我國建筑能耗已占全社會總能耗的25%，建筑節(jié)能已引起政府和社會的普遍關(guān)注。依據(jù)國家《節(jié)約能源法》，1999年10月建設(shè)已頒發(fā)了《民用建筑節(jié)能管理暫行規(guī)定》，“十五”我國建筑節(jié)能的第三階段再節(jié)能30%的工作目標已開始實施。建筑節(jié)能是指節(jié)約采暖供熱、空調(diào)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(jié)約能源，長江流域及以南的冬暖夏熱地區(qū)也要節(jié)約能源。

　　建筑門窗與建筑幕墻在圍護結(jié)構(gòu)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，門窗和幕墻的節(jié)能效果，占建筑節(jié)能的40%.因此，各級建設(shè)主管部門十分重視節(jié)能型建筑門窗及幕墻的推廣應(yīng)用。

　　節(jié)能型門窗，是指達到建筑物所在地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計標準的門窗產(chǎn)品。是以其技術(shù)性能和節(jié)能效果來確定的，不是以其加工材料的種類來區(qū)分的。我國建筑節(jié)能對門窗性能采取兩項控制指標：即門窗的傳熱系數(shù)K值（或其倒數(shù)，熱阻值R）及門窗的空氣滲透系數(shù)（即氣密性）A值。例如：北京地區(qū)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，20多年來呈現(xiàn)了大規(guī)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(qū)小鎮(zhèn)，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(jù)了絕對優(yōu)勢：北京國貿(mào)中心、深圳地王大廈、上海金茂大廈、恒隆廣場……，無不采用了玻璃幕墻，正在建設(shè)中的世界最高樓——上海寰球金融廣場，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)展時間里，已經(jīng)占據(jù)了極大的市場份額，目前我國每年玻璃幕墻的建筑面積達到500萬平方米左右，市場前景依然看好。

　　一、科技進步的巨大貢獻

　　一個新生事物的興盛，自有它的歷史背景和社會動因，玻璃幕墻的興起也不例外，它是我國經(jīng)濟發(fā)展繁榮和建筑科學進步的產(chǎn)物。隨著我國國力的強盛、城市大規(guī)模建設(shè)的需要，一批批高層建筑、超高層建筑拔地而起，對這些建筑來說，維護結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的磚墻顯然不能適應(yīng)，混凝土墻體則因其過于笨重而日顯劣勢，唯有輕鋼結(jié)構(gòu)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、耐候性好、密封性佳、安裝方便、維護簡便等諸多優(yōu)點而在高層建筑上迅速崛起，獨領(lǐng)風騷。

　　建筑科技的進步也使大規(guī)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(xiàn)有基礎(chǔ)上成倍地拔高，而高層建筑的大量涌現(xiàn)，為玻璃幕墻的應(yīng)用提供了巨大的市場需求。其次，隨著建筑材料研發(fā)的進步，已能生產(chǎn)出建筑上需要的各種金屬結(jié)構(gòu)件，門類齊全的鋼材、鋁合金型材、幕墻接駁件等等，滿足了玻璃幕墻的安裝要求；先進的鍍膜玻璃、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)的進步和完善，各種先進工藝的推廣成熟，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有任何的技術(shù)障礙。隨著高層、大跨度、大空間、異型建筑的不斷增加，鋼結(jié)構(gòu)支撐玻璃幕墻的應(yīng)用將越來越廣泛。實踐證明，玻璃幕墻確實具有其它墻體所無法比擬的優(yōu)越性能。

　　隨著幕墻的應(yīng)用越來越廣，幕墻的種類也越來越多。

　　為進一步促進玻璃幕墻行業(yè)的健康發(fā)展，國家有關(guān)行政管理部門頒布了《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》2003版，取消了原來對玻璃幕墻適用高度的限制，此舉徹底放開了以往的束縛，為玻璃幕墻的進一步發(fā)展創(chuàng)造了一片廣闊的天地。

　　二、環(huán)保節(jié)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(jié)合的新型功能性幕墻，代表著幕墻技術(shù)發(fā)展的新方向。

　　光電幕墻除了具備普通幕墻的性能外，最大特點是具有將光能轉(zhuǎn)化為電能的功能。光電幕墻實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件是光電模板�，F(xiàn)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(nèi)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(yīng)不同的建筑風格。其特殊的外觀具有獨特的裝飾效果，可賦予建筑物鮮明的時代色彩。

