三、幕墙节能材料研发实例
针对幕墙节能的要求，东亚铝业适时开发设计了节能隔热铝型材。
隔热铝型材开发设计的总体思路是：在铝合金型材
截面不变的情况下，通过改变隔热条和
胶条的尺寸，分别装配不同厚度的中空玻璃，从而达到不同的隔热设计要求，以供不同地区、不同类型的建筑、不同要求的业主选择。
节能
隔热铝合金型材的设计是整个隔热玻璃幕墙开发项目的核心部分。它将铝合金型材一分为二，在它们中间加入低
导热性能、高力学性能的非
金属材料作为隔热条，这样的组合材料既能满足结构的力学性能要求，又能满足隔热性能要求。
综合考虑
建筑玻璃幕墙力学性能、装饰性能、装配
可靠性以及经济性的要求，我们进行优化设计，最终确定的隔热铝合金型材基本部件
断面。
隔热条“冷桥”选用材料为PA
-66GF25(简称
PA66)，嵌条式
隔热型材是将两种可以组合的铝型材用隔热条采用辊压方法把分体的铝型材组合成一个整体，达到节能的目的。型材可以做到内外双色的装饰效果。聚胺脂(PU)灌注式保温型材将铝合金
强度高与PU
树脂传热系数低的特性进行了巧妙的结合，优势互补，达到很好的节能效果。这两种材料导热系数小于0.3W／(m·K)，而力学性能指标与铝合金相当，
热膨胀系数与铝合金接近，耐
老化，适用温度范围广，是目前最理想的结构用
隔热材料。
考虑到与铝合金的装配以及常用装配玻璃的厚度，对于有特殊要求的工程，可以单独设计其截面尺寸。
四、幕墙节能设计应用实例
世界上从一次能源转换到有用能源的效率大约为三分之一。换言之，三分之二的能源在转换过程中损失掉了。在有用能源提供能源服务时，还会产生显著的能源损失。因此，在能源效率的改善方面，尤其在从有用能源到能源服务的转换过程中蕴藏着大量和多样的经济机会。如能提高能效，那就意味着更便宜的能源服务和更低的污染及排放。欧洲国家给房屋加穿“保暖衣”的出发点也缘于此。
我国面临的很大问题是建房者对节能没有利益概念，也就是说还没能够运用价值规律作为节能的载体。
要真正做到节能，就得从城市化模式这一源头做起，它相当于节能的龙头部分。欧洲高舒适度、低能耗建筑的外表朴实无华，但内部构造非常精致，尤其在墙体结构、门窗玻璃、采暖方式等方面运用了大量的新技术。
这种建筑的作用原理相当于给楼房“裹上一层棉衣”，具体来说，一是将外墙加上10至15厘米厚的
保温层，将房顶和地下都“裹”上；二是换成中间带空气隔离层的高性能玻璃与密闭窗框，让窗户这一主要的进热与散热地方尽可能保温；三是在窗外加装铝质卷帘等遮阳设施，夏天时尽量减少热能的“侵入”；四是采用自然送风系统，随时将室外新鲜空气送进屋内。采用这些
建筑技术后，房子便能达到冬暖夏凉的效果，使用采暖制冷设备的时间大大缩短，一年中的大部分时间室温都可保持在20℃至26℃，提高了居住者的舒适度，降低了能源消耗。
在节能设计实际运用中,北京鸿恒基幕墙设计院在设计中国玻璃集团办公楼的玻璃幕墙时,遇到这样的问题：建筑设计院
热工要求透明玻璃幕墙部分中空玻璃K值为2.8W/(m2K)，原设计方案为5+9A+5中空玻璃,经计算其传热系数K值为3.0W/(m2K)，不能满足热工设计要求，业主方提出将玻璃更换为LOW-E玻璃，北京鸿恒基幕墙设计院本着为业主方着想，即节省成本又
节能环保原则，把中空玻璃5+9A+5更换为6+12A+6，经计算其传热系数K值为2.7W/(m2K),
隔声性能≥30dB，满足设计要求。从此案例可以看出，节能环保并非都需要加大很高的成本，只需做小小的改动就可满足其要求。
影响外窗(含透明幕墙，采光顶)节能的若干因素：窗户材料及设计；玻璃的选择如
低辐射玻璃；暖边技术；惰性气体如氩气；空气层间隔距离。影响中空玻璃密封寿命的若干因素：
中空玻璃胶的选择；中空玻璃的
密封结构；间隔条如暖边技术；
干燥剂；工作质量；质量控制。可见，影响中空
