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一、傳統(tǒng)玻璃幕墻的弊端
隨著玻璃幕墻大量的應(yīng)用和時間的推移，許多在“玻璃大廈”里辦公和居住的人們發(fā)現(xiàn)，盡管玻璃使建筑物看上去輕盈亮麗、簡潔明快，但是玻璃幕墻的許多缺點也日益凸現(xiàn)。
(一)耗能問題
自上世紀(jì)70年代能源危機后，世界各國越來越重視節(jié)能工作。同樣，能源問題目前也正困擾著中國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展，建設(shè)節(jié)約型社會已經(jīng)成為全社會關(guān)注的焦點。據(jù)統(tǒng)計，目前北京、上海等大城市的建筑能耗已占全市總能耗的1/4，居于能耗的首位，其中公共建筑能耗又占建筑總能耗的大部分，玻璃幕墻夏季的吸熱和冬季的散熱，在給建筑物帶來美觀亮麗的同時也大量的消耗著能源。
(二)光污染
光污染危害來源的主要對象仍是城市高層建筑的玻璃幕墻，一幢幢矗立在馬路兩側(cè)的玻璃幕墻，就像一面面巨大的鏡子，其產(chǎn)生的光反射，極易誘發(fā)意外交通事故。而如果人們長期受到玻璃幕墻的“白光污染”，人會深感精神壓抑，心情煩躁，除視力因長時間遭反射光刺激而下降外，還會誘發(fā)某些疾病。在國內(nèi)和國外，隨著玻璃幕墻在各大城市建設(shè)中大行其道，各地近年來接到市民對光污染的投訴也直線上升。
(三)安全隱患
據(jù)有關(guān)專家介紹，目前市面上很多用于黏結(jié)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠水會隨著時間推移老化，甚至失效。一般而言，廠家對硅膠、結(jié)構(gòu)膠承諾的保質(zhì)期為10年。即便按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，玻璃幕墻的設(shè)計年限也不超過25年。玻璃幕墻如果年久失修，會產(chǎn)生許多安全隱患，成為“空中定時炸彈”。
隨著2005年7月1日《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的實施，玻璃幕墻的耗能、安全隱患等問題使其處于一種尷尬的境界，玻璃幕墻將被叫停甚至遭封殺的消息不絕于耳。
二、新型玻璃幕墻的誕生與發(fā)展
那么玻璃幕墻的美觀與節(jié)能是不是“魚和熊掌不可兼得”呢?事實上，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，一些隔熱性能好、反光系數(shù)低的玻璃都相繼問世，采用由這些玻璃組成的中空玻璃則比較好地解決了保溫隔熱的問題，使解決玻璃幕墻耗能的問題成為可能。
中空玻璃的隔熱性能好，是因為其內(nèi)部的空氣層處于一個封閉的空間，氣體不產(chǎn)生對流，且空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅是玻璃的1/27.在北方，中空玻璃一般是盡量減少對太陽短波輻射的阻擋，使得更多的太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)。而在南方，中空玻璃首先是吸收或反射太陽短波輻射，再利用中空玻璃的空氣層有效隔絕溫差傳熱和長波輻射，從而使大量的太陽輻射不能進(jìn)入室內(nèi)。所以，中空玻璃和有保溫隔熱功能的單片玻璃配合組成的中空玻璃等，都是有較好節(jié)能效果的。
隨著第四代節(jié)能新型玻璃幕墻的面世，幕墻的隔熱性能、生態(tài)環(huán)保功能和節(jié)省能源消耗等方面都有很大的突破。這個時代的幕墻特點是采用了高新技術(shù)，提高了幕墻的使用功能和舒適度，向綠色環(huán)?；⒅悄苌鷳B(tài)化方向發(fā)展。
(一)光電幕墻
光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的太陽能光電玻璃幕墻，它充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點。進(jìn)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(hù)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。
光電模板簡稱為PV，是多個太陽能光電池經(jīng)加固處理，鑲嵌在特殊的透明度極高的低鐵玻璃中，彼此之間經(jīng)過其背面的導(dǎo)線相連，從而構(gòu)成了一個整體的光電模板。這是一種完善的技術(shù)，它的優(yōu)點是可在氣候惡劣的情況下照常工作，具備抵御外界環(huán)境侵?jǐn)_的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在零下50攝氏度至90 攝氏度的環(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。
光電幕墻體現(xiàn)了智能化特點，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(yīng)有害的氣體，也無噪音污染，并可用來發(fā)電，由此可見，光電幕墻是一種凈能源，與環(huán)境有很好的相容性。同時太陽能光電技術(shù)集成到幕墻中不僅不占有建筑面積，而且太陽能光電板晶瑩優(yōu)美的外觀，具有特殊的裝飾效果，更賦予建筑物鮮明的現(xiàn)代科技色彩。
(二)生態(tài)幕墻
