清華大學超低能耗示范樓建筑幕墻技術
發布時間：2010-01-14 共1頁
摘 要：2005年3月22日，我國首座超低能耗示范樓在清華學落成，該項目集多種建筑新技術新材料于一體。僅建筑外圍護結構的門窗幕墻系統中就采用了雙層幕墻系統、遮陽百葉系統、光電幕墻系統、高保溫性能鋁合金門窗系統、真空玻璃、雙中空雙Low-E等新技術新材料。文章對該項目建筑幕墻系統進行了介紹，可供家對低能耗示范樓有所了解，同時供相關技術人員在進行建筑幕墻的設計時參考。
一、前言
由中國工程院院士、清華學江億教授主持設計的我國首座超低能耗示范樓于去年三月在北京清華學落成，作為2008年奧運建筑的“前期示范工程”，它集中體現了“科技奧運、綠色奧運”的理念。示范樓內集中展示了近百項國內外最先進的建筑節能技術產品，是我國第一個集示范、展示、試驗等功能于一體的綠色建筑，這座超低能耗示范樓采用多種性能優異的幕墻系統和能源空調系統，冬季可基本實現零采暖能耗，夏季空調耗能量僅為常規建筑的10%。
二、超低能耗示范樓綜合介紹
超低能耗建筑是指在圍護結構、能源和設備系統、照明、智能控制、可再生能源利用等方面綜合選用各項節能技術，能耗水平遠低于常規建筑的建筑物。清華學超低能耗示范樓主要運用了如下建筑節能新技術：
1、智能圍護結構
超低能耗樓的外圍護結構體系主要是針對可調控的智能型外圍護結構進行研究，使其能夠自動適應氣候條件的變化和室內環境控制要求的變化。從采光、保溫、隔熱、通風、太陽能利用等進行綜合分析，給出不同環境條件下的推薦形式。
示范樓選用了近十種不同的外圍護結構做法，基本的熱工性能要求為：透光體系部分(玻璃幕墻、保溫門窗、采光頂)綜合傳熱系數K<1W/(m2.k)，太陽得熱系數SHGC<0.5，非透光體系部分(保溫墻體、屋面)傳熱系數K<0.3W/(m2.k)。在設計階段利用相關軟件計算結果為冬季建筑物的平均熱負荷僅為0.7W/m，最冷月的平均熱負荷只有2.3W/m，如果考慮室內人員、燈光和設備等的發熱量，基本可實行冬季零采暖能耗。夏季最熱月整個圍護結構的平均得熱為5.2W/m。綜合能耗相當于常規建筑的10%。
2、相變蓄熱活動地板
冬季白天可蓄熱存由玻璃幕墻和窗戶進入室內的太陽輻射熱，晚上材料相變向室內放出蓄存熱量。
3、自然通風利用
利用熱壓通風和風壓通風的結合。在樓梯間和走道設置通風井，負責熱壓通風。在幕墻上設開啟扇，使室外空氣在風壓下流過建筑。
4、可再生能源系統
光電幕墻、太陽能空氣集熱器、太陽光采光技術。
5、景觀型濕地技術
收集屋頂雨水，做到雨水資源化利用。
6、種植屋面技術
種植與北京氣候相宜的植物，做到三季有花，四季有景。
三、建筑幕墻設計介紹
清華學超低能耗示范樓外裝飾工程主要采用了窄通道內循環雙層玻璃幕墻、窄通道外循環雙層玻璃幕墻、寬通道外循環雙層玻璃幕墻、橫向及豎向外遮陽鋁合金百葉系統、真空玻璃幕墻、光電幕墻、復合鋁板幕墻等節能及智能幕墻技術。
1、雙層幕墻
目前，國內的通風式雙層幕墻類型較多，但歸納起來主要可分為兩類：一是按通風道寬度不同分為寬通道式和窄通道式。一般我們將通風道寬度可供人進入進行維護和保養的歸為寬通道式，將通風道寬度設計不供人進入的歸為窄通道式。二是按通風道內空氣的循環方式分為外循環式、內循環式和混合循環式。外循環式是指外層幕墻設進、出通風口，通過外層幕墻完成通風、換氣，內層幕墻實現保溫隔熱功能；內循環式是指外層幕墻實現保溫隔熱功能，內層幕墻設進、出風口，完成通風、換氣；混合循環式是通過內外層幕墻上的進、出風口的不同開閉形式，實現在不同季節下的最優組合。