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

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

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

　　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(xiàn)建筑智能化的特點。它大大減輕了環(huán)境的負擔，同時也滿足建筑的物理需求，比如阻燃、保暖、隔熱等。光電幕墻裝了光電模板后，可節(jié)省傳統(tǒng)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)、使用直至報廢過程中都不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。光電板成分中沒有有毒物質(zhì)，即使在建筑物起火時，也不會產(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，還可以把光能轉(zhuǎn)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，安裝時要放置在建筑物中受陽光照射時間較長的部位，例如建筑物面朝南方向的幕墻，采光棚及遮陽棚等部位，以保證光電池的效率。光電幕墻的經(jīng)濟效益是顯而易見的。

　　二十世紀九十年代以來，隨著常規(guī)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、實施太陽能利用技術(shù)，并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的概念，推動了光電技術(shù)應(yīng)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能光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心，總?cè)萘砍�過1兆瓦，推動了光電技術(shù)應(yīng)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能光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心，總?cè)萘砍�過1兆瓦，年發(fā)電量100萬千瓦時。

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

　　光電幕墻雖然環(huán)保節(jié)能，但相對昂貴的建設(shè)成本限制了它的推廣應(yīng)用，相信隨著節(jié)能和環(huán)保的需要，光電幕墻會在我國建筑裝飾市場上占有一席之地。

　　三、光電幕墻的應(yīng)用原理

　　地球上每平方米土地每年所獲得的太陽直射光和斜射光平均為1000千瓦時，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。

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

　　光電模板簡稱為PV，已是使用三四十年的光電材料，它的優(yōu)點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(yīng)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(zhuǎn)變成電能，又是如何運用到幕墻上呢？

　　設(shè)計光電幕墻需考慮電池、模板、導線和變壓器各個因素，各電池組成模板，各模板組成小分格，并通過導線連接，所有導線又組成一個PV變壓器。一個PV變壓器是一個封閉的幕墻部分，每套光電設(shè)備可由一個或多個變壓器組成。每套光電設(shè)備都先產(chǎn)生直流電，再由直流電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變成通用的交流電能，供用電器使用。

　　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。

　　光電幕墻加裝光電模板后，可節(jié)省傳統(tǒng)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(tǒng)的發(fā)電廠內(nèi)，最常見的是用化石類燃料發(fā)電，而用光電模板發(fā)電100千瓦時，可省油26升或省煤50千克，這也意味著少排放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)點在于，它不需燃料，不產(chǎn)生廢氣，無余熱，無廢渣，無噪音污染，而且可用來發(fā)電。

　　四、建筑節(jié)能將成為滿足國民經(jīng)濟可持續(xù)增長的的最有效途徑

　　我國在今后10～20年內(nèi)要保持國民經(jīng)濟7－8%的增長速度，將面臨著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。清華大學江億院士提出，建筑節(jié)能將成為減輕這種壓力、滿足國民經(jīng)濟可持續(xù)增長的的最有效途徑。

　　建筑能耗是指建筑使用過程中的能耗，主要包括建筑物、采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明及建筑電器耗能。統(tǒng)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，隨著工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的完成和經(jīng)濟的繼續(xù)增長，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題就將逐漸突出。

　　江億院士指出，建筑節(jié)能應(yīng)作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中一個重要組成部分，它決不是簡單地通過“墻改”或“熱改”就可實現(xiàn)的，而是涉及建筑本身、系統(tǒng)形式、維護管理等諸多方面，并且不同性質(zhì)的建筑，其特點不同，建筑節(jié)能的途徑也大不相同，須分門別類，采用相應(yīng)的政策、策略和技術(shù)措施。然而，各種不同建筑，采用相應(yīng)的措施，都可在目前耗能水平上實現(xiàn)節(jié)能50%這一目標，并且大部分措施是易操作，易實施的。

　　為了利用市場機制實現(xiàn)節(jié)能50%之目標，江億院士認為，須營造一個適宜的環(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儀表，由有關(guān)部門設(shè)計，公布能源消耗數(shù)據(jù)；

　　——對集中供熱方式采暖的新建建筑，實現(xiàn)分戶計量，分戶可調(diào)；

　　——對于集中供熱方式采暖的現(xiàn)存建筑，對鍋爐房，各采暖建筑的產(chǎn)熱，供熱量進行單獨計量，并由有關(guān)部門統(tǒng)計和公布能源消耗數(shù)據(jù)；

　　——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(jiān)管下對新建待建項目進行能耗評估，并強行規(guī)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)廠房建筑的能耗指標，并制定相應(yīng)標準，限制高能耗的建筑環(huán)境控制方式，鼓勵推廣先進的節(jié)能方式。