玻璃节能效果和密封寿命的因素有许多。但归根到底，可以分为结构合理与否与人员的加工质量两大类。对好的结构而言，中空玻璃的密封寿命从理论上看，较之不好的结构来说，应该是长的；而不好的结构，无论人员的加工质量如何高，也很难提高中空玻璃的密封寿命。换句话说，人们很难将先天不足的设计结构做好，而内在结构好的设计人们没有理由得不到长的中空玻璃密封寿命。对不好的结构，人们不可能通过提高人员素质来提高密封寿命；而对好的结构，当出现密封寿命差的情况时，人们却可以通过提高人员的加工质量来达到目的。
传统玻璃
幕墙技术大量能源消耗、视线干扰、室内空气质量下降等问题。为解决这些问题，一种新型的玻璃幕墙———
智能玻璃幕墙技术先后在德国、英国等西欧国家得到发展。
智能玻璃幕墙广义上包括玻璃幕墙、
通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。其技术核心是一种有别于传统幕墙的特殊幕墙———
热通道幕墙。它主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成。在两个幕墙中间有一个
热通道区，在热通道区的上下两端有进风和排风设施。热通道幕墙工作原理在于冬天内外两层幕墙中间的热通道由于阳光的照射温度升高，像一个温室。这样等于提高了内侧幕墙的外
表面温度，减少了建筑物采暖的运行费用。夏天内外两层幕墙中阔的热通道内温度很高，这时打开热通道上下两端的进排风口，在热通道内由于热烟囱效应产生气流，在通道内运动的气流带走通道内的热量，这样可以降低内侧幕墙的外表面温度，减少空调负荷，节省能源。通过将外侧幕墙设计成固定式，内侧幕墙设计成开启式，使通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压，利用室内两侧幕墙的压差和开启扇可以在建筑物内形成气流，进行通风。
智能玻璃幕墙从设计构思、内容组成和工作过程各方面看，都是一个各专业协调合作的多功能系统，它与传统玻璃幕墙有很大差别，不仅有玻璃支撑结构，还包括建筑内部分环境控制系统，通过智能玻璃幕墙可以控制室外光线，提供通风。由于智能玻璃幕墙为3层玻璃，外侧为封闭式，大大减少外界噪声对建筑内部的干扰，它可以让建筑轻松通风换气而不受天气影响，又成为“呼吸式幕墙”。
“呼吸式幕墙”实际为
双层幕墙。幕墙的“呼吸”原理主要是：外表通透，幕墙玻璃没有镀膜处理。室内的玻璃窗可以开启，但并不是直接接触外界，而是还有一道固定玻璃阻隔。“呼吸”的关键部位就在这两层的通道中间，双层幕墙之间有半米多的中间层，在内部幕墙窗开启的状态下，室外空气首先经过外层幕墙底部的百叶、过滤设施进入中间层，这时的空气是干净无尘的，在室内循环之后，通过外层幕墙顶部的
百叶窗溢出。另外双层幕墙之间安装自动调节的百叶窗，适时地起到遮阳作用。
这一呼吸过程为生活和工作在建筑物里的人带来的好处是：无论外界风、雨、尘、噪音多么猖獗，室内都可以自由开窗换取新鲜空气。
无论居住或办公空间，自由呼吸的双层幕墙的采用主要是通过六个方面增加室内环境的舒适度的：
一、夏天夜晚开窗散热成为可能，有效地减少空调的使用；
二、恶劣天气不影响开窗换气；
三、遮阳百叶置于中间层，有效防止日晒，不影响立面效果，不妨碍开窗；
四、无需镀膜玻璃，用自然光实现照明；
五、双层滤过阳光，避免直射，无炫光困扰；
六、双层玻璃及中间空气层有效阻隔室外噪音，临街建筑室内依然安静。
应该说，“呼吸式幕墙”的推出是利用先进技术解决建筑采光幕墙节能问题的典型例子。其上述优良性能的确对使用者有足够的诱惑力，但目前它的推广还存在着种种现实困难，最关键的是价格非常昂贵。
北京鸿恒基幕墙设计院在设计四环药业股份有限公司建设的四环药业空港基地的“呼吸式幕墙”时根据建学建筑与工程设计所有限公司设计的外观要求，在保证其功能要求的前提下努力降低其综合成本，外层使用单层玻璃半隐框幕墙，内层使用LOW-E中空玻璃节能窗，在中间层使用了自动遮阳系统。
即使如此，它的一次性投资也比采用传统玻璃幕墙昂贵的多。但建设开发单位认为，“呼吸式幕墙”给使用者带来的舒适和在建筑节能方面的回报将是可观的。
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