工控摘要：電幕墻的產生是在二十世紀初期，由于世界經濟的發展，在一些國家出現能源危機，因此光電幕墻開始研發。那么什么是光電幕墻呢？
　　
　　它是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的新型建筑幕墻，它是用光電池、光電板技術，把太陽光轉化為電能，它關鍵的技術是太陽能光電池技術。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量，使得被照射的電解液或者半導體材料的電子移動，從而產生電壓，這稱為光電效應。
　　
　　多個太陽能光電池經加固處理，鑲嵌在特殊的透明度*的低鐵玻璃中，彼此之間經過其背面的導線相連，從而構成了一個整體的光電板。光電板的尺寸規格可以根據實際工程的幕墻分格方案進行量體定型制作，在陽光照射下產生直流電，所有光電極產生的電能，通過多極集成電路整流，變壓等過程，轉化成供使用的交流電，送入用戶電網。此幕墻體現了智能化特點，把太陽能光電技術集成到幕墻中不占有建筑面積，且太陽能光電板優美的外觀，具有特殊的裝飾效果，更賦予建筑物鮮明的現代科技色彩。
　　
　　設計時除考慮光電池組、光電板、導線、集成電路、整流器等各因素外，還需考慮幕墻傳統的安全、防護、密封、裝飾等功能，各項指標必須滿足國家標準規定，使其達到*使用效果。
　　
　　還要考慮安裝方向，安裝陽光照射時間長的部位，如墻楣部分或屋頂等應面南或東南、西南方向。還有雙層玻璃幕