為了測試不同的雙層幕墻系統的保溫隔熱性能，在清華學超低能耗示范樓幕墻工程中，在不同的立面、不同的樓層采用了不同形式的通風式雙層幕墻。
(1)窄通道內循環雙層玻璃幕墻
示范樓南立面1～2軸的一、二層采用的是窄通道內循環雙層玻璃幕墻。外層采用的是8+12A+10中空玻璃，內層為下懸開啟的8mm厚單層玻璃，通道內設置50mm寬電動遮陽百葉。工作時，通過安裝在通道頂部的排風管與室內空調系統相連接，在夏季開啟空調時，利用室內的低溫空氣來冷卻由于太陽輻射而造成過熱的空氣夾層。
參數：通道寬200mm；外層玻璃：8Low-E+12A+10mm鋼化白玻；內層玻璃：8mm鋼化白玻。夾層通風方式：機械通風；夾層設計通風量：20～60m3/(h.m立面寬)。
幕墻外側設置有太陽輻射傳感器以及照度傳感器，通過實際的測量數據來控制通道內百葉的升降與旋轉角度，同時通過通道內的溫度傳感器來控制通道的進風量，從而保證通道溫度的范圍。
(2)窄通道外循環雙層玻璃幕墻
試驗樓南立面1～2軸三、四層采用的是窄通道外循環雙層玻璃幕墻。外層采用8mm單層玻璃，內層選用中空玻璃。外層上下橫料設置通風口，通道內設置電動遮陽百葉，為加通風量，在通道頂部設置機械通風器。為便于百葉的清潔在內層設置內開窗。在窗間墻的位置，外層采用的是光電幕墻。光電幕墻的發電直接給通道頂部的機械通風器供電。室外輻射越強，通道溫度越高，與此同時光伏發電量也增加，風機的排風量也增加，從而降低通道內的溫。
參數：通道寬110mm，外層玻璃：8mm鋼化白玻；內層玻璃：8Low-E+18A+4+0.76pvb+4；電動百葉寬：25mm；通風方式：機械通風。夾層設計通風量：40m3/(h.m立面寬)
(3)寬通道外循環雙層玻璃幕墻
示范樓東立面B～F軸采用了寬通道外循環雙層幕墻，通風道寬度600mm。外層幕墻采用6mm厚透明鋼化玻璃，設置進、出風口，進、出風口高度均為600mm高，采用電動開啟，內層幕墻局部設置鋁合金斷熱內平開窗，在雙層幕墻間設置了50mm寬可調電動百葉，可上、下及旋轉運動。在距進風口下每隔300mm設置兩個200mm寬鏡面不銹鋼反光板，以彌補在內置遮陽百葉關閉的情況下可能對室內采光的不足了50mm寬可調電動百葉，可上、下及旋轉運動。在距進風口下每隔300mm設置兩個200mm寬鏡面不銹鋼反光板，以彌補在內置遮陽百葉關閉的情況下可能對室內采光的不足；內層幕墻采用4+9A+5+9A+4mm厚中空雙Low-E玻璃，以保證整個幕墻的保溫隔熱要求。另外，為檢測不同的通風高度對保溫性能的影響，將B～C軸雙層幕墻一至三層的通風道連通，結合每層進出風口開閉，實現不同通風高度的情況下對雙層幕墻保溫性能的影響。
參數：通道寬度600mm；外層玻璃：6mm厚鋼化玻璃；內層玻璃：4+9A+5+9A+4mm雙中空雙Low-E玻璃；電動百葉打開方式：由下往上升并可調節角度；通風方式：自然通風。
2、高性能斷熱鋁合金平開窗
斷熱鋁合金門窗在國內特別是北方地區的建筑中已越來越普及，產品的保溫性能也得到了很的提高，傳熱系數K值已由幾年前普通單層玻璃鋁合金門窗的5.0～6.7W/m2.K提高到現在的2.2～3.0W/m2.K。但為滿足示范樓工程超低能耗的要求，設計在傳統斷熱鋁合金窗的截面形式上做了較的改進，將斷熱條的寬度增到20mm，開啟扇玻璃選用了5+6A+4+V+4+6A+5雙中空加真空Low-E玻璃，充分利用雙中空雙Low-E與真空玻璃的保溫特性，同時將玻璃與扇料的固定方式由明框改為隱框，減小窗框比，極地提高了斷熱鋁合金窗的美觀性和整體保溫性，經檢測，傳熱系數達到1.6W/m2.K，節能效果顯著。
另外，玻璃與框的連接固定采用硅酮結構膠粘接，提高了窗扇的整體剛性，克服了開啟扇由于雙中空玻璃自重過而可能引起的下墜現象。
