太阳能光伏玻璃幕墙知识详解

1、太阳能光伏玻璃幕墙知识详解一、幕墙简介：（一）何为幕墙？建筑幕墙的概念建筑幕墙（Buildingcurtainwall）：由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构（JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范2.1.1）要成为幕墙的三个条件：（1）首先幕墙是建筑的一种外围户结构。（2）悬挂在建筑主体结构上。（3）不承担建筑主体荷载。建筑幕墙具有以下三个特点：（1）建筑幕墙是完整的结构体系，直接承受施加于其上的荷载和作用，并传递到主体结构上。（2）建筑幕墙应包封主体结构，不使主体结构外露。（3）建筑幕墙通常与主体结构采用可动连接，

2、竖向幕墙通常悬挂在主体结构上。当主体结构位移时，幕墙相对于主体结构可以活动。与传统墙体材料相比，建筑幕墙的特点（1）主要材料是现代工业产物，玻璃具有光反射能力，铝板和金属板富于现代感，可以产生强烈的建筑艺术效果。（2）墙体自重较小，玻璃和金属板幕墙通常为0.30.5kN/m?，石板幕墙约为ikN/m?。玻璃和金属板幕墙只相当于砖墙的1/101/12、混凝土预制板墙面的1/71/8，从而降低主体结构和基础的造价。（3）材料种类较少，多为工业产品，质量较稳定，而且工厂化加工，现场安装工作量少，无湿作业，工期较短。（4）维护和更换幕墙构件都很方便。（5）幕墙包封主体结构，减少了主体结构受温度变化的影

3、响，有效地解决了大面积建筑和高层建筑的温度应力问题。（6）能较好地适应旧建筑更新的需要，所以常常用加装幕墙来作为旧建筑改建的手段。二）建筑幕墙的分类按面板所用材料分为玻璃幕墙金属板幕墙石材幕墙按施工方法分为单元式幕墙半单元式幕墙构件式幕墙按结构形式分为有框幕墙：明框幕墙、半隐框幕墙、全隐幕墙无框幕墙：全玻幕墙、点支幕墙三）特种节能玻璃幕墙材料：阳光辐射控制玻璃这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽或利用来达到环保节能效果，主要有：（1）LOW-E玻璃也称低辐射镀膜玻璃同热反射镀膜玻璃加工工艺大致相同。也是在优质浮法玻璃表面，以真空磁控溅射方法镀膜。所不同的是，除金属化合物

4、膜外，又多了一层或数层低辐射材料膜。LOW-E玻璃与热反射镀膜玻璃相比，当二者遮阳作用相等时，这种LOW-E玻璃具有更高的可见光透射率和和较低的反射率，可减少或避免日间照明，可有效遮挡室外来的光污染。反过来说，当二者可见光透过率相同时，LOW-E玻璃遮阳效果更好。低辐射镀膜玻璃简称低辐射玻璃或Low-E玻璃，因其所镀的膜层具有极低的表面辐射率而得名。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，Low-E玻璃的表面辐射率在0.25以下。这种不到头发丝百分之一厚度的低辐射膜层对远红外热辐射的反射率很高，能将80%以上的远红外热辐射反射回去，而普通透明浮法玻璃、吸热玻璃的远红外反射率仅在12%左右，所以Lo

5、w-E玻璃具有良好的阻隔热辐射透过的作用。冬季，它对室内暖气及室内物体散发的热辐射，可以像一面热反射镜一样，将绝大部分反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调制冷费用。Low-E玻璃的可见光反射率一般在11%以下，与普通白玻相近，低于普通阳光控制镀膜玻璃的可见光反射率，可避免造成反射光污染。正是由于Low-E玻璃的这些优良特性，所以称其为绿色、节能、环保的建材产品。低辐射镀膜（LOE-E）玻璃的生产可分在线镀膜和离线镀膜。在线镀膜工艺生产的玻璃的特点：膜层较硬，较牢固，耐磨性强，不易划伤，可以长期存储，并且其加工性能

6、也好，即可单片使用，也可做成中空玻璃、夹层玻璃使用，且无须除膜。而离线镀膜工艺生产的玻璃则不具备以上特点，且膜层较软，对温度较敏感、不宜长期存放，暴露在空气中容易被腐蚀，故加工成中空玻璃使用。对于如何判断哪面为镀膜面，对于单面玻璃将手指放到玻璃上看反射影象，双影为非镀膜面,单影为镀膜面，对于中空玻璃拿打火机点着后放在玻璃两面试一下，反射成像清晰一面为镀膜面。光谱选择透过性玻璃(SpectrallySelectiveGlazing)该种技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。简单的讲，它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层，使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射真有不同的透过

