1.、幕墙节能重要性的认识
目前，我国城乡既有建筑总面积约400亿平方米，这些建筑在使用过程中，其采暖、空调、通风、照明等方面消耗的能量已占全国总能耗的30%左右，大型公共建筑单位建筑面积能耗大约是普通居住建筑的10倍左右,堪称耗能大户。全国每年新建公共建筑3亿平方米，如果按每平方米建筑面积节能50%左右，1平方米公共建筑每年节约30公斤标准煤，每年节能就达900万吨。目前，全国公共建筑面积大约为45亿平方米左右，其中采用中央空调的大型商厦、办公楼、宾馆为5亿到6亿平方米。如果按节能50%的标准进行改造，总的节能潜力约为1.35亿吨标准煤。
我们与发达国家在建筑节能上差距主要不在材料、设备、施工技术上，而是在设计和标准上。《公共建筑节能设计标准》适用于新建、扩建和改建的公共建筑的节能设计。通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风、空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，与上世纪80年代初设计建成的公共建筑相比，全年供暖、通风、空调和照明的总能耗可减少50%。
2.幕墙节能材料选用
在我国的现有的现有建筑中，有95%的建筑属于高耗能建筑，其中40%的能耗是通过门窗，采光幕墙损失的，外窗(含透明幕墙、采光顶)的保温隔热性能主要取决于所采用的玻璃的保温隔热性能，中空玻璃的间隔层层数、距离、间隔层内的气体，间隔条如暖边技术，LOW-E中空玻璃膜层的辐射率都对玻璃的保温性能都有影响，可根据标准对不同类型的外窗(含透明幕墙、采光顶)部分的传热系数限值来确定玻璃。
不同材料的窗框对外窗(含透明幕墙、采光顶)的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料本身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框，钢窗框等材料本身的导热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酰胺(PA)断热条，聚胺脂(PU)等，对保温性能要求高的外窗(含透明幕墙、采光顶)应选择断桥效果好的铝型材。
窗框面积占外窗的比例根据窗框材料和窗型系列的不同大约为20-40%，不同的窗框面积对窗的传热系数影响也不同。
透明幕墙的构造做法对传热系数也有不同的影响，明框玻璃幕墙，半隐框玻璃幕墙的影响要大于点支式幕墙和隐框幕墙。
外窗(含透明幕墙，采光顶)的遮阳系数可根据不同的玻璃本身的遮阳系数及外遮阳来选择，以达到限值的要求。
不同颜色系列的着色玻璃，热反射玻璃及LOW-E中空玻璃膜层的位置都有不同的遮阳系数和光学性能。
现阶段提高透明幕墙节能保温性能的主要措施是采用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃及隔热断桥铝型材来降低结构传热系数，消除结构体系“热桥”，降低空气渗透热损失，减少开启窗扇面积，提高密封性等。
隔热断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成2个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3 W/(m·K)，远小于铝合金的导热系数，而力学性能指标与铝合金相当。
20世纪70年代末，隔热断桥铝型材在国外问世，主要用于高寒地区的铝合金门窗，到20世纪80年代末开始用于高寒地区的有框玻璃幕墙。我国目前在保温隔热性能要求很高的建筑中，也开始把它用于明框隔热玻璃幕墙、隐框隔热玻璃幕墙及点支撑隔热玻璃幕墙。
此外，在隔热幕墙中，如果同时采用6＋12A＋6中空玻璃，那么其传热系数K达到3.0W／(m2·K)左右，传热系数比单层玻璃幕墙低了1/2，可以大大地降低能耗，因此，在保温性能要求比较高的情况下，应采用中空玻璃，如果中空玻璃内充入惰性气体，其K值还可以降至更低，节能效果优异。
3.幕墙节能设计应用
世界上从一次能源转换到有用能源的效率大约为三分之一。换言之，三分之二的能源在转换过程中损失掉了。在有用能源提供能源服务时，还会产生显著的能源损失。因此，在能源效率的改善方面，尤其在从有用能源到能源服务的转换过程中蕴藏着大量和多样的经济机会。如能提高能效，那就意味着更便宜的能源服务和更低的污染及排放。欧洲国家给房屋加穿“保暖衣”的出发点也缘于此。
我国面临的很大问题是建房者对节能没有利益概念，也就是说还没能够运用价值规律作为节能的载体。
要真正做到节能，就得从城市化模式这一源头做起，它相当于节能的龙头部分。欧洲高舒适度、低能耗建筑的外表朴实无华，但内部构造非常精致，尤其在墙体结构、门窗玻璃、采暖方式等方面运用了大量的新技术。