3、外遮陽百葉系統
外遮陽百葉系統是近年來公共建筑為減少太陽輻射得熱采用的一種新型外遮陽形式，在超低能耗示范樓的兩個立面上均選用了外遮陽系統。
示范樓工程中所采用的外遮陽電動鋁合金百葉系統，鋁合金截面寬600mm，東立面采用了水平遮陽百葉和垂直遮陽百葉，南立面只采用了水平遮陽百葉，通過電動開窗機完成鋁合金遮陽板的開啟、關閉以及調節其開啟角度。
水平遮陽百葉參數：長度5000mm，3000mm，(兩種)；寬度600mm,間距590mm；百葉控制方式：每兩層水平百葉由一個電動執行器控制開啟，最張角達135°。
垂直遮陽百葉參數：高度3700mm，寬度600mm，間距590mm；百葉控制方式：每兩個柱間的百葉由一個電動執行器控制轉角，最轉動角度為135°。
4、復合保溫鋁板幕墻
由于本工程要求非透明幕墻的傳熱系數K<0.3W/(m2.k)，故北立面采用了復合保溫鋁板幕墻。復合保溫鋁板幕墻的面板采用3mm厚單層鋁板內部填充50mm厚低導熱率、高保溫性能的硬質聚氨酯材料，鋁板背面加裝100mm厚玻璃保溫棉層，同時，在面板與保溫棉層間設有140mm寬的空氣層，通過多種保溫措施，極地提高了鋁板幕墻的整體保溫性能，達到了技術要求。
四、建筑幕墻新技術及新材料的應用
1、雙層幕墻與采光及溫控的智能結合技術
雙層幕墻在國內已有相當的應用，但多只是停留在提高適內舒適度和建筑幕墻的保溫性能上。清華學示范樓的寬通道雙層幕墻設計將采光板與室內遮陽有機地進行結合，從一定程度上解決了室內采光上的能源消耗，使建筑的用能向低能耗方向上邁進了一步。
寬通道幕墻的進出風口配置有開啟電機和溫控開關，可根據通道內的溫度來調控進出風口的開啟小。
2、雙層幕墻與光電幕墻的智能結合技術
光電幕墻的應用在示范樓中既作為窗間墻的外裝飾，又作為窄通道幕墻小功率機械通風設備的電能來源。機械通風量的小完全通過光電玻璃的瞬時轉換電能的效率確定，得熱多時也是光電玻璃轉換電能的時候，機械排風量也。巧妙的設計，使雙層幕墻的得熱與散熱（排風）得以和諧統一。
3、遮陽與采光的智能結合技術
建筑外遮陽系統的應用我們并不陌生，示范樓的百葉設置很好地將遮陽隔熱、采光視野進行了結合。
水平遮陽的選擇：在不同的太陽方位角與高度角狀況下，遮陽構件產生的陰影區是不同的。通常水平遮陽構件適宜遮擋從上面射來的太陽光，因此，在低緯度地區或夏季，太陽的高度角很，水平遮陽的效果比較好。示范樓的南立面與東南角選用了水平遮陽百葉系統。
垂直遮陽的選擇：垂直遮陽的效果決定于太陽的方位角，它較適宜遮擋從側面來的陽光，一般會影響視野，適合用于東西方向和北向。示范樓的東立面選用了部分的垂直遮陽百葉系統。
水平遮陽系統在冬季時，百葉打開(與玻璃面垂直)讓盡可能多的太陽輻射進入室內，夏季通過控制不同位置百葉的張角，在滿足室內采光的前提下，盡可能多地遮擋太陽輻射。垂直百葉冬季時，轉動百葉使其與太陽光線平行，室內盡可能多地獲得太陽光，夏季時，控制百葉盡可能遮擋太陽光的同時，利用光線的反射與散射供室內采光。
夏季時，晚上將百葉打開，利于室內散熱；冬季時，晚上將百葉關上(與玻璃面平行)，利于室內的蓄熱。
4、斷熱鋁合金窗與隱框幕墻結合技術
為滿足東立面室內自然通風的需要，在寬通道雙層幕墻的內側與垂直外遮陽百葉的內側設計了鋁合金內平開窗。為使東立面幕墻系統的傳熱系數K值控制在1.0 W/(m2.K)，設計將隱框玻璃技術與斷熱窗技術進行了結合，取得了很好的視覺與很好的性能，本工程同類型窗經檢測的K值達1.6W/m2.K，較傳統斷熱鋁合金窗的保溫性能有了較的提高。
5、真空玻璃的應用技術