7、率。采用该技术，经过细心“调制”，可以令玻璃具有满足人们特定需要的透过特性。如可以使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过同时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。也可以使用它相反的特性，阻挡可见光，透过热量，从而适用于太阳高度较低的高纬度地区以消除进入室内的眩光同时充分利用太阳辐射热来加温室内空气。目前，国外光谱选择透过性玻璃的可见光透过率(VisionTransmittance)与太阳辐射能透过率(SolarHeatGainCoefficient)之比可达到2.0。

8、透过率可调玻璃(SwitchableGlazing)该种玻璃随环境改变自身的透过特性，可以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。这其中，光致色变玻璃和电致色变玻璃尤为引起幕墙行业人士的关注，尤其是电致色变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。目前，光致色变玻璃的可见光透过率可以在75%25%的范围内变化，太阳辐射

9、能透过率的变动范围是53%23%。而电致变色玻璃可以在5分钟内实现可见光透过率67%10%，太阳辐射能透过率66%10%的变化。隔热玻璃近年来，在中空玻璃技术的基础上，一些新型的隔热玻璃不断出现，主要有：(1)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)气凝胶隔热玻璃气凝胶是一种多孔性的硅酸盐凝胶，95%(体积比)为空气。由于它内部的气泡十分细小(小于20mm),所以具有良好的隔热性能，同时又不会阻挡、折射光线(颗粒远小于可见光波长)，具

10、有均匀透光的外观。把这种气凝胶注入中空玻璃的空腔，可以得到传热系数小于0.7W/m2K的隔热玻璃组件。该种物质长时间使用后的沉降现象是目前限制它大范围商业应用的主要因素。(3)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，两层玻璃之间用一些均匀2.0mm0.5更好的隔热效果。这种玻璃的空腔很窄，一般为分布的支柱分开。通过附加Low-E涂层改善其辐射特性，真空隔热玻璃的传热系数已经达到0.5W/m2K。这种隔热玻璃相对于其他的隔热玻璃而言，具有厚度上、重量轻的优点，但生产工艺较为复杂，中间小立柱的存在也影响了它的外观，在一定程度上限制了它在幕墙、门窗上的应

11、用。隔声玻璃幕墙、门窗的隔声降噪性能无论对于创造舒适的室内环境还是减少室内噪声对环境的污染来讲都是至关重要的。目前国外已经出现了一种新型PVB材料，使用该种PVB的夹层玻璃的隔声性能提高515dB。自清洁玻璃玻璃幕墙表面，尤其是采光、观景部位的玻璃表面的积灰、水锈甚至是冷凝积水是一件令人头疼的事情，需要经常清洗。该问题的解决方法。通过在玻璃内植入电热夹层，使用微弱电流就可以加热表面玻璃，从而防止冷凝现象。玻璃表面可以敷加不粘涂层，防止积灰；或者接触反应涂层。自清洁玻璃是指普通玻璃在经过通过特殊的物理或化学方法处理后，使其表面产生独特的物理特性，从而使玻璃不再通过传统的人工擦洗方法而达到清洁效果

12、的玻璃。目前，从方法上区分自清洁玻璃有以下两类：超亲水自清洁玻璃超疏水自清洁玻璃超亲水自清洁玻璃超亲水自清洁玻璃在玻璃制备出超亲水性光催化TiO2薄膜。该光催化薄膜具有两大特性。超亲水性能：使材料表面对水具有超亲和作用，使水的液滴在玻璃材料表面上的接触角趋于零，因此，当水接触到材料时，迅速在其表面铺展，形成均匀的水膜，表现出超亲水的性质，通过均匀水膜的重力下落带走污渍，通过该方式将可以去处大部分有机或无机污渍。光催化分解有机物能力：通过光催化反应，该TiO2薄膜将有能力分解各类有机物，通过该特性可以有效去处残余的顽固有机污渍并有杀灭粘附于表面的病菌效果。目前，该方式已经成为自清洁玻璃的开发和生