这种建筑的作用原理相当于给楼房“裹上一层棉衣”，具体来说，一是将外墙加上10至15厘米厚的保温层，将房顶和地下都“裹”上；二是换成中间带空气隔离层的高性能玻璃与密闭窗框，让窗户这一主要的进热与散热地方尽可能保温；三是在窗外加装铝质卷帘等遮阳设施，夏天时尽量减少热能的“侵入”；四是采用自然送风系统，随时将室外新鲜空气送进屋内。采用这些建筑技术后，房子便能达到冬暖夏凉的效果，使用采暖制冷设备的时间大大缩短，一年中的大部分时间室温都可保持在20℃至26℃，提高了居住者的舒适度，降低了能源消耗。
影响外窗(含透明幕墙，采光顶)节能的若干因素：窗户材料及设计；玻璃的选择如低辐射玻璃；暖边技术；惰性气体如氩气；空气层间隔距离。影响中空玻璃密封寿命的若干因素：中空玻璃胶的选择；中空玻璃的密封结构；间隔条如暖边技术；干燥剂；工作质量；质量控制。可见，影响中空玻璃节能效果和密封寿命的因素有许多。但归根到底，可以分为结构合理与否与人员的加工质量两大类。对好的结构而言，中空玻璃的密封寿命从理论上看，较之不好的结构来说，应该是长的；而不好的结构，无论人员的加工质量如何高，也很难提高中空玻璃的密封寿命。换句话说，人们很难将先天不足的设计结构做好，而内在结构好的设计人们没有理由得不到长的中空玻璃密封寿命。对不好的结构，人们不可能通过提高人员素质来提高密封寿命；而对好的结构，当出现密封寿命差的情况时，人们却可以通过提高人员的加工质量来达到目的。
传统玻璃幕墙技术大量能源消耗、视线干扰、室内空气质量下降等问题。为解决这些问题，一种新型的玻璃幕墙———智能玻璃幕墙技术先后在德国、英国等西欧国家得到发展。
智能玻璃幕墙广义上包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。其技术核心是一种有别于传统幕墙的特殊幕墙———热通道幕墙。它主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成。在两个幕墙中间有一个热通道区，在热通道区的上下两端有进风和排风设施。热通道幕墙工作原理在于冬天内外两层幕墙中间的热通道由于阳光的照射温度升高，像一个温室。这样等于提高了内侧幕墙的外表面温度，减少了建筑物采暖的运行费用。夏天内外两层幕墙中阔的热通道内温度很高，这时打开热通道上下两端的进排风口，在热通道内由于热烟囱效应产生气流，在通道内运动的气流带走通道内的热量，这样可以降低内侧幕墙的外表面温度，减少空调负荷，节省能源。通过将外侧幕墙设计成固定式，内侧幕墙设计成开启式，使通道内上下两端进排风口的调节在通道内形成负压，利用室内两侧幕墙的压差和开启扇可以在建筑物内形成气流，进行通风。
智能玻璃幕墙从设计构思、内容组成和工作过程各方面看，都是一个各专业协调合作的多功能系统，它与传统玻璃幕墙有很大差别，不仅有玻璃支撑结构，还包括建筑内部分环境控制系统，通过智能玻璃幕墙可以控制室外光线，提供通风。由于智能玻璃幕墙为3层玻璃，外侧为封闭式，大大减少外界噪声对建筑内部的干扰，它可以让建筑轻松通风换气而不受天气影响，又成为“呼吸式幕墙”。
“呼吸式幕墙”实际为双层幕墙。幕墙的“呼吸”原理主要是：外表通透，幕墙玻璃没有镀膜处理。室内的玻璃窗可以开启，但并不是直接接触外界，而是还有一道固定玻璃阻隔。“呼吸”的关键部位就在这两层的通道中间，双层幕墙之间有半米多的中间层，在内部幕墙窗开启的状态下，室外空气首先经过外层幕墙底部的百叶、过滤设施进入中间层，这时的空气是干净无尘的，在室内循环之后，通过外层幕墙顶部的百叶窗溢出。另外双层幕墙之间安装自动调节的百叶窗，适时地起到遮阳作用。
这一呼吸过程为生活和工作在建筑物里的人带来的好处是：无论外界风、雨、尘、噪音多么猖獗，室内都可以自由开窗换取新鲜空气。
无论居住或办公空间，自由呼吸的双层幕墙的采用主要是通过六个方面增加室内环境的舒适度的：
①夏天夜晚开窗散热成为可能，有效地减少空调的使用；
②恶劣天气不影响开窗换气；
③遮阳百叶置于中间层，有效防止日晒，不影响立面效果，不妨碍开窗；
④无需镀膜玻璃，用自然光实现照明；
⑤双层滤过阳光，避免直射，无炫光困扰；
⑥双层玻璃及中间空气层有效阻隔室外噪音，临街建筑室内依然安静。
应该说，“呼吸式幕墙”的推出是利用先进技术解决建筑采光幕墙节能问题的典型例子。其上述优良性能的确对使用者有足够的诱惑力，但目前它的推广还存在着种种现实困难，最关键的是价格非常昂贵。
4.幕墙节能的现状与未来展发展
