玻璃幕墻在建筑圍護結構中是熱交換最活躍、最敏感的部位，其熱交換熱損失與混凝土或磚混砌體相比，要大5～6倍，這就使它在節(jié)能技術方面受到越來越多的重視。
1 玻璃幕墻節(jié)能技術的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段提高玻璃幕墻節(jié)能保溫性能的主要措施是采用鍍膜玻璃、LOW－E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃及隔熱斷橋鋁型材來降低結構傳熱系數(shù)，消除結構體系“熱橋”，降低空氣滲透熱損失，減少開啟窗扇面積，提高密封性等。
在大多數(shù)地區(qū)，采用單層的鍍膜玻璃、LOW－E玻璃、熱反射玻璃進行保溫節(jié)能；在嚴寒地區(qū)保溫要求很高的建筑中，則采用中空玻璃和隔熱斷橋鋁型材來實現(xiàn)節(jié)能。
隔熱斷橋鋁型材的隔熱原理是基于產(chǎn)生一個連續(xù)的隔熱區(qū)域，利用隔熱條將鋁合金型材分隔成2個部分。隔熱條“冷橋”選用材料為聚酰胺尼龍66，其導熱系數(shù)為0.3 W/(m?K)，遠小于鋁合金的導熱系數(shù)，而力學性能指標與鋁合金相當。
20世紀70年代末，隔熱斷橋鋁型材在國外問世，主要用于高寒地區(qū)的鋁合金門窗，到20世紀80年代末開始用于高寒地區(qū)的有框玻璃幕墻。我國目前在保溫隔熱性能要求很高的建筑中，也開始把它用于明框隔熱玻璃幕墻、隱框隔熱玻璃幕墻及點支撐隔熱玻璃幕墻。
此外，在隔熱幕墻中，如果同時采用10＋12A＋10中空玻璃，那么其傳熱系數(shù)K達到3.0 W／（m2?K)左右，傳熱系數(shù)比單層玻璃低了近1/2，可以大大地降低能耗，因此，在保溫性能要求比較高的情況下，應采用中空玻璃，如果中空玻璃內(nèi)充入惰性氣體，其K值還可以降至1.3 W/(m2?K)，節(jié)能效果優(yōu)異。
針對幕墻節(jié)能的要求，我們適時開發(fā)設計了玻璃幕墻明框節(jié)能隔熱鋁型材。
2 開發(fā)設計的總體思路
明框隔熱玻璃幕墻開發(fā)設計的總體思路是：在鋁合金型材截面不變的情況下，通過改變隔熱條和膠條的尺寸，分別裝配不同厚度的中空玻璃，從而達到不同的隔熱設計要求，以供不同地區(qū)、不同類型的建筑、不同要求的業(yè)主選擇。
1－室外膠條；2－中空玻璃；3－室內(nèi)膠條；4－橫梁；5－立柱
3 節(jié)能隔熱鋁合金型材的系列化設計
節(jié)能隔熱鋁合金型材的設計是整個明框隔熱玻璃幕墻開發(fā)項目的核心部分。它將鋁合金型材一分為二，在它們中間加入低導熱性能、高力學性能的非金屬材料作為隔熱條，這樣的組合材料既能滿足結構的力學性能要求，又能滿足隔熱性能要求。
3.1 鋁合金型材基本部件的設計
綜合考慮建筑玻璃幕墻力學性能、裝飾性能、裝配可靠性以及經(jīng)濟性的要求，我們進行優(yōu)化設計.
3.2 隔熱條的設計
隔熱條“冷橋”選用材料為PA66GF25 （簡稱PA66），它是玻璃纖維含量為25％左右的聚酰胺尼龍66，導熱系數(shù)小于0.3 W／（m?K），而力學性能指標與鋁合金相當，熱膨脹系數(shù)與鋁合金接近，耐老化，適用溫度范圍廣，是目前最理想的結構用隔熱材料。
考慮到與鋁合金的裝配以及常用裝配玻璃的厚度，隔熱條設計成寬窄2種截面。對于有特殊要求的工程，可以單獨設計其截面尺寸。
3.3 膠條的設計
膠條材料選擇三元乙丙橡膠，其優(yōu)點是：耐候性、耐熱性及密封性好.
3．4 系列化組合設計
對零部件進行組合，形成4種不同的系列（JN18、 JN30、 JN36、 JN48），選配不同厚度的中空玻璃（或單層玻璃）可以形成性能各異的明框隔熱玻璃幕墻體系.
在不同地區(qū)、不同類型的建筑中，業(yè)主可以根據(jù)當?shù)貙ΣＡ粔?jié)能性能的要求，自由地選擇各種性能的節(jié)能隔熱幕墻。4種系列明框玻璃幕墻的傳熱系數(shù)見表1。
表1 4種系列明框隔熱玻璃幕墻的傳熱系數(shù)
系列 JN18 JN30 JN 36 JN48
傳熱系數(shù)/［W/(m2?K)］ 3.0～4.7 1.9～3.0 1.6～2.5 1.4～ 2.0
隨著節(jié)能工作進一步深入，在建筑外裝飾工程中，明框隔熱玻璃幕墻必然得到廣泛應用。我們設計的系列化產(chǎn)品，不僅節(jié)能降耗，而且便于產(chǎn)品定型生產(chǎn)，減少鋁合金型材的開模次數(shù)、降低成本，因此，具有良好的社會和經(jīng)濟效益。
4 玻璃幕墻節(jié)能技術發(fā)展動向
玻璃幕墻熱工設計的發(fā)展趨向是：對于以采暖供熱為主的幕墻追求達到溫室效應，對于以空調(diào)制冷為主的幕墻追求達到冷房效果，無論何種幕墻都將追求合理利用太陽能。由光電板系統(tǒng)和幕墻系統(tǒng)組成的光電幕墻的應用將是一個主動利用太陽能的發(fā)展方向。
歐美國家在建筑節(jié)能技術上更多地考慮合理利用太陽能，熱通道換氣幕墻是一個典型的范例。它是利用熱空氣的煙囪效應自然地將熱緩沖層的熱空氣排到室外，并配合中空玻璃內(nèi)的電動升降窗簾，從而達到良好的隔熱節(jié)能效果。在此基礎上，玻璃幕墻飾面材料的光敏、熱敏特性與室內(nèi)供熱、制冷系統(tǒng)形成計算機自控網(wǎng)絡，達到幕墻熱工效應智能化，幕墻結構體系和太陽能利用體系的一體化，即可達到玻璃幕墻建筑節(jié)能的理想形式――智能幕墻。