13、产的基本方向。超疏水自清洁玻璃超疏水自清洁玻璃：利用超疏水技术使得玻璃表面产生超疏水和超疏油的特殊表面，从而，使得亲水性污渍和亲油性污渍无法粘附于玻璃表面，从而保证了玻璃的自清洁。该方法特点：效果明显。但是由于该方法的时效性差，无法保证玻璃产品作为耐用消费品的长期使用寿命，从而无法保证真正意义上的自清洁效果。该方法已经被玻璃行业放弃。（四）建筑幕墙的发展过程及趋势至今为止的第一代至第三代幕墙1.18501950年的第一代“准幕墙”具有现代幕墙的雏形，它往往将幕墙板材直接固定在竖框（立柱）上而无横梁过渡。由于材料和工艺的原因，渗水问题未很好解决，噪声和保温问题也较多。19501980年的第二代幕

14、墙已经采用压力平衡手段来解决明框幕墙的渗水问题，并设立了内排水系统和渗水排出孔道。开始大量应用反射玻璃和低辐射（LE）玻璃，提高了其保温性能。单元式幕墙的开始应用，提高了工厂化程度，减少了现场作业量。压力平衡系统是基于一个简单的物理原理，即在压力平衡的条件下，因水比空气重而下落。水渗入建筑物必须有三个条件：有水，有孔和有压差。只要消除其中一个条件，渗漏就不会发生。消除第一个条件是不可能的；消除第二个条件，因受密封材料的寿命与性能的影响，这也是困难的；只有消除第三个条件。压力平衡原理通常被称作“雨幕”（RainScreen）或开放节点（OpenJoint）。“压力平衡”的原理可用于所有预制节点，

15、节点可以是金属、水泥、石材。该原理是简单有效的：可消除外节点周围的压差，内节点就不会接触到水，这样，即使密封处有小缝也不会进水，只有在风天时会少量漏风。采用压力平衡原理（雨幕）使幕墙结构跨入了一个新时代。采用这一概念进行设计，要求相当精确，并要求在使用前在实验室进行模拟试验。第三代幕墙（成熟的一代）大约开始于1985年，直至今天。其特点为技术的改进和应用的多样化。第三代幕墙的创新主要表现在：结构密封材料的应用更为广泛。趋势是向结构幕墙发展，即通过特殊的硅酮胶将玻璃板与框架粘结在一起。正在开发中的新技术用硅酮胶粘结玻璃板或避光板，并具有高气密性与水密性以及最好的保温、隔噪声和结构性能。轻质组合板

16、的施工使用结构胶，提高了板的平整度和保温性能，使其优于传统的夹心板。发明工厂预制板式拼装体系，并使用压力平衡系统，确保了水密性，而且不再单纯依赖于密封材料。不透光但能换气的窗间墙板在冬天具有较高的保温系数；在夏天，由于墙的外侧中间有自然风（换气的立面墙ventilatedfa?ade）并改善了夏天的使用性能。可视的外表面。为提高保温、隔声、防太阳辐射能、调节光的传播、改善色度与美学特性以及遮阳等性能，在玻璃预制方面有许多技术发明。与此同时，根据建筑师的要求，幕墙的制造商开发了几种固定的或可活动的遮阳方案，因其为外露式，维修和保洁费用将是昂贵的。为改善幕墙的隔热性能并减少冷桥的影响采用了几种方法

17、：用密封衬垫或塑料等材料遮挡尖角等部位（这是第一步）：从内部遮挡尖角部位（支撑结构在外侧）；从外部遮挡尖角部位(支撑结构在内侧)采用绝热铝型材；避免金属结构露明或伸出，从而避免锈蚀。这最后一项技术改善了隔声效果并将腐蚀减少到零，因为承重结构都在内部。总之，我们所处的第三代幕墙时期的特点是，完全由工厂制作完成幕墙板，经检验后作为成品运至现场。在这一时期，我们看到了越来越多的工程采用花岗石、多孔陶质玻璃组合板等新材料，以及采用一些新方法，如采用钢索桁架支承玻璃立面结构或玻璃竖框结构等。这种方法允许建筑物的内外完全透明。2正在发展中的第四代幕墙主动墙(Activewalls)当今幕墙的创新技术即是外

18、围护结构(幕墙)的第四代。将第三代的先时技术，诸如工业化的板式拼装体系，气密和水密的压力平衡系统，以及结构构件(结构硅酮胶、复合材料和钢丝绳等)与一系列新的技术概念相结合，为用户、建筑师和开发商在舒适度、性能、维修和美观等方面提出了更高的标准。有些领先技术已经在示范建筑中得到了应用，有些还正在开发之中。、主动气墙一被动保温(activeairwall-thermalypassive)预制幕墙的外层利用双层玻璃形成温室效应，夏天，将暖风送至顶部并通过空气总管加热建筑用水；冬天，利用室内空间形成的温室效应，并通过一个装置把暖空气送入室内。、主动墙一被动保温液体(activewall-thermal