清華學示范樓的幕墻工程中應用材料新技術是真空玻璃。
真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來，將其間隙抽成真空并密封排氣孔，兩片玻璃之問的間隙為0.1-0.2mm，真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃，這樣就將通過真玻璃的傳導、對流和輻射方式散失的熱降到最低，其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。據國家建筑工程質量監督檢測中心提供的數據顯示：真空玻璃的保溫性能是中空玻璃的2倍，是單片玻璃的4倍。
真空玻璃良好的保溫性能，在示范樓的幕墻工程設計中被提到日程上來。為克服目前4mm+真空+4mm厚真空玻璃的較低承受風荷載的能力，設計采用雙中空玻璃的工藝，將真空玻璃放在雙中空的中間，由與室內外空氣接觸的兩片玻璃采用鋼化玻璃承受正負風荷載。示范樓工程所用5mm鋼化+6mm空氣+4mmLow-E+V+4mm浮法+6mm空氣+5mm鋼化的雙中空玻璃，其傳熱系數經計算為0.93W/(m2.K)。
6、雙中空雙Low-E玻璃的應用
在示范樓的東立面窄通道雙層幕墻中應用的另一種高保溫性能玻璃為雙中空雙Low-E玻璃。其構造如圖16。內外片玻璃為4mm厚在線鋼化Low-E玻璃，中間片為5mm厚浮法玻璃，兩個9mm中空層充氬氣。
經計算，該類型的雙中空玻璃的傳熱系數值為1.04W/(m2.K)。
五、結束語
清華學超低能耗示范樓的落成，意味著承載數十項建筑節能新技術新材料的應用進入試用階段，將為我國建筑節能新技術的應用與推廣起到積極的推動作用。作為該項目建筑幕墻的總設計總承包單位，方公司從設計、施工到后期的試驗檢測都給予了很的關注和支持。
相信經過我們不懈的努力，本工程所使用的多種建筑新技術、新材料不僅會為2008年北京“綠色”奧運會提供有力的技術保障，而且也將為我國開展的建筑節能工作提供很好的借鑒，同時也將為推動我國建筑幕墻技術發展做出巨的貢獻。
一、前言
由中國工程院院士、清華學江億教授主持設計的我國首座超低能耗示范樓于去年三月在北京清華學落成，作為2008年奧運建筑的“前期示范工程”，它集中體現了“科技奧運、綠色奧運”的理念。示范樓內集中展示了近百項國內外最先進的建筑節能技術產品，是我國第一個集示范、展示、試驗等功能于一體的綠色建筑，這座超低能耗示范樓采用多種性能優異的幕墻系統和能源空調系統，冬季可基本實現零采暖能耗，夏季空調耗能量僅為常規建筑的10%。
二、超低能耗示范樓綜合介紹
超低能耗建筑是指在圍護結構、能源和設備系統、照明、智能控制、可再生能源利用等方面綜合選用各項節能技術，能耗水平遠低于常規建筑的建筑物。清華學超低能耗示范樓主要運用了如下建筑節能新技術：
1、智能圍護結構
超低能耗樓的外圍護結構體系主要是針對可調控的智能型外圍護結構進行研究，使其能夠自動適應氣候條件的變化和室內環境控制要求的變化。從采光、保溫、隔熱、通風、太陽能利用等進行綜合分析，給出不同環境條件下的推薦形式。
示范樓選用了近十種不同的外圍護結構做法，基本的熱工性能要求為：透光體系部分(玻璃幕墻、保溫門窗、采光頂)綜合傳熱系數K<1W/(m2.k)，太陽得熱系數SHGC<0.5，非透光體系部分(保溫墻體、屋面)傳熱系數K<0.3W/(m2.k)。在設計階段利用相關軟件計算結果為冬季建筑物的平均熱負荷僅為0.7W/m，最冷月的平均熱負荷只有2.3W/m，如果考慮室內人員、燈光和設備等的發熱量，基本可實行冬季零采暖能耗。夏季最熱月整個圍護結構的平均得熱為5.2W/m。綜合能耗相當于常規建筑的10%。
