建筑幕墙（curtain wall for building）是由面板与支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力，不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙，幕墙分为玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙等。幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋和混凝土的使用量，对于减少高耗能建材使用所达到的节约能源、节约资源有很大的帮助。但幕墙作为建筑外围护结构，其保温、隔热性能均远不及传统墙体，是传统墙体热损失的5～6倍，幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40％左右。以下对幕墙保温隔热性能及做法进行探讨。
一、各种幕墙保温隔热性能的比较
幕墙作为建筑物的外围护结构不但要满足人们采光、日照、通风、视野等基本要求，还要具有优良的保温、隔热、隔声性能，才能为人们提供舒适、宁静的室内环境，才能满足人们节约能源、保护环境、改善热舒适条件、提高生活水平和实现社会可持续发展的要求。
1、不同做法玻璃幕墙保温隔热性能的比较
玻璃幕墙保温隔热性能比较差，通风效果不太好，直接影响到建筑物的设备配置及能源消耗，有悖于我国的国情。建筑师和采暖空调专业技术人员，要考虑玻璃幕墙使用的适应性和最大限度地减少能耗，幕墙的保温性能系指建筑幕墙室内外两侧存在空气温差的条件下，幕墙阻抗从高温—侧向低温—侧传热的能力(不包括从缝隙中渗透空气的传热)，幕墙的保温性能用传热系数k来表示。
传热系数k的物理意义为：在稳定传热条件下，幕墙室内外两侧的空气温度差为1k，单位时间内通过单位面积的传热量，以w／m2.k计。
表1建筑幕墙保温性能分级值
分级指示 一 二 三 四
传热系数k k≤0.7 0.7＜k≤1.25 1.25＜k≤2.0 2.0＜k ≤3.3
1.1玻璃的选用对玻璃幕墙的保温隔热性能影响最大
对于玻璃幕墙而言，由于玻璃的面积占外立面的85％以上，参加热交换的面积很大，能耗相对也多，其玻璃材料是节省能源的关键。
表2不同玻璃的传热特性及参数
玻璃名称 玻璃种类、结构 透光率 遮阳系数sc 传热系数u夏 传热系数u冬
单片白玻 6c 89％ 0.99 5.74 6.17
白玻中空 6c+12a+6c 81％ 0.87 3.09 2.75
单片热反射镀膜 6cts140 40％ 0.55 5.72 5.66
热反射镀膜中空 6cts140+12a+6c 37％ 0.44 3.04 2.58
low-e中空玻璃 6ceb12+12a+6c 39％ 0.31 1.70 1.66
说明：白玻璃指普通透明玻璃，6c表示6mm透明玻璃，cts140是热反射镀膜玻璃型号，ceb12是low-e玻璃型号。u是ashera标准条件下的传热系数，传热系数单位是w／m3℃。
1.2铝型材的选用对玻璃幕墙的保温隔热性能的影响不可忽视
传统明框幕墙做法： 玻璃板块分格的缝隙对玻璃幕墙的保温隔热性能有很大影响，特别是明框幕墙。传统明框幕墙室内外铝型材之间没有其它隔热材料间隔，而隔热断桥铝型材在室内外铝型材之间有—道隔热保温性能非常好的隔热体。隐框幕墙对铝型材没有严格的保温隔热要求。
1.3密封方式对玻璃幕墙的保温隔热性能有很大影响
幕墙板块分格缝隙有两种方法密封：一种是采用耐侯密封胶，另一种是采用胶条。由于用耐侯密封胶现场湿密封可以有效的保证幕墙的气密性，减少了室内外空气的流动量，因此就可以有效的保证幕墙的保温隔热性能。
1.4先进的幕墙体系对玻璃幕墙的保温隔热性能有质的改变
双层幕墙是当今欧美十分流行的—种概念幕墙，它的工作原理如下：
冬天，关闭进风口和出风口，内外两层幕墙中间的空气由于阳光的照射而温度升高，像—个温室，提高了内层幕墙的外表面温度，减少了室内热量的散失，从而降低建筑物采暖的运行费用。
夏天，打开上下进排风口，由于烟囱效应，产生气流，在通道内运动的气流带走了通道内的热量，降低了内层幕墙的表面温度，减少了空调负荷。
从技术资料来看，双层幕墙与传统幕墙比较：采暖时可以节省能源约40％～50％，制冷时可以节约能源约40％～60％。
2不同做法的铝板幕墙、石材幕墙保温性能比较
2．1石材的选用对石材幕墙的保温隔热性能影响较大
用于石材幕墙外墙材料通常有两种：天然花岗岩石板、铝蜂窝花岗岩石板。这两种材料的保温隔热性能依次为：铝蜂窝花岗岩石板>天然花岗岩石板。
2.2铝板的选用对铝板幕墙的保温隔热性能影响较大
用于铝板幕墙外墙材料通常有三种：铝单板、铝蜂窝铝板和铝塑复合板。这三种材料的保温隔热性能依次为：铝蜂窝铝板>铝塑复合板>铝单板。