19、ypassivefluids)预制幕墙外层利用竖框或横梁的管腔作为水或其他液体的通道。太阳辐射热通过玻璃积累在墙体或实心板中，用来加热盥洗用水或建筑采暖用水。在夏季，这些在幕墙中循环的冷水可为室内空间供冷。(3)、热能与储能飞轮(thermicandflywheelaccumulation)利用上述技术和设备将暖空气或热空气送入楼板的管或槽中；在夏天或好天，可将热能积累在保温良好的罐(池)中，以备冬天或冷天之需。(4)、绿色主动墙或生态主动墙(greenactivewallorecologicalactivewall将植物或花植于预制幕墙的双层玻璃之间，使其与阳光一起作为能量生成装置(光合作用

20、)和湿度平衡装置。(5)、光电主动墙(photocellactivewall)预制幕墙通过墙上太阳能电池产生能量。这些太阳能电池安装在墙体中。实体视窗(solidvision)或天窗用以采集阳光和太阳能，并将其转换为计算机和办公设备所需的电能，也可通过蓄电池储蓄以备晚上或阴天使用，必要时也可以和市电联网。(6)、幕墙的特殊装置(specialdevicesappliedtocurtainwall)特种活动遮阳板(specialmovablesunshading):此板安装在反射玻璃上，能将多余的太阳辐射热反射出去，或在阴天或冬天将阳光(或辐射热)送入室内。特制自然通风密封格栅窗(special

21、concealedgrillfornaturalventilation):通过易于操作的活动叶片，使外界空气以自然对流的方式进入室内或进入板式幕墙的窗间墙部分。该装置可用在幕墙上代替自然通风的窗户；该项技术已用于巴塞罗那的奥林匹克大厦(OlimpicTower).(7)、强制通风主动墙(forcedventilatedactivewall)两个相互隔离的玻璃窗（twoseparatedglassframes）:通过两个相互隔离的玻璃窗形成室内空气循环系统并可把污浊空气排至室外。排出空气中的能量有可能被回收利用。空气隔离层可形成保温层并能使玻璃内表面温度接近室内的温度。这样就可改善保温性能并将辐

22、射热反射出去，因些，可不必采用任何周边加热或制冷系统，而且还能使所有周边空间得到最大限度的利用。紧凑型主动墙（强制性通风和集能系统）compactactivewall（forcedairandcollec-tion）:该体系与上述体系一样，但完全独立于中央通风和空调系统；风扇和有关装置均暗装于紧凑的幕墙板系统中。3第四纪幕墙体系一一面向3000年第四纪（Quaternario）是一个意大利语中的拉丁语词，用以描述现代建筑技术的新发明和新哲学的词汇。现代建筑设计可以按结构部件的使用寿命为三个相互独立的系统：结构系统（structuralsystem）（基础、柱子、楼板、楼梯、屋面等）属长期寿命系

23、统；组件系统（componentssystem）（幕墙、内隔墙、外围护结构、服务井道、吊顶、设备层等）属中期寿命系统（其中还可分为，长期：支撑结构等，板与玻璃等，短期：管道与电缆等）；建筑服务系统（buildingservicessystem）（电缆，视、听通讯，水处理厂、通风和空调、火灾报警等）属短期寿命系统。根据这一指导思想，在开始设计时，就考虑建筑材料的不同使用寿命和相应在的施工方法，以便在构件坏损时能及时地更换，或当要改变建筑外观及风格时，也能轻而易举地进行改造。从长远观点看，这一方法更方便，更具灵活性，还可延长建筑物的使用寿命。五）幕墙节能、幕墙节能重要性的认识幕窗（含透明幕墙、采光

24、顶）是否节能，其节能对整栋建筑是否有影响，影响有多大？有什么意义？门窗、幕墙在整个建筑成本中所占的比例有多大？目前，我国城乡既有建筑总面积约400亿平方米，这些建筑在使用过程中，其采暖、空调、通风、照明等方面消耗的能量已占全国总能耗的30%左右，大型公共建筑单位建筑面积能耗大约是普通居住建筑的10倍左右,堪称耗能大户。全国每年新建公共建筑3亿平方米，如果按每平方米建筑面积节能50%左右，1平方米公共建筑每年节约30公斤标准煤，每年节能就达900万吨。目前，全国公共建筑面积大约为45亿平方米左右，其中采用中央空调的大型商厦、办公楼、宾馆为5亿到6亿平方米。如果按节能50%的标准进行改造，总的节能