2、相變蓄熱活動地板
冬季白天可蓄熱存由玻璃幕墻和窗戶進入室內的太陽輻射熱，晚上材料相變向室內放出蓄存熱量。
3、自然通風利用
利用熱壓通風和風壓通風的結合。在樓梯間和走道設置通風井，負責熱壓通風。在幕墻上設開啟扇，使室外空氣在風壓下流過建筑。
4、可再生能源系統
光電幕墻、太陽能空氣集熱器、太陽光采光技術。
5、景觀型濕地技術
收集屋頂雨水，做到雨水資源化利用。
6、種植屋面技術
種植與北京氣候相宜的植物，做到三季有花，四季有景。
三、建筑幕墻設計介紹
清華學超低能耗示范樓外裝飾工程主要采用了窄通道內循環雙層玻璃幕墻、窄通道外循環雙層玻璃幕墻、寬通道外循環雙層玻璃幕墻、橫向及豎向外遮陽鋁合金百葉系統、真空玻璃幕墻、光電幕墻、復合鋁板幕墻等節能及智能幕墻技術。
1、雙層幕墻
目前，國內的通風式雙層幕墻類型較多，但歸納起來主要可分為兩類：一是按通風道寬度不同分為寬通道式和窄通道式。一般我們將通風道寬度可供人進入進行維護和保養的歸為寬通道式，將通風道寬度設計不供人進入的歸為窄通道式。二是按通風道內空氣的循環方式分為外循環式、內循環式和混合循環式。外循環式是指外層幕墻設進、出通風口，通過外層幕墻完成通風、換氣，內層幕墻實現保溫隔熱功能；內循環式是指外層幕墻實現保溫隔熱功能，內層幕墻設進、出風口，完成通風、換氣；混合循環式是通過內外層幕墻上的進、出風口的不同開閉形式，實現在不同季節下的最優組合。
為了測試不同的雙層幕墻系統的保溫隔熱性能，在清華學超低能耗示范樓幕墻工程中，在不同的立面、不同的樓層采用了不同形式的通風式雙層幕墻。
(1)窄通道內循環雙層玻璃幕墻
示范樓南立面1～2軸的一、二層采用的是窄通道內循環雙層玻璃幕墻。外層采用的是8+12A+10中空玻璃，內層為下懸開啟的8mm厚單層玻璃，通道內設置50mm寬電動遮陽百葉。工作時，通過安裝在通道頂部的排風管與室內空調系統相連接，在夏季開啟空調時，利用室內的低溫空氣來冷卻由于太陽輻射而造成過熱的空氣夾層。
參數：通道寬200mm；外層玻璃：8Low-E+12A+10mm鋼化白玻；內層玻璃：8mm鋼化白玻。夾層通風方式：機械通風；夾層設計通風量：20～60m3/(h.m立面寬)。
幕墻外側設置有太陽輻射傳感器以及照度傳感器，通過實際的測量數據來控制通道內百葉的升降與旋轉角度，同時通過通道內的溫度傳感器來控制通道的進風量，從而保證通道溫度的范圍。
(2)窄通道外循環雙層玻璃幕墻
試驗樓南立面1～2軸三、四層采用的是窄通道外循環雙層玻璃幕墻。外層采用8mm單層玻璃，內層選用中空玻璃。外層上下橫料設置通風口，通道內設置電動遮陽百葉，為加通風量，在通道頂部設置機械通風器。為便于百葉的清潔在內層設置內開窗。在窗間墻的位置，外層采用的是光電幕墻。光電幕墻的發電直接給通道頂部的機械通風器供電。室外輻射越強，通道溫度越高，與此同時光伏發電量也增加，風機的排風量也增加，從而降低通道內的溫。
參數：通道寬110mm，外層玻璃：8mm鋼化白玻；內層玻璃：8Low-E+18A+4+0.76pvb+4；電動百葉寬：25mm；通風方式：機械通風。夾層設計通風量：40m3/(h.m立面寬)
(3)寬通道外循環雙層玻璃幕墻
