摘要：智能办公建筑是未来办公建筑的发展方向,智能玻璃幕墙是欧洲现代建筑高科技科研与实践的杰出成果。本文从智能办公建筑与智能玻璃幕墙的发展、设计原则和工作原理、工程实例分析、发展前景与研究动态4个方面系统详细地阐述了智能玻璃幕墙的设计原理与技术构造。
关键词：双层玻璃幕墙，智能玻璃幕墙，智能建筑
一、 智能办公建筑与智能玻璃幕墙的发展
智能办公建筑（Intelligent office buildings）广义上讲通常包含高效能源系统，安全保障系统，高效信息通讯系统和办公自动化系统这4个方面。国内目前谈到智能建筑，有一个较大的片面性，即往往只是在建筑设计完成以后通过弱电系统布线达到所谓3A级或5A级，过多地强调电子技术自身。欧洲的智能建筑，更强调的是建筑节能，降低运营成本，保护环境并提供舒适健康的办公环境。建筑物的高效能源系统主要是指在保护环境的前提下，建筑能够根据外界气候环境的变化（即阳光、温度、风速等）而自动控制调整自身，以达到最大限度地利用自然的、可再生的资源，如太阳辐射能、空气自然流通以及地热、地冷等，减少建筑物在运营过程中所需的不可再生能源的消耗。国外也有人把具有这种特点的建筑称为智能生态建筑，图1～3为德国波恩邮政大厦，该建筑采用了智能双层玻璃幕墙，混凝土楼板制冷供暖系统、水源热泵、置换式新风系统与小型外墙新风装置等一系列生态智能设计，是德国大型生态智能办公建筑的代表之一。
智能玻璃幕墙（Intelligent glass facade）是指幕墙以一种动态的形式，根据外界气候环境的变化，自动调节幕墙的保温、遮阳通风设备系统，以达到最大限度降低建筑物所需的一次性能源，同时又能最大限度地创造出健康、舒适的室内环境。
美国有研究表明，一幢15 000m2的未采用节能措施的建筑，其年耗电费达78.5万美元，即12年内的能耗将等于大楼的全部投资（900万美元），含土建、设备和防火装置。近年来，国外大量研究结果表明这种全封闭式空调建筑不利于人体健康，降低办公效率，并导致一种"病态建筑综合症"（Sick-Building-Syndrom, SBS）。是德国科学技术部一项官方研究结果，从图中可以看出，封闭式空调办公空间对人的健康有相当不利的影响：感冒、呼吸道病症、风湿病、浑身乏力，头脑不清等病症，发病率比自然通风采光办公室发病率高约1倍。
1980年代初，欧洲开始开发建造智能玻璃幕墙办公建筑。目前的智能玻璃幕墙建筑，技术上主要是通过双层玻璃幕墙来实现。虽然双层玻璃幕墙本身一次性建设投资较大，但它一方面可以降低建筑能耗，保护生态环境；另一方面，由于建筑物所需能耗降低，可以减少建筑设备的一次性投入，特别是大量节约建筑运营成本。欧洲能源成本高，环保意识强，双层玻璃幕墙已成为现代化大型生态办公建筑的发展方向。
二、 智能玻璃幕墙设计原则和工作原理
智能玻璃幕墙的设计不是一种独立的纯外墙构造性设计，而是先进的整体建筑能耗平衡设计的重要组成部分，通过外墙构造的调节机制，配合整个建筑技术设备之间的互动，达到一种能源优化的效果。智能玻璃幕墙的设计原则概括起来有以下几点：1.利用太阳辐射热，节约冬季采暖所需能源；2.最大限度利用自然采光以减少人工照明；3. 精心组织自然通风与排风系统，以减少机械通风能耗；4.利用建筑楼板、墙体的蓄热性和昼夜温差，减少夏季制冷需求量。配合楼板采暖制冷系统创造舒适健康的室内环境；5.各种幕墙机制、通风、遮阳、蓄热和建筑空调供暖通风等相互之间智能配合，以达到最高效率。
智能玻璃幕墙主要通过双层幕墙的形式得以实现。其内层幕墙相当于传统的玻璃幕墙，是室内外的分界线，通常由中空保温玻璃构成，并设可开启窗扇；外侧玻璃通常由单层钢化玻璃构成（也有外侧玻璃采用中空保温玻璃的实例，属于机械通风式双层幕墙系统）。外侧玻璃主要功能是承受风载，防雨水、风沙，噪声以及形成两层玻璃之间一个相对稳定的、可以调节的空气缓冲层。外侧玻璃幕墙上有精心设计的可调节的进风口和出风口。
两层玻璃之间距离根据功能构造不同可为20～100cm以上。在这一空间里，通常设置遮阳百叶等装置。如果宽度在60cm以上，可在楼板高度上设置金属格栅作为检修走廊。