25、潜力约为1.35亿吨标准煤。我们与发达国家在建筑节能上差距主要不在材料、设备、施工技术上，而是在设计和标准上。公共建筑节能设计标准适用于新建、扩建和改建的公共建筑的节能设计。通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风、空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，与上世纪80年代初设计建成的公共建筑相比，全年供暖、通风、空调和照明的总能耗可减少50%。标准的主要起草人之一、中国建筑科学研究院顾问副总工程师郎四维说，要实现我国2020年的宏伟目标，要确保GDP在2000年的基础上再翻两番，能源消费增长必须要控制在翻一番的水平内。根据预测，如果建

26、筑节能工作进展差，到2020年建筑能耗倍；如果建筑节能工作进展好，也就是说，能全面执3.1亿吨标煤，是当前的11会高达行居住建筑节能设计标准，2005年执行公共建筑节能设计标准，每年分批改造既有建筑，2010年后逐步在各地实施节能65%、75%的标准，这样可以保持建筑能耗为7.5亿吨标煤，为当前的2.15倍，确保建筑能耗增长控制在一倍左右。由此可见节能标准的建立和执行的重要性。幕墙节能材料选用在我国的现有的现有建筑中，有95%的建筑属于高耗能建筑，其中40%的能耗是通过门窗，采光幕墙损失的，外窗（含透明幕墙、采光顶）的保温隔热性能主要取决于所采用的玻璃的保温隔热性能，中空玻璃的间隔层层数、距离

27、、间隔层内的气体，间隔条如暖边技术，LOW-E中空玻璃膜层的辐射率都对玻璃的保温性能都有影响，可根据标准对不同类型的外窗（含透明幕墙、采光顶）部分的传热系数限值来确定玻璃。不同材料的窗框对外窗（含透明幕墙、采光顶）的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料本身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框，钢窗框等材料本身的导热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酰胺（PA）断热条，聚胺脂（PU）等，对保温性能要求高的外窗（含透明幕墙、采光顶）应选择断桥效果好的铝型材。窗框面积占外窗的比例根据窗框材料和窗

28、型系列的不同大约为20-40%，不同的窗框面积对窗的传热系数影响也不同。透明幕墙的构造做法对传热系数也有不同的影响，明框玻璃幕墙，半隐框玻璃幕墙的影响要大于点支式幕墙和隐框幕墙。外窗（含透明幕墙，采光顶）的遮阳系数可根据不同的玻璃本身的遮阳系数及外遮阳来选择，以达到限值的要求。不同颜色系列的着色玻璃，热反射玻璃及LOW-E中空玻璃膜层的位置都有不同的遮阳系数和光学性能。现阶段提高透明幕墙节能保温性能的主要措施是采用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃及隔热断桥铝型材来降低结构传热系数，消除结构体系“热桥”，降低空气渗透热损失，减少开启窗扇面积，提高密封性等。隔热断桥铝型材的隔热原理是

29、基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成2个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3W/（mK）,远小于铝合金的导热系数，而力学性能指标与铝合金相当。20世纪70年代末，隔热断桥铝型材在国外问世，主要用于高寒地区的铝合金门窗，到20世纪80年代末开始用于高寒地区的有框玻璃幕墙。我国目前在保温隔热性能要求很高的建筑中，也开始把它用于明框隔热玻璃幕墙、隐框隔热玻璃幕墙及点支撑隔热玻璃幕墙。此外，在隔热幕墙中，如果同时采用6+12A+6中空玻璃，那么其传热系数K达到3.0W/(m2K)左右，传热系数比单层玻璃幕墙低了1/2，可以大大地降低能耗，因此，在保温性能

30、要求比较高的情况下，应采用中空玻璃，如果中空玻璃内充入惰性气体，其K值还可以降至更低，节能效果优异。幕墙节能设计应用3.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

31、，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20C至26C，

32、提高了居住者的舒适度，降低了能源消耗。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

33、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

34、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

35、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

36、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：夏天夜晚开窗散热成为可能，有效地减少空调的使用；恶劣天气不影响开窗换气；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；无需镀膜玻璃，用自然光实现照明；双层滤过阳光，避免直射，无炫光困扰；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

37、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。4.幕墙节能的现状与未来展发展珍贵的能源是人类社会得以生存和发展的基础，能源危机的阴影一直笼罩着我们。从上世纪五、六十年代以来，臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题日益突出。人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境是关系到人类生死存亡的迫切任务。因此，节约能源和保护环境已成为当前人类社会寻求可持续良性发展的主题之一。环保要求节能，节能促进环保。建筑节能成为世界性潮流，在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小，有利于人类健康。它满足可持续发展的需要，做到了发展