生態(tài)幕墻是隨著建筑生態(tài)化的發(fā)展而發(fā)展的，根據(jù)使用功能或使用要求，能夠改變生態(tài)和色彩的建筑幕墻稱之為生態(tài)幕墻，生態(tài)幕墻是生態(tài)建筑的一種，是生態(tài)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑。它是以“可持續(xù)發(fā)展”為戰(zhàn)略，以使用的高新技術(shù)為先導(dǎo)，以生物氣候緩沖層為重點，節(jié)約資源，減少污染，是健康舒適的生態(tài)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
生態(tài)建筑與生態(tài)幕墻在三維空間中，引入了時間概念，在功能及美學(xué)上具有獨特的意義，可以稱其為“四維建筑”，即靜與動，封閉與開放，收斂與張開，空間與時間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統(tǒng)建筑和幕墻終身不變的形態(tài)和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術(shù)，對現(xiàn)代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展，有著獨立的價值和意義。
由此可見，玻璃幕墻的發(fā)展是隨著科學(xué)的進(jìn)步，綜合技術(shù)的開發(fā)利用，特別是新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展而精華的，所以光電幕墻 和生態(tài)幕墻都是科學(xué)技術(shù)的綜合體現(xiàn)。
三、目前新型幕墻材料的應(yīng)用
早在二十世紀(jì)三十年代就有人提出光電玻璃幕墻的理論并進(jìn)行了實踐，到二十世紀(jì)80年代首先在德國得到較為廣泛的應(yīng)用，在1991年慕尼黑最大的建筑行業(yè)展覽會上，德國旭格公司首先展出了光電幕墻，這是將光能應(yīng)用于建筑裝飾業(yè)的開始，自此，光電幕墻這一產(chǎn)品的應(yīng)用引起了專業(yè)人士的關(guān)注。目前世界上最大的太陽能屋頂光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心。
隨著節(jié)能和環(huán)保的需要，我國正在逐漸接受這種光電幕墻。為了滿足國內(nèi)市場需求，已經(jīng)有多家企業(yè)通過與海外企業(yè)合資、合作，引進(jìn)、生產(chǎn)這種光電幕墻產(chǎn)品。在研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光電幕墻產(chǎn)品方面，國內(nèi)業(yè)界緊緊追蹤國際先進(jìn)技術(shù)，于2002年開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光電幕墻產(chǎn)品。
而生態(tài)玻璃幕墻在德國研發(fā)和使用較早，技術(shù)成熟得到廣泛的發(fā)展，典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約42大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學(xué)圖書館等都屬這類幕墻。
四、未來玻璃幕墻的發(fā)展方向
隨著光電幕墻和生態(tài)幕墻越來越多的應(yīng)用到各個高層智能建筑上，智能玻璃幕墻系統(tǒng)的概念已經(jīng)逐漸深入人心，所謂智能建筑(IntelligentBuildingSystem)是一個包括建筑結(jié)構(gòu)、空調(diào)、環(huán)境監(jiān)測和智能控制的綜合體，將計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和圖形顯示技術(shù)應(yīng)用于建筑物之中，它包含了幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、陽光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，包括信息采集和反饋、指令傳動和控制、運行狀態(tài)的監(jiān)控、電力系統(tǒng)的配置，乃至樓宇自動化的應(yīng)用等多方面因素的結(jié)合，由計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對建筑物進(jìn)行管理、調(diào)節(jié)，從而使建筑“智能化”。
從以上的分析中可以看出，智能玻璃幕墻是新結(jié)構(gòu)幕墻，新理念幕墻，它是和“環(huán)保幕墻”、“生態(tài)建筑”等概念聯(lián)系在一起的，智能玻璃幕墻是智能建筑的重要要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光電技術(shù)、計算機技術(shù)、建筑技術(shù)等為智能幕墻的實施提供了強有力的支持，智能幕墻作為智能建筑的一部分，它的產(chǎn)生和發(fā)展是歷史、社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，也是人類進(jìn)步的象征，但是要想真正達(dá)到智能化建筑、綠色建筑、生態(tài)建筑，以現(xiàn)有的科技和經(jīng)濟(jì)力量，還需要付出更多的努力。