示范樓東立面B～F軸采用了寬通道外循環雙層幕墻，通風道寬度600mm。外層幕墻采用6mm厚透明鋼化玻璃，設置進、出風口，進、出風口高度均為600mm高，采用電動開啟，內層幕墻局部設置鋁合金斷熱內平開窗，在雙層幕墻間設置了50mm寬可調電動百葉，可上、下及旋轉運動。在距進風口下每隔300mm設置兩個200mm寬鏡面不銹鋼反光板，以彌補在內置遮陽百葉關閉的情況下可能對室內采光的不足了50mm寬可調電動百葉，可上、下及旋轉運動。在距進風口下每隔300mm設置兩個200mm寬鏡面不銹鋼反光板，以彌補在內置遮陽百葉關閉的情況下可能對室內采光的不足；內層幕墻采用4+9A+5+9A+4mm厚中空雙Low-E玻璃，以保證整個幕墻的保溫隔熱要求。另外，為檢測不同的通風高度對保溫性能的影響，將B～C軸雙層幕墻一至三層的通風道連通，結合每層進出風口開閉，實現不同通風高度的情況下對雙層幕墻保溫性能的影響。
參數：通道寬度600mm；外層玻璃：6mm厚鋼化玻璃；內層玻璃：4+9A+5+9A+4mm雙中空雙Low-E玻璃；電動百葉打開方式：由下往上升并可調節角度；通風方式：自然通風。
2、高性能斷熱鋁合金平開窗
斷熱鋁合金門窗在國內特別是北方地區的建筑中已越來越普及，產品的保溫性能也得到了很的提高，傳熱系數K值已由幾年前普通單層玻璃鋁合金門窗的5.0～6.7W/m2.K提高到現在的2.2～3.0W/m2.K。但為滿足示范樓工程超低能耗的要求，設計在傳統斷熱鋁合金窗的截面形式上做了較的改進，將斷熱條的寬度增到20mm，開啟扇玻璃選用了5+6A+4+V+4+6A+5雙中空加真空Low-E玻璃，充分利用雙中空雙Low-E與真空玻璃的保溫特性，同時將玻璃與扇料的固定方式由明框改為隱框，減小窗框比，極地提高了斷熱鋁合金窗的美觀性和整體保溫性，經檢測，傳熱系數達到1.6W/m2.K，節能效果顯著。
另外，玻璃與框的連接固定采用硅酮結構膠粘接，提高了窗扇的整體剛性，克服了開啟扇由于雙中空玻璃自重過而可能引起的下墜現象。
3、外遮陽百葉系統
外遮陽百葉系統是近年來公共建筑為減少太陽輻射得熱采用的一種新型外遮陽形式，在超低能耗示范樓的兩個立面上均選用了外遮陽系統。
示范樓工程中所采用的外遮陽電動鋁合金百葉系統，鋁合金截面寬600mm，東立面采用了水平遮陽百葉和垂直遮陽百葉，南立面只采用了水平遮陽百葉，通過電動開窗機完成鋁合金遮陽板的開啟、關閉以及調節其開啟角度。
水平遮陽百葉參數：長度5000mm，3000mm，(兩種)；寬度600mm,間距590mm；百葉控制方式：每兩層水平百葉由一個電動執行器控制開啟，最張角達135°。
垂直遮陽百葉參數：高度3700mm，寬度600mm，間距590mm；百葉控制方式：每兩個柱間的百葉由一個電動執行器控制轉角，最轉動角度為135°。
4、復合保溫鋁板幕墻
由于本工程要求非透明幕墻的傳熱系數K<0.3W/(m2.k)，故北立面采用了復合保溫鋁板幕墻。復合保溫鋁板幕墻的面板采用3mm厚單層鋁板內部填充50mm厚低導熱率、高保溫性能的硬質聚氨酯材料，鋁板背面加裝100mm厚玻璃保溫棉層，同時，在面板與保溫棉層間設有140mm寬的空氣層，通過多種保溫措施，極地提高了鋁板幕墻的整體保溫性能，達到了技術要求。
四、建筑幕墻新技術及新材料的應用
1、雙層幕墻與采光及溫控的智能結合技術
雙層幕墻在國內已有相當的應用，但多只是停留在提高適內舒適度和建筑幕墻的保溫性能上。清華學示范樓的寬通道雙層幕墻設計將采光板與室內遮陽有機地進行結合，從一定程度上解決了室內采光上的能源消耗，使建筑的用能向低能耗方向上邁進了一步。
寬通道幕墻的進出風口配置有開啟電機和溫控開關，可根據通道內的溫度來調控進出風口的開啟小。
2、雙層幕墻與光電幕墻的智能結合技術
光電幕墻的應用在示范樓中既作為窗間墻的外裝飾，又作為窄通道幕墻小功率機械通風設備的電能來源。機械通風量的小完全通過光電玻璃的瞬時轉換電能的效率確定，得熱多時也是光電玻璃轉換電能的時候，機械排風量也。巧妙的設計，使雙層幕墻的得熱與散熱（排風）得以和諧統一。