38、与环境的统一。作为现代建筑的象征，玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。外窗（含透明幕墙，采光顶）在内的建筑外围护结构综合考虑占建筑能耗的40%以上。所以，外窗（含透明幕墙，采光顶）的节能和环保问题显得极为重要。随着科学技术的高速发展和国民经济不断增长的需要，建筑幕墙行业得到迅猛发展，建筑幕墙技术飞速进步，各种新型建筑幕墙层出不穷，建筑幕墙正日益成为高技术含量的智能型产品，其节能环保技术取得了显著进步。、透明幕墙的功能）1（作为建筑物的一种外围护结构，透明幕墙的功能要求主要有以下几个方面：满足结构强度及安全性要求；控制热量传递；控制空气交换；控制日光照射；控制凝结水汽；控制雨水渗透；控制

39、噪声；控制火灾；建筑美学功能；满足经济性要求。幕墙的以上各个功能之间既相互独立，又相互联系，如对热量传递的控制会涉及到对空气交换（空气渗透性能）和日光照射（太阳辐射得热）的控制，而对空气交换的控制主要注重室内环境的换气，通风要求，对日光照射的控制注重解决自然采光、视野通透、消除眩光等问题。它们既相辅相成，又彼此矛盾甚至冲突。只有经过对具体使用环境、影响因素的系统分析，对各功能要求进行仔细的平衡、折衷，才有可能设计出最为适用的幕墙产品。每一个成功的幕墙工程从根本上讲都是综合折衷的产物。幕墙节能、环保性能的提高，主要是通过改善幕墙的热量传递、空气交换、日光照射、噪声控制等功能来实现的。在确保幕墙结

40、构的安全性以及其他物理性功能要求的同时，大力改善上述功能，可以为人们提供更舒适、更经济的工作环境和居住环境。（2）、现阶段的透明幕墙节能环保技术从目前来看，国内外幕墙行业在节能方面的工作大都还停留在消极设防的设计思想阶段，致力于提高玻璃幕墙的隔热保温性能。现阶段提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施有：镀膜玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术；铝塑复合材料、“断热桥”型材等高热阻材料应用技术；减少开启窗扇面积、提高密封胶性能、改进节点密封性能等降低空气渗透热损失技术；采用百页、格栅等遮阳设施，以减少太阳辐射得热等。以上各种保温措施原理比较简单，实施也比较方便。采用这些技术的幕墙

41、结构传热系数由普通单层白玻璃幕墙的大于5W/（m2K）降到了3W/（m2K）以下。国内外大量工程的多年应用实践表明，节能效果明显，尤其是在高寒地区，如北欧、加拿大等地，该类技术趋于成熟，已经成为幕墙工程的主流技术。该类技术在我国的北方地区得到应用。（3）、玻璃幕墙环保节能技术最新进展目前国际上最新的玻璃幕墙节能环保思想追求设计功能的主动性和积极性，变被动设防为主动利用能源。玻璃幕墙节能热工设计的发展总趋向是：对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果。为了达成这种效果，近几年来很多值得关注的幕墙节能新技术得到了发展。这主要体现在各种高性能幕墙玻璃和新颖幕

42、墙结构以及对太阳能的主动利用等三个方面。玻璃幕墙在建筑围护结构中是热交换最活跃、最敏感的部位，其热交换热损失与混凝土或砖混砌体相比，要大56倍，这就使它在节能技术方面受到越来越多的重视。玻璃幕墙热工设计的发展趋向是：对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果，无论何种幕墙都将追求合理利用太阳能。由光电板系统和幕墙系统组成的光电幕墙的应用将是一个主动利用太阳能的发展方向。欧美国家在建筑节能技术上更多地考虑合理利用太阳能，热通道换气幕墙是一个典型的范例。它是利用热空气的烟囱效应自然地将热缓冲层的热空气排到室外，并配合中空玻璃内的电动升降窗帘，从而达到良好的隔

43、热节能效果。在此基础上，玻璃幕墙饰面材料的光敏、热敏特性与室内供热、制冷系统形成计算机自控网络，达到幕墙热工效应智能化，幕墙结构体系和太阳能利用体系的一体化，即可达到玻璃幕墙建筑节能的理想形式智能幕墙。（六）幕墙常用术语摘自JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范Technicalcodeforglasscurtainwallengineering）（1）组合幕墙compositecurtainwall由不同材料的面板（如玻璃、金属、石材等）组成的建筑幕墙（2）玻璃幕墙glasscurtainwall面板材料为玻璃的建筑幕墙。（3）斜玻璃幕墙inclinedbuildingcurtainwa

