1.简介
20世纪对幕墙的要求在很多方面都有了提高.从而确立了新的建筑、生产、安装及功能原则。这方面的发展与幕墙
防火、
隔音、
防水、
密封性、
防潮、
隔热、
防雷、防雷达、
遮阳、自然
采光及通风等功能的改进携手同步。现在，幕墙设计和施工关注的焦点已经转向了重视客户的长期满意度。因此，对质量、功能性及资本成本的要求逐渐提高。一方面是我们现在设计和开发的出发点及建筑师、设计师、承包商及系统提供商的一风险因素一另一方面是客户的期望和要求得不到满足。施工中的物理学及建造和使用建筑所需的资源等方面的内容在立法中会越来越重要。客户对建筑外墙的安全性(防火、防止攻击等)及质量的要求会越来越严格。通过保证按计划设计、施工.尽量减少所需的资金和相关风险从而优化整个施工顺序也日益重要。这意味着通过优化功能、成本和效率要提供令客户满意、复杂性可控的产品和服务。
2.优化功能和运行成本
因为建筑物在整个生命周期所需的运行成本甚至会逐渐超过建设成本所以运行成本同样十分重要。能源优化必须考虑到建筑物的供热、制冷、通风和采光的能源消耗。还要注意保证各个房间高度的舒适性,众所周知.这样有利于提高效率从而最终减少劳动成本而劳动成本甚至远远高于建筑的运行称本和维护成本。
因此系统提供商和幕墙制造商的另一个目标是进一步提高幕墙的保护功能和益处(如利用自然光和
太阳能)并重新使用
窗户通风。因此人们期待能够优化建筑外墙的整体功能。从今天的观点来看，当务之急是意识到真正优化的幕墙应该既能反应用户对舒适性的需要又能改变户外环境口在极端情况下，它们必须只使用建筑物自身的
设备构件应该能够保证利用最少的能耗取得舒适的室内环境。这就需要不断对幕墙构件进行调整，这一点现在已经在技术上实现了可行。包括利用机械化构件的幕墙电气化发展。
双层幕墙的发展反应了不断变化的使用要求外部环境会产生小气候成为缓冲区及内部环境和外部环境交界面。各个构件的受控、优化且相互配合运转会影响很多参数，如幕墙的总能量透过程度及
热传导性并发展成为“零能源状态”。
在办公建筑中—内部
热负荷高、大面积使用玻璃—
太阳辐射会导致夏季室内温度过高，以至于必须采取其他手段口如果室外气温足够低，多余的热量才能通过通风散发出去。然而.采用外部遮阳系统会更有效，并且不受室外空气温度的影响。不过.风力太大的情况下无法使用。这一事实导致了70年代排气通风幕墙的开发。这种幕墙在传统幕墙的内部多加了一层玻璃窗。它们之间的缓冲层中安装了遮阳系统，从而免受天气变化的侵扰。缓冲层与空调系统连在一起，这样室内排除的部分空气可以流过幕墙。因为这部分的空气温度与室温基本相同内层玻璃窗可以减少外层幕墙、遮阳系统和室内之间长波
辐射的交换，所以遮阳系统可以不受气候的影响，像外层幕墙一样有效。因为玻璃窗内部表面常年保持室温所以舒适度可以大大提高，另外也提高了房间的利用率口双层排气
通风系统还使得能源在建筑内部的重新分配成为可能，非常有趣。例如，如果早晨东边幕墙中的空气因为太阳辐射温度升高西边的幕墙就可以利用产生的多余的热量。由透明玻璃和缓冲层中的遮阳系统构成的排气通风双层幕墙与阳光控制玻璃制成的幕墙相比具有很大优越性。双层幕墙在春秋两季能够获得较高的太阳能效能阴天也能够常年改善室内照明。排气通风系统还可以保证有效隔绝外部噪音。其缺点是空调系统必须常年运转。
对空调系统的限制在的年代末出现了—那时人们发现了病态建筑症候群并导致了对它的研究。排气通风的双层幕墙和坐落于喧闹的接街道两旁带有开放式窗户建筑的单层幕墙或者由于其位置或高度原因处于风口的建筑，只能有限考虑使用这种做法。简单的双层幕墙更适合这种情况。这种幕墙的特点是在传统幕墙的外面多加一层
玻璃幕墙。将内层设计为建筑物实际的边缘利用
隔热材料或
绝缘材料。外层玻璃窗可以通风的保护性外墙可以让空气透进来，还能保护室内免受恶劣天气的影响。外层幕墙和缓冲层的敞口以及流动阻力减少了房间的自然通风。除了能够进行能源的再分配外简单的双层幕墙具有排气通风幕墙的所有优点。将缓冲层分割成与楼层或窗户等高的间隔并以水平轴为界优化了双层幕墙的作用。有利于阻止异味、火灾及浓烟通过缓冲层传播，并且还降低了临近房间之间的噪音传递。70年代在住宅项目中被动使用太阳能和夜间
冷却得来经验如今在一些办公建筑中得到了运用口例如在不
供暖而天气尚寒的时候可以使用简单双层幕墙缓冲层获得太阳热能。天气炎热的时候关紧窗户，热空气排到室外。夜间窗户打开，让新鲜的空气进来，冷却
楼板的蓄热层。施工和这种楼板的使用是一个重要因素。建筑物的使用及其特殊的开放时间、对舒适程度的要求以及业主的行为习质都会影响太阳能及夜间冷却被动使用的可能性和效率。
积极使用太阳能取暖和发电是进一步减少建筑的主要能耗的良好途径。这就要求在幕墙间额外添加一些设备包括特殊的蓄热器和/或蓄电池，它们的动力学特征会影响效率。太阳辐射可以转换成能量利用不同的媒介和原理提高房间温度或建筑的供水系统。这方面的例子包括:
太阳能集热器和/或太阳能热水器或者吸热器和
热泵系统。它们可以使效率提高80%。在办公楼中供水系统的
加热只扮演一个次要角色。尤其是对这类建筑来说，可能出现的有趣事情是:利用太阳能热水器和冷却器的太阳能冷却系统靠热水运转。这样做排除了使用太阳能时经常会遇到的存储问题。阳光越强烈建筑内部就越凉快。供求实现了平衡。
太阳能光伏组件可以直接将太阳能转化成电能效率在5-15%左右。如今
太阳能光伏的开发已经经过了试验阶段，市场突破指日可待。如今已经在幕墙
面板和屋顶结构以及遮阳设施中得到广泛应用。
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