关键词：双层玻璃幕墙，智能玻璃幕墙，智能建筑
一、 智能办公建筑与智能玻璃幕墙的发展
智能办公建筑（Intelligent office buildings）广义上讲通常包含高效能源系统，安全保障系统，高效信息通讯系统和办公自动化系统这4个方面。国内目前谈到智能建筑，有一个较大的片面性，即往往只是在建筑设计完成以后通过弱电系统布线达到所谓3A级或5A级，过多地强调电子技术自身。欧洲的智能建筑，更强调的是建筑节能，降低运营成本，保护环境并提供舒适健康的办公环境。建筑物的高效能源系统主要是指在保护环境的前提下，建筑能够根据外界气候环境的变化（即阳光、温度、风速等）而自动控制调整自身，以达到最大限度地利用自然的、可再生的资源，如太阳辐射能、空气自然流通以及地热、地冷等，减少建筑物在运营过程中所需的不可再生能源的消耗。国外也有人把具有这种特点的建筑称为智能生态建筑，图1～3为德国波恩邮政大厦，该建筑采用了智能双层玻璃幕墙，混凝土楼板制冷供暖系统、水源热泵、置换式新风系统与小型外墙新风装置等一系列生态智能设计，是德国大型生态智能办公建筑的代表之一。
智能玻璃幕墙（Intelligent glass facade）是指幕墙以一种动态的形式，根据外界气候环境的变化，自动调节幕墙的保温、遮阳通风设备系统，以达到最大限度降低建筑物所需的一次性能源，同时又能最大限度地创造出健康、舒适的室内环境。
美国有研究表明，一幢15 000m2的未采用节能措施的建筑，其年耗电费达78.5万美元，即12年内的能耗将等于大楼的全部投资（900万美元），含土建、设备和防火装置。近年来，国外大量研究结果表明这种全封闭式空调建筑不利于人体健康，降低办公效率，并导致一种"病态建筑综合症"（Sick-Building-Syndrom, SBS）。是德国科学技术部一项官方研究结果，从图中可以看出，封闭式空调办公空间对人的健康有相当不利的影响：感冒、呼吸道病症、风湿病、浑身乏力，头脑不清等病症，发病率比自然通风采光办公室发病率高约1倍。
1980年代初，欧洲开始开发建造智能玻璃幕墙办公建筑。目前的智能玻璃幕墙建筑，技术上主要是通过双层玻璃幕墙来实现。虽然双层玻璃幕墙本身一次性建设投资较大，但它一方面可以降低建筑能耗，保护生态环境；另一方面，由于建筑物所需能耗降低，可以减少建筑设备的一次性投入，特别是大量节约建筑运营成本。欧洲能源成本高，环保意识强，双层玻璃幕墙已成为现代化大型生态办公建筑的发展方向。
二、 智能玻璃幕墙设计原则和工作原理
智能玻璃幕墙的设计不是一种独立的纯外墙构造性设计，而是先进的整体建筑能耗平衡设计的重要组成部分，通过外墙构造的调节机制，配合整个建筑技术设备之间的互动，达到一种能源优化的效果。智能玻璃幕墙的设计原则概括起来有以下几点：1.利用太阳辐射热，节约冬季采暖所需能源；2.最大限度利用自然采光以减少人工照明；3. 精心组织自然通风与排风系统，以减少机械通风能耗；4.利用建筑楼板、墙体的蓄热性和昼夜温差，减少夏季制冷需求量。配合楼板采暖制冷系统创造舒适健康的室内环境；5.各种幕墙机制、通风、遮阳、蓄热和建筑空调供暖通风等相互之间智能配合，以达到最高效率。
智能玻璃幕墙主要通过双层幕墙的形式得以实现。其内层幕墙相当于传统的玻璃幕墙，是室内外的分界线，通常由中空保温玻璃构成，并设可开启窗扇；外侧玻璃通常由单层钢化玻璃构成（也有外侧玻璃采用中空保温玻璃的实例，属于机械通风式双层幕墙系统）。外侧玻璃主要功能是承受风载，防雨水、风沙，噪声以及形成两层玻璃之间一个相对稳定的、可以调节的空气缓冲层。外侧玻璃幕墙上有精心设计的可调节的进风口和出风口。
两层玻璃之间距离根据功能构造不同可为20～100cm以上。在这一空间里，通常设置遮阳百叶等装置。如果宽度在60cm以上，可在楼板高度上设置金属格栅作为检修走廊。
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