44、ll与水平面夹角大于75且小于90的玻璃幕墙。（4）框支承玻璃幕墙framesupportedglasscurtainwall玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙。（5）明框玻璃幕墙exposedframesupportedglasscurtainwall金属框架的构件显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙。（6）隐框玻璃幕墙hiddenframesupportedglasscurtainwall金属框架的构件完全不显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙。（7）半隐框玻璃幕墙semi-hiddenframesupportedglasscur-tainwall金属框架的竖向或横向构件显露于面板外表面的框支承

45、玻璃幕墙。（8）单元式玻璃幕墙framesupportedglasscurtainwallas-sembledinprefabricatedunits将面板和金属框架（横梁、立柱）在工厂组装为幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙。（9）构件式玻璃幕墙framesupportedglasscurtainwallas-sembledinelements在现场依次安装立柱、横梁和玻璃面板的框支承玻璃幕墙。（10）全玻幕墙fullglasscurtainwall由玻璃肋和玻璃面板构成的玻璃幕墙。（11）点支承玻璃幕墙point-supportedglasscurtainwall由

46、玻璃面板、点支承装置和支承结构构成的玻璃幕墙。supportingdevice）支承装置12（玻璃面板与支承结构之间的连接装置。（13）支承结构supportingstructure点支承玻璃幕墙中，通过支承装置支承玻璃面板的结构体系。（14）钢绞线strand由若干根钢丝绞捻而成的螺旋状钢丝束。（15）硅酮结构密封胶structuralsiliconesealant幕墙中用于板材与金属构架、板材与板材、板材与玻璃肋之间的结构用硅酮粘接材料，简称硅酮结构胶。（16）硅酮建筑密封胶weatherproofingsiliconesealant幕墙嵌缝用的硅酮密封材料，又称耐候胶。（17）双面胶带d

47、ouble-facedadhesivetape幕墙中用于控制结构位置和截面尺寸的双面涂胶的聚胺基甲酸乙酯或聚乙烯低泡材料。（18）双金属腐蚀bimetalliccorrosion由不同的金属或其他电子导体作为电极而形成的电偶腐蚀。（19）相容性compatibility粘接密封材料之间或粘接密封材料与其他材料相互接触时，相互不产生有害物理、化学反应的性能。摘自JGJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范TechnicalcodeforMetalandStonecurtainwallsengineering）（20）建筑幕墙buildingcurtainwall由金属构架与板材组成的、不承担

48、主体结构荷载与作用的建筑外围护结构（21）金属幕墙metalcurtainwall板材为金属板材的建筑幕墙。（22）石材幕墙stonecurtainwall板材为建筑石板的建筑幕墙。（23）单元建筑幕墙unitbuildingcurtainwall由金属构架、各种板材组装成一层楼高单元板块的建筑幕墙。（24）小单元建筑幕墙smallunitbuildingcurtainwall由金属副框、各种单块板材，采用金属挂钩与立柱、横梁连接的可拆装的建筑幕墙。（25）接触腐蚀contactcorrosion两种不同的金属接触时发生的电化学腐蚀。(摘自GB50009-2001建筑结构荷载规范Loadcod

49、eforthedesignofbuildingstructures)(26)永久荷载permanentload在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。variableload)可变荷载27(在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。(28)偶然荷载accidentalload在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。(29)荷载代表值representativevaluesofaload设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。(30)设计

50、基准值designreferenceperiod为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。标准值characteristicvalue/nominalvalue荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值或某个分位值)。组合值combinationvalue对可变荷载，使组合后的荷载效应在设计基准期内的超越概率，能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。(33)频遇值frequentvalue对可变荷载，在设计基准期间内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。(34)准永久值quasi-p

51、ermanentvalue对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。(35)荷载设计值designvalueofaload荷载代表值与荷载分项系数的乘积。(36)荷载效应loadeffect由荷载引起结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。(37)荷载组合loadcombination按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载设计值的规定。(38)基本组合fundamentalcombination承载能力极限状态计算时，永久作用和可变作用的组合。(39)偶然组合accidentalcombination承载能力极限状态计算时，永久作用、可变作

