摘要：傳統(tǒng)玻璃幕墻存在能耗大、光污染等缺點，其應用受到限制，大力推廣應用新型節(jié)能幕墻，如雙層呼吸式幕墻、智能幕墻，光電幕墻是時代發(fā)展的潮流。
關(guān)鍵詞：節(jié)能雙層呼吸式幕墻智能幕墻 光電幕墻
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：
一、玻璃幕墻的發(fā)展概況及存在的問題
玻璃幕墻是當代的一種新型墻體,它賦予建筑的最大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地統(tǒng)一起來， 但我們應該清醒的認識到玻璃幕墻也存在著一些局限性，研究解決光污染，注重節(jié)能環(huán)保以及新技術(shù)的開發(fā)和應用，應該是我國今后幕墻玻璃的發(fā)展大方向。
二、玻璃幕墻施工新技術(shù)
根據(jù)原單層幕墻的缺點，經(jīng)過廣大科技人員的努力，已開發(fā)出新型節(jié)能、無光污染、隔音效果好的幕墻，如雙層呼吸式幕墻，智能幕墻、光電幕墻等。
�。ㄒ唬╇p層呼吸式幕墻
呼吸式幕墻，它由內(nèi)、外兩道幕墻組成，內(nèi)外幕墻之間形成一個相對封閉的空間，空氣可以從下部進風口進入，又從上部排風口離開這一空間，這一空間經(jīng)常處于空氣流動狀態(tài)，熱量在這一空間流動。
1、呼吸式幕墻的原理與分類
呼吸式幕墻由內(nèi)外兩層玻璃幕墻組成，與傳統(tǒng)幕墻相比，它的最大特點是由內(nèi)外兩層幕墻之間形成一個通風換氣層，由于此換氣層中空氣的流通或循環(huán)的作用，使內(nèi)層幕墻的溫度接近室內(nèi)溫度，減少溫差因而它比傳統(tǒng)的幕墻采暖時節(jié)約能源42%－52%；制冷時節(jié)約能源38%－60%。另外由于雙層幕墻的使用，整個幕墻的隔音效果得到了很大的提高。呼吸式幕墻根據(jù)通風層的結(jié)構(gòu)的不同可分為“封閉式內(nèi)循環(huán)體系”和“敞開式外循環(huán)體系”兩種。
1）封閉式內(nèi)循環(huán)體系呼吸式幕墻
封閉式內(nèi)循環(huán)體系呼吸式幕墻，一般在冬季較為寒冷的地區(qū)使用，其外層原則上是完全封閉的，一般由斷熱型村中空玻璃組成外層玻璃幕墻，其內(nèi)層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻式可開啟窗，以便對外層幕墻進行清洗。兩層幕墻之間的通風換氣層一般為100－200mm。通風換氣層與吊頂部位設置的暖通系統(tǒng)抽風管相連，形成自下而上的強制性空氣循環(huán)，室內(nèi)空氣通過內(nèi)層玻璃下部的通風口進入換氣層，使內(nèi)側(cè)幕墻玻璃溫度達到式接近室內(nèi)溫度，從而形成優(yōu)越的溫度條件，達到節(jié)能效果。在通道內(nèi)設置可調(diào)控的百葉窗式垂簾，可有效地調(diào)節(jié)日照遮陽，為室內(nèi)創(chuàng)造更加舒適的環(huán)境。其節(jié)能效果較傳統(tǒng)單層幕墻相比達50%以上。
2）敞開式外循環(huán)體系呼吸式幕墻
敞開式外循環(huán)體系呼吸式幕墻與“封閉式呼吸式幕墻”相反，其外層是單層玻璃與非斷熱型村組成的玻璃幕墻，內(nèi)層是由中空玻璃與斷熱型村組成的幕墻。內(nèi)外兩層幕墻形成的通風換氣層的兩端裝有進風和排氣裝置，通道內(nèi)也可設置百頁等遮陽裝置。冬季時，關(guān)閉通風層兩羰的進、排風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，有效地提高了內(nèi)層玻璃的溫度，減少建筑物的采暖費用。夏季時，打開換氣層的進、排風口，在陽光的照射下?lián)Q氣層空氣溫度升高自然上浮，形成自下而上的空氣流，由于煙囪效應帶走通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度，減少制冷費用。
可見“敞開式外循環(huán)體系呼吸式幕墻”不僅具有“封閉內(nèi)循環(huán)式體系”呼吸式幕墻在遮陽、隔音等方面的優(yōu)點，在舒適節(jié)能方面更為突出，提供了高層、超高層建筑自然通風的可能，從而最大限度地滿足了使用者生理與心理上的要求。
�。ǘ┖粑侥粔Φ陌l(fā)展－智能幕墻
智能幕墻是呼吸式幕墻的延伸，是將呼吸式幕墻與電子計算機系統(tǒng)結(jié)合在一起發(fā)展起來的，是智能化建筑的基礎上將建筑配套技術(shù)（暖、熱、光、電）的適度控制，在幕墻材料、太陽能的有效利用方面進行力改進，通過計算機網(wǎng)絡進行有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、溫度和光線，從而節(jié)省了建筑物使用過程的能源，降低了生產(chǎn)和建筑物使用過程的費用。它包括以下幾個部分：呼吸式幕墻、通風系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能化控制系統(tǒng)等。