3、遮陽與采光的智能結合技術
建筑外遮陽系統的應用我們并不陌生，示范樓的百葉設置很好地將遮陽隔熱、采光視野進行了結合。
水平遮陽的選擇：在不同的太陽方位角與高度角狀況下，遮陽構件產生的陰影區是不同的。通常水平遮陽構件適宜遮擋從上面射來的太陽光，因此，在低緯度地區或夏季，太陽的高度角很，水平遮陽的效果比較好。示范樓的南立面與東南角選用了水平遮陽百葉系統。
垂直遮陽的選擇：垂直遮陽的效果決定于太陽的方位角，它較適宜遮擋從側面來的陽光，一般會影響視野，適合用于東西方向和北向。示范樓的東立面選用了部分的垂直遮陽百葉系統。
水平遮陽系統在冬季時，百葉打開(與玻璃面垂直)讓盡可能多的太陽輻射進入室內，夏季通過控制不同位置百葉的張角，在滿足室內采光的前提下，盡可能多地遮擋太陽輻射。垂直百葉冬季時，轉動百葉使其與太陽光線平行，室內盡可能多地獲得太陽光，夏季時，控制百葉盡可能遮擋太陽光的同時，利用光線的反射與散射供室內采光。
夏季時，晚上將百葉打開，利于室內散熱；冬季時，晚上將百葉關上(與玻璃面平行)，利于室內的蓄熱。
4、斷熱鋁合金窗與隱框幕墻結合技術
為滿足東立面室內自然通風的需要，在寬通道雙層幕墻的內側與垂直外遮陽百葉的內側設計了鋁合金內平開窗。為使東立面幕墻系統的傳熱系數K值控制在1.0 W/(m2.K)，設計將隱框玻璃技術與斷熱窗技術進行了結合，取得了很好的視覺與很好的性能，本工程同類型窗經檢測的K值達1.6W/m2.K，較傳統斷熱鋁合金窗的保溫性能有了較的提高。
5、真空玻璃的應用技術
清華學示范樓的幕墻工程中應用材料新技術是真空玻璃。
真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來，將其間隙抽成真空并密封排氣孔，兩片玻璃之問的間隙為0.1-0.2mm，真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃，這樣就將通過真玻璃的傳導、對流和輻射方式散失的熱降到最低，其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同。據國家建筑工程質量監督檢測中心提供的數據顯示：真空玻璃的保溫性能是中空玻璃的2倍，是單片玻璃的4倍。
真空玻璃良好的保溫性能，在示范樓的幕墻工程設計中被提到日程上來。為克服目前4mm+真空+4mm厚真空玻璃的較低承受風荷載的能力，設計采用雙中空玻璃的工藝，將真空玻璃放在雙中空的中間，由與室內外空氣接觸的兩片玻璃采用鋼化玻璃承受正負風荷載。示范樓工程所用5mm鋼化+6mm空氣+4mmLow-E+V+4mm浮法+6mm空氣+5mm鋼化的雙中空玻璃，其傳熱系數經計算為0.93W/(m2.K)。
6、雙中空雙Low-E玻璃的應用
在示范樓的東立面窄通道雙層幕墻中應用的另一種高保溫性能玻璃為雙中空雙Low-E玻璃。其構造如圖16。內外片玻璃為4mm厚在線鋼化Low-E玻璃，中間片為5mm厚浮法玻璃，兩個9mm中空層充氬氣。
經計算，該類型的雙中空玻璃的傳熱系數值為1.04W/(m2.K)。
五、結束語
清華學超低能耗示范樓的落成，意味著承載數十項建筑節能新技術新材料的應用進入試用階段，將為我國建筑節能新技術的應用與推廣起到積極的推動作用。作為該項目建筑幕墻的總設計總承包單位，方公司從設計、施工到后期的試驗檢測都給予了很的關注和支持。
相信經過我們不懈的努力，本工程所使用的多種建筑新技術、新材料不僅會為2008年北京“綠色”奧運會提供有力的技術保障，而且也將為我國開展的建筑節能工作提供很好的借鑒，同時也將為推動我國建筑幕墻技術發展做出巨的貢獻。