52、用和一个偶然作用的组合。(40)标准组合characteristic/nominalcombination正常使用极限状态计算时，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。(41)频遇组合frequentcombinations正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用频遇值或准永久值为荷载代表值的组合。（42）准永久组合quasi-permanentcombinations正常使用极限状态计算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合（43）等效均布荷载equivalentuniformliveload结构设计时，楼面上不连续分布的实际荷载，一般采用均布荷载代替；等效均布荷载系指其在结构上所得的荷

53、载应能与实际的荷载效应保持一致的均布荷载。tributaryarea）从属面积44（从属面积是在计算梁柱构件时采用，它是指所计算构件负荷的楼面面积，它应由楼板的剪力零线划分，在实际应用中可作适当简化。（45）动力系数dynamiccoefficient承受动力荷载的结构或构件，当按静力设计时采用的系数，其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应的比值。（46）基本雪压referencesnowpressure雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。（47）基本风压referencewindpressure风荷载的基准压力，一般按当地

54、空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按公式（D.2.2-4）确定的风压。（48）地面粗糙度terrainroughness风在到达结构物以前吹越过2km范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。（49）抗震设防烈度seismicfortificationintensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。（50）抗震设防标准seismicfortificationcriterion衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定（51）地震作用earthqua

55、keaction由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用和竖向地震作用。（52）设计地震动参数designparametersofgroundmotion抗震设计用的地震加速度（速度、位移）时程曲线、加速度反应谱和峰值加速度。（53）设计基本地震加速度designbasicaccelerationofgroundmotion50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值。（54）设计特征周期designcharacteristicperiodofgroundmotion抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。（55）场地site

56、工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。（56）建筑抗震概念设计seismicconceptdesignofbuildings根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。抗震措施seismicfortificationmeasures除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。抗震构造措施detailsofseismicdesign根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。(摘自JGJ113-97建筑玻璃应用技术规程Te

57、chnicalSpecificationforApplicationofArchitecturalGlass)外部安装externalinstallation将玻璃的一面或两面暴露在建筑物外部的安装方式。(60)内部安装internalinstallation玻璃的两个表面都不暴露在建筑物外部的安装方式。(61)玻璃框架glassframe由木材、金属或其他耐久性材料或这些材料的组合所制成的用于安装玻璃的结构。(62)槽口rabbet是框架的一部分，其横截面呈90o角，玻璃的边部置于其内。(63)凹槽groove是框架的一部分，其横截面呈一凹形，玻璃的边部置于其内。(64)衬垫bedding位

58、于槽内的安装材料，在其内嵌入玻璃。(65)压条beadorinstallationbead固定在槽口上夹固玻璃的木条、金属条或其他刚性材料条。(66)定位块locationblocks位于玻璃边缘与槽之间，防止玻璃和槽产生相对运动的弹性材料块。(67)支承块settingblocks位于玻璃的底边与槽之间，起支承作用，并使玻璃位于槽内正中的弹性材料块。(68)弹性止动片distancepieces位于玻璃和槽竖直面之间，防止因荷载作用而引起玻璃运动的弹性材料片(69)密封垫gasket用于嵌入或固定玻璃的专门成型材料。(70)前部挡边fronting在槽口的平台上，位于玻璃表面与槽前部边缘之间

59、的三角形的安装材料条(71)纵横比aspectratio玻璃板的长边与短边之比。(72)跨度span两支撑部件之间的距离；对于四边支撑的玻璃，它对应于透光尺寸中的较小值。(73)可见线sightline玻璃在框架中装配完毕，玻璃的透光部分与被玻璃安装材料覆盖的不透光部分的分界线。(74)透光尺寸sightsize玻璃装配之后，透光部分的尺寸。（75）固定门玻璃sidepanels安装在门洞口处固定门框内的玻璃。（76）安全玻璃safeglass指符合国家标准GB9962规定的夹层玻璃和符合国家标准GB9963规定的钢化玻璃。framedpanels）有框架玻璃77（具有足够刚度的支承部件连续地

60、包住玻璃的所有边。（78）无框架玻璃unframedpanels支承部件不符合有框架玻璃的规定时，该块玻璃为无框架玻璃。（79）普通退火玻璃generalannealingglass由浮法、平拉法、有石曹垂直引上法、无石曹法等熔制成的，经热处理消除或减小其内部应力至允许值的玻璃。（80）暴露边exposededges无支承部件的玻璃边缘为暴露边，但两块玻璃相邻并通过密封胶对接的情况除外。（81）前部余隙frontclearance玻璃外侧表面与压条或凹槽前端竖直面之间的距离。（82）后部余隙backclearance玻璃内侧表面与凹槽后端竖直面之间的距离。（83）边缘余隙edgeclearan