智能幕墻的關(guān)鍵在智能控制系統(tǒng)，這種智能化控制系統(tǒng)是一套較為復雜的系統(tǒng)工程，是從功能要求到控制模式、從信息采集到執(zhí)行指令傳動機構(gòu)的全過程控制系統(tǒng)。它涉及氣侯、溫度、濕度、空氣新鮮度、照度的測量，采暖、通風空調(diào)遮陽等機構(gòu)運行狀態(tài)信息采集及控制，電力系統(tǒng)的配置及控制，樓宇計算機控制等多方面因素。
（三）光電幕墻
光電幕墻，即用特殊的樹脂將太陽電池粘貼在玻璃上，鑲嵌于兩片片玻璃之間，通過電池可將光能轉(zhuǎn)化成電能，這就是-太陽能光電幕墻。它是用光電池、光電板技術(shù)，把太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，它關(guān)鍵的技術(shù)是太陽能光電池技術(shù)。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動，從而產(chǎn)主電壓，這稱為光電效應。
太陽能光電幕墻集合了光伏發(fā)電技術(shù)和幕墻技術(shù)，是一種高科技工產(chǎn)品，集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建材，特別是太陽能電池發(fā)電不會排放二氧化碳或產(chǎn)生對溫室效應有害的氣缽，也無噪聲，是一種凈能源，與環(huán)境有很好的相容性。但因價格比較昂貴，光電幕墻現(xiàn)多用于標志性的屋頂和外墻。充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點，代表著國際上建筑光伏一體化技術(shù)的最新發(fā)展方向。
工作原理
晶體電池通過導線相互連通，并被接在大表面的模板上，這些電池被嵌入堅硬的樹脂玻璃中，導線可接在模板背面或玻璃邊緣。作為模板一個組成部分的非晶體是一個完整的平面，相互連通，被告嵌入兩塊玻璃和透明度高的樹脂中。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出現(xiàn)危險的電壓。光電模板 備抵御外界環(huán)境侵擾的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在-50度-90度的環(huán)境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。
光電幕墻的特點是：
節(jié)約能源：由于光電幕墻作為建筑外圍護體系，并直接吸收太陽能，避免了墻面溫度和屋頂溫度過高，可以有效降低墻面及屋面溫升，減輕空調(diào)負荷，降低空調(diào)能耗。
保護環(huán)境：光電幕墻通過太陽能進行發(fā)電，它不需燃料，不產(chǎn)生廢氣，無余熱，無廢渣，無噪聲污染。
新型實用：舒緩白天用電高峰期電力需求，解決電力緊張地區(qū)及無電少電地區(qū)供電情況�？稍匕l(fā)電、原地使用，減少電流運輸過程的費用和能耗；；同時避免了放置光電陣板額外占用寶貴的建筑空間，與建筑結(jié)構(gòu)合一省去了單獨為光設備提供的支撐結(jié)構(gòu)，也減少了昂貴的外裝飾材料，降低了建筑物的整體造價。
特殊效果：光電幕墻本身具有很強的裝飾效果。玻璃中間采用各種光伏組件，色彩多樣，使建筑具有豐富的藝術(shù)表現(xiàn)力。同時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格。
三、重點與難點問題
呼吸式幕墻、光電幕墻在我國剛剛起步，還會有很多具體問題需要解決，如：換氣層的寬度（體積）確定。如何才能使其保溫節(jié)能與隔音降噪達到最佳，日前缺乏理論依據(jù)，只能依賴實驗，需從設計計算上找到理論依據(jù)。
進出風口的設計也是呼吸式幕墻的一個重點，選用不當時一方面會造成換氣層循環(huán)氣流的短路，降低節(jié)能效果；另一方面進風口會帶入大量的灰塵而影響建筑的外觀效果，尤其是風沙較大的地區(qū)更應慎重。
由于換氣層的煙囪效應會造成消防上的隱患，所以在通風換氣層的設計時應與大廈防火分區(qū)設計相結(jié)合。
成本問題，也是呼吸式幕墻的推廣使用的一，大障礙。呼吸式幕墻由于結(jié)構(gòu)雙層、技術(shù)含量高，較單層幕墻價格高，如果采用呼吸式幕墻，一次性投資會增加。 四、 結(jié)束語新型幕墻能有效節(jié)能，減少全壽命周期成本，因此我們要用可持續(xù)發(fā)展的觀念去研究玻璃幕墻的未來，決不能因以前個別建筑幕墻設計、施工中曾存在著不安全因素或光污染而因噎廢食。鑒于幕墻玻璃選材不當和建筑設計規(guī)劃的滯后是造成光污染和熱反射的主要原因，從整體環(huán)境進行科學合理的規(guī)劃、設計和施工，針對具體的建筑功能等因素，揚長避短，努力克服玻璃幕墻帶來的弊病。大力推廣應用新型幕墻，不斷推陳出新，使玻璃幕墻建筑得以持續(xù)健康地發(fā)展，以營造出優(yōu)美的城市建筑環(huán)境。