2.3保温材料的不同对铝板、石材幕墙的保温隔热性能影响最大
目前，幕墙行业常用的保温隔热材料有以下几种：保温岩棉、聚氨酯、纤维板、挤塑泡沫保温隔热材料等，其中挤塑泡沫保温隔热材料性能最佳，它的导热系数仅为0.0289w／m2.k。
2.4密封方式对铝板、石材幕墙的保温隔热性能有很大影响
幕墙板块分格缝隙有两种方法密封：一是采用耐侯密封胶，另外是采用胶条。由于用耐侯密封胶现场湿密封可以有效的保证幕墙的气密性，减少了室内外空气的流动量，这样就可以有效的保证幕墙的保温隔热性能。
幕墙的保温性能应通过控制总热阻值和选取相应的材料来解决。为了减少热损失，可以从以下三个方面进行改善：第一是改善采光窗玻璃的保温隔热性能，尽量选用中空玻璃，并减少开启扇。
如果采用普通透明玻璃，它的热传系数高，且对太阳辐射和远红外热辐射没有能力限制，因此其面积越大夏季进入室内的热量越多，冬季室内散失的热量也越多。不同的玻璃其性能差别也不同，一个玻璃品种不能适用于所有气候环境和使用朝向。为阻隔太阳辐射热， 对玻璃也要进行处理。如在玻璃原片中添加一些元素可以成为吸热玻璃，在玻璃的一个面镀膜可成为热辐射玻璃，low—e玻璃及solar—e玻璃等。例如吸热玻璃吸收的热量越多，阻隔热的效果就越好。但吸热和透光是矛盾的，所以，吸热玻璃的隔热也受到一定的影响，况且吸热玻璃吸收的一部分热量仍会 有相当多的传人室内。热反射玻璃在反射红外线的同时，对可见光的透射也有一些减弱和反射，使采光率降低，反射光会造成眩光污染。由于热反射玻璃反射太阳能，因而不适应于北方寒冷地区。低辐射镀膜玻璃是上世纪90年代开发应用的玻璃新品种， 其辐射率一般为0．1左右，最低可以降至0．05，是普 通玻璃辐射率的1／10左右，提高了节能效果。而遮阳型low—e玻璃采用独特的热喷射镀膜技术制成，除本身具有低辐射性能外，还具有控制阳光的能力。
在一般情况下，单片吸热玻璃或热辐射玻璃，low—e玻璃和solar—e玻璃能取得一定的节能作用，但其效果很有限，在玻璃面积太大时仍不能满足需要，采用这些玻璃组成的中空玻璃是较好的选择。对于中空玻璃的外片玻璃，一般采用吸热玻璃，热反射玻璃，吸热low—e玻璃。内片采用透明玻璃或 low—e玻璃。通过这样处理，外片玻璃吸收大部分太阳辐射热，空气层将外片玻璃的热辐射阻挡在外不对室内二次传热。中空玻璃的使用不仅能降低太阳辐射，也可有效阻止温差传热。；第二是对非采光部分采用隔热效果好的材料作后衬墙，如浮石、 轻质砼或设置保温芯材；第三是密闭处理和减少透风部位。
二、一种新型幕墙：整体节能幕墙装饰板
xry节能幕墙装饰板，是先进的复合技术将不同材料的优点集成的结果。独特的构造设计、粘接方法及与墙体的连接方式，使其有很高的抗冲击强度、抗剪协性能，具有保温与装饰双重性能，节材节能；同时，与墙体连接牢固且施工更简捷，提高了安全系数和使用年限。采用本技术完全能满足规范对外墙保温节能的要求，具有制作及安装综合成本低、使用安全性好、寿命长、外观效果好等优点，适用于高层或多层高、中高档建筑的外墙外装饰及外保温。xry幕墙节能装饰板是由绝热用挤塑聚苯乙稀泡沫塑料(xps)为芯材，面材有各种石材(板厚5～l0mm)、纤陶板(板厚4mm)、铝板(板厚1.2mm，漆膜厚25 m)、铝塑板(板厚4mm，面铝0.21mm，底铝0.21mm，漆膜厚25 m)以及表面喷氟碳金属漆的其它面材；背面材料有各类金属板、硅钙板或用特制的玻璃纤维水泥砂浆抹面等复合而成。该成果主要应用于外墙外保温装饰，是集保温与装饰为—体的新型幕墙产品。它采用工厂化生产、工地现场安装，彻底改变了目前外墙外保温的传统做法，同时能很好克服目前传统外墙外保温做法时容易出现的外墙开裂、脱落和渗水等现象。它施工工期短，综合成本低，装饰保温效果好，且自重轻。
“xry铝板、铝塑节能装饰板”利用了传统幕墙材料及安装构造体系的成熟技术，创造性的将先进的断桥隔热和保温技术及材料，科学地应用于板材的构造之中，彻底解决了传统幕墙“美观不保温”的现象和传统保温的“保温层与面层的应力差”问题。板材从外到里依次为： 0.3mm铝层+3.4mm塑料层+0.3mm铝层+50mmxps挤塑板层+4mm高硅钙板底层，与四周断桥隔热框料复合而成。根据建筑的节能要求，芯材可采用不同厚度的xps板，完全能保证墙体的保温要求。
“xry节能铝板装饰板”由于三层复合，不但具备优良的保温功能(kc≤ 0.42)还使板材刚度大大提高，块面能大能小，成熟的氟碳漆保证板材有优良的耐久性和美观的效果，而且自重又轻于传统幕墙。
结束语
幕墙的保温节能是幕墙设计及应用的重要环节，笔者认为：玻璃、金属、石材等传统幕墙的发展已开始过渡到整体节能幕墙板，整体节能幕墙板不久将取代传统的保温隔热组合，更好的为工程质量服务。
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