珍贵的能源是人类社会得以生存和发展的基础，能源危机的阴影一直笼罩着我们。从上世纪五、六十年代以来，臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题日益突出。人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境是关系到人类生死存亡的迫切任务。因此，节约能源和保护环境已成为当前人类社会寻求可持续良性发展的主题之一。环保要求节能，节能促进环保。建筑节能成为世界性潮流，在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小，有利于人类健康。它满足可持续发展的需要，做到了发展与环境的统一。作为现代建筑的象征，玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。外窗(含透明幕墙，采光顶)在内的建筑外围护结构综合考虑占建筑能耗的40%以上。所以，外窗(含透明幕墙，采光顶)的节能和环保问题显得极为重要。
随着科学技术的高速发展和国民经济不断增长的需要，建筑幕墙行业得到迅猛发展，建筑幕墙技术飞速进步，各种新型建筑幕墙层出不穷，建筑幕墙正日益成为高技术含量的智能型产品，其节能环保技术取得了显著进步。
（1）透明幕墙的功能
作为建筑物的一种外围护结构，透明幕墙的功能要求主要有以下几个方面： ①满足结构强度及安全性要求；②控制热量传递；③控制空气交换；④控制日光照射；⑤控制凝结水汽；⑥控制雨水渗透；⑦控制噪声； ⑧控制火灾；⑨建筑美学功能；⑩满足经济性要求。
幕墙的以上各个功能之间既相互独立，又相互联系，如对热量传递的控制会涉及到对空气交换（空气渗透性能）和日光照射（太阳辐射得热）的控制，而对空气交换的控制主要注重室内环境的换气，通风要求，对日光照射的控制注重解决自然采光、视野通透、消除眩光等问题。它们既相辅相成，又彼此矛盾甚至冲突。只有经过对具体使用环境、影响因素的系统分析，对各功能要求进行仔细的平衡、折衷，才有可能设计出最为适用的幕墙产品。每一个成功的幕墙工程从根本上讲都是综合折衷的产物。幕墙节能、环保性能的提高，主要是通过改善幕墙的热量传递、空气交换、日光照射、噪声控制等功能来实现的。在确保幕墙结构的安全性以及其他物理性功能要求的同时，大力改善上述功能，可以为人们提供更舒适、更经济的工作环境和居住环境。
（2）现阶段的透明幕墙节能环保技术
从目前来看，国内外幕墙行业在节能方面的工作大都还停留在消极设防的设计思想阶段，致力于提高玻璃幕墙的隔热保温性能。现阶段提高玻璃幕墙节能保温性能的主要措施有：
①镀膜玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术；
②铝塑复合材料、“断热桥”型材等高热阻材料应用技术；
③减少开启窗扇面积、提高密封胶性能、改进节点密封性能等降低空气渗透热损失技术；
④采用百页、格栅等遮阳设施，以减少太阳辐射得热等。
以上各种保温措施原理比较简单，实施也比较方便。采用这些技术的幕墙结构传热系数由普通单层白玻璃幕墙的大于5W/(m2K)降到了3W/(m2K)以下。国内外大量工程的多年应用实践表明，节能效果明显，尤其是在高寒地区，如北欧、加拿大等地，该类技术趋于成熟，已经成为幕墙工程的主流技术。该类技术在我国的北方地区得到应用。
（3）玻璃幕墙环保节能技术最新进展
目前国际上最新的玻璃幕墙节能环保思想追求设计功能的主动性和积极性，变被动设防为主动利用能源。玻璃幕墙节能热工设计的发展总趋向是：对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果。为了达成这种效果，近几年来很多值得关注的幕墙节能新技术得到了发展。这主要体现在各种高性能幕墙玻璃和新颖幕墙结构以及对太阳能的主动利用等三个方面。
玻璃幕墙在建筑围护结构中是热交换最活跃、最敏感的部位，其热交换热损失与混凝土或砖混砌体相比，要大5～6倍，这就使它在节能技术方面受到越来越多的重视。
玻璃幕墙热工设计的发展趋向是：对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果，无论何种幕墙都将追求合理利用太阳能。由光电板系统和幕墙系统组成的光电幕墙的应用将是一个主动利用太阳能的发展方向。
欧美国家在建筑节能技术上更多地考虑合理利用太阳能，热通道换气幕墙是一个典型的范例。它是利用热空气的烟囱效应自然地将热缓冲层的热空气排到室外，并配合中空玻璃内的电动升降窗帘，从而达到良好的隔热节能效果。在此基础上，玻璃幕墙饰面材料的光敏、热敏特性与室内供热、制冷系统形成计算机自控网络，达到幕墙热工效应智能化，幕墙结构体系和太阳能利用体系的一体化，即可达到玻璃幕墙建筑节能的理想形式———智能幕墙。