低50%，從2005年起，新建采暖居住建筑應在此基礎上再節能30%，2010年在此基礎上再節能30%.近幾年，全國部分地區也開(kāi)始頒布了一些相應的行政法規，以貫徹節約能源的方針。

　　目前已采用的一些節能措施有：

　�、胖锌詹Ａ�，特別是LOW-E中空玻璃技術(shù)。

　　普通白玻璃6mm，k值約為5w/㎡k；5+6+5的普通中空玻璃，K值約2.6-3.5w/㎡k.如果使用LOW-E中空玻璃并充氬氣，K值可達1.6-1.8w/㎡k.LOW-E中空玻璃節能效果明顯，冬季可有效地阻止室內暖氣的熱輻射向外泄漏；夏季防止外面的熱輻射進(jìn)入室內。

　�、�“隔斷斷橋”技術(shù)目前，國內斷熱型材采用“壓條工藝”或“灌注工藝”復合而成，以減少鋁型材能耗。

　　2、建筑幕墻將成為環(huán)保型產(chǎn)品隨著(zhù)人口的增加和工業(yè)的發(fā)展，我們生存的環(huán)境日益惡化，大氣、海洋、河流受到污染，陸地沙漠化加重，為了子孫后代，人類(lèi)已認識到保護環(huán)境的重要性和資源的再利用對可持續發(fā)展的影響，因此推廣和使用環(huán)保技術(shù)，產(chǎn)品必將成為技術(shù)進(jìn)步不可缺少的主旋律，以下幾方面的環(huán)保技術(shù)一旦突破，必將給建筑幕墻帶來(lái)新的結構或產(chǎn)品。

　�、沤ㄖ�幕墻所用材料在生產(chǎn)、加工、運輸使用等過(guò)程對環(huán)境不污染或污染程度減輕。

　�、平ㄖ�幕墻所用的材料在生產(chǎn)、加工過(guò)程中節約能源，從而間接保護環(huán)境。

　�、墙ㄖ�幕墻所用的材料可再利用。

　　3、人類(lèi)生活質(zhì)量的提高要求建筑幕墻具有高舒適性能隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展、進(jìn)步，人類(lèi)已步入文明社會(huì )，人們已不滿(mǎn)足簡(jiǎn)單的生理需求，而且不斷地追求高品位的生活質(zhì)量。從長(cháng)遠來(lái)看，所有能夠給人們提供方便，創(chuàng )造舒適環(huán)境的技術(shù)和產(chǎn)品都可以跟幕墻相結合。其中給人視覺(jué)帶來(lái)舒適的內容，包括色彩的搭配、使用以及光線(xiàn)的控制等，而感覺(jué)舒適的內容包括使用方法、空氣質(zhì)量高、噪音低等。目前已有的一些技術(shù)和產(chǎn)品有：

　�、砰_(kāi)啟裝置、電子鎖，對講門(mén)技術(shù)以及煙感應，雨感應技術(shù)。

　�、谱詽嵓夹g(shù)⑶雙層幕墻結構，利用屏蔽作用以降低噪音，利用遮陽(yáng)系統調整室內光線(xiàn)的弱；利用通道或過(guò)濾裝置凈化空氣，改變空氣流速和方向；可在雙層幕墻的內層放置加濕器等，進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量。

　　4、建筑幕墻的設計進(jìn)入理性的個(gè)性化時(shí)代在人類(lèi)歷史的長(cháng)河里，不同國家、不同時(shí)代的建筑風(fēng)格都有明顯的差別，甚至一個(gè)國家、一個(gè)時(shí)期也有不同流派、風(fēng)格的建筑，這是人類(lèi)社會(huì )性質(zhì)、地域、文化、政治、宗教不同而形成的，是人類(lèi)文化多樣性的具體體現。但不管建筑風(fēng)格如何發(fā)展、變化，建筑是作為一門(mén)藝術(shù)而存在的，建筑幕墻作為這件藝術(shù)品的外殼，不可能是簡(jiǎn)單的工業(yè)產(chǎn)品量的疊加，個(gè)性化、多樣性必將是幕墻風(fēng)格的未來(lái)趨勢。同時(shí)建筑幕墻又有別于藝術(shù)品，它還具有工業(yè)產(chǎn)品的特性，設計、制造建筑幕墻時(shí)需考慮風(fēng)、雨水、大氣、地震、溫度、自重、荷載等因素，所以任何個(gè)性化的設計，都必須建立在完全和技術(shù)可行的基礎之上，這就要求建筑幕墻的設計師既要有藝術(shù)創(chuàng )新能力，又要有現代科學(xué)技術(shù)知識，只有把藝術(shù)和技術(shù)完美結合的人，才能設計出精典的作品，隨著(zhù)建筑的發(fā)展，建筑幕墻必將進(jìn)入理性的、個(gè)性化時(shí)代。

　　5、建筑幕墻具有多功能性建筑幕墻的出現成為現代建筑的象征，它經(jīng)過(guò)了一個(gè)多世紀的漫長(cháng)發(fā)展，到二十世紀五十年代，才逐漸被人們所認識。目前建筑幕墻的主要作用還是遮風(fēng)、擋雨、采光、隔熱，是一種建筑外圍護結構。但從長(cháng)遠來(lái)看，建筑幕墻必將向多功能方向發(fā)展。利用建筑幕墻的結構增加功能，能夠降低綜合成本、減少資源的浪費。目前已有一些技術(shù)和產(chǎn)品出現，具體如下：

　�、磐ㄟ^(guò)建筑幕墻龍骨實(shí)現供暖。

　�、婆c建筑幕墻相結合的窗簾、窗臺板技術(shù)。

　　雖然幕墻技術(shù)發(fā)展較快，但建筑幕墻在我國還是一個(gè)較年輕的行業(yè)，有很多技術(shù)知識需要研究學(xué)習和攀登，它的前途是光明的，這需要我們把握建筑幕墻的發(fā)展趨勢，與時(shí)俱進(jìn)，盡快與世界先進(jìn)水平接軌，不僅做建筑幕墻數量上的大國，而且更要做技術(shù)大國，也只有這樣，才能開(kāi)創(chuàng )建筑幕墻的新局面。