　　據(jù)江億院士的推算，十年內(nèi)我國如果能實現(xiàn)建筑節(jié)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(shè)投資，更會低于通過其他途徑減少大氣排放量所需資金。因此，我國應(yīng)該大力推進這種建筑節(jié)能項目。

　　五、建筑幕墻的技術(shù)發(fā)展趨勢

　　近幾年，隨著競爭的加劇、市場的飽和、價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)市場的至高點，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看法、意見。

　　1、建筑幕墻的發(fā)展離不開節(jié)能技術(shù)能源是關(guān)系到國計民生的大問題，二次石油危機爆發(fā)以后，世界各國對能源的問題十分重視，因此各個國家相繼制定了一些本國的能源政策和法律法規(guī)，積極鼓勵節(jié)能技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用和推廣。我國大部分國土處于高緯度地區(qū)，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(jié)能及形勢更嚴峻，任務(wù)更艱巨、迫切。

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

　　目前已采用的一些節(jié)能措施有：

　�、胖锌詹ＡВ�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(jié)能效果明顯，冬季可有效地阻止室內(nèi)暖氣的熱輻射向外泄漏；夏季防止外面的熱輻射進入室內(nèi)。

　�、�“隔斷斷橋”技術(shù)目前，國內(nèi)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，人類已認識到保護環(huán)境的重要性和資源的再利用對可持續(xù)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新的結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品。

　�、沤ㄖ�幕墻所用材料在生產(chǎn)、加工、運輸使用等過程對環(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)、加工過程中節(jié)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、人類生活質(zhì)量的提高要求建筑幕墻具有高舒適性能隨著社會的發(fā)展、進步，人類已步入文明社會，人們已不滿足簡單的生理需求，而且不斷地追求高品位的生活質(zhì)量。從長遠來看，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(jié)合。其中給人視覺帶來舒適的內(nèi)容，包括色彩的搭配、使用以及光線的控制等，而感覺舒適的內(nèi)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_啟裝置、電子鎖，對講門技術(shù)以及煙感應(yīng)，雨感應(yīng)技術(shù)。

　�、谱詽嵓夹g(shù)⑶雙層幕墻結(jié)構(gòu)，利用屏蔽作用以降低噪音，利用遮陽系統(tǒng)調(diào)整室內(nèi)光線的弱；利用通道或過濾裝置凈化空氣，改變空氣流速和方向；可在雙層幕墻的內(nèi)層放置加濕器等，進一步改善空氣質(zhì)量。

　　4、建筑幕墻的設(shè)計進入理性的個性化時代在人類歷史的長河里，不同國家、不同時代的建筑風格都有明顯的差別，甚至一個國家、一個時期也有不同流派、風格的建筑，這是人類社會性質(zhì)、地域、文化、政治、宗教不同而形成的，是人類文化多樣性的具體體現(xiàn)。但不管建筑風格如何發(fā)展、變化，建筑是作為一門藝術(shù)而存在的，建筑幕墻作為這件藝術(shù)品的外殼，不可能是簡單的工業(yè)產(chǎn)品量的疊加，個性化、多樣性必將是幕墻風格的未來趨勢。同時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(shè)計、制造建筑幕墻時需考慮風、雨水、大氣、地震、溫度、自重、荷載等因素，所以任何個性化的設(shè)計，都必須建立在完全和技術(shù)可行的基礎(chǔ)之上，這就要求建筑幕墻的設(shè)計師既要有藝術(shù)創(chuàng)新能力，又要有現(xiàn)代科學技術(shù)知識，只有把藝術(shù)和技術(shù)完美結(jié)合的人，才能設(shè)計出精典的作品，隨著建筑的發(fā)展，建筑幕墻必將進入理性的、個性化時代。

　　5、建筑幕墻具有多功能性建筑幕墻的出現(xiàn)成為現(xiàn)代建筑的象征，它經(jīng)過了一個多世紀的漫長發(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、擋雨、采光、隔熱，是一種建筑外圍護結(jié)構(gòu)。但從長遠來看，建筑幕墻必將向多功能方向發(fā)展。利用建筑幕墻的結(jié)構(gòu)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(xiàn)，具體如下：

　�、磐ㄟ^建筑幕墻龍骨實現(xiàn)供暖。

　　⑵與建筑幕墻相結(jié)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較年輕的行業(yè)，有很多技術(shù)知識需要研究學習和攀登，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，與時俱進，盡快與世界先進水平接軌，不僅做建筑幕墻數(shù)量上的大國，而且更要做技術(shù)大國，也只有這樣，才能開創(chuàng)建筑幕墻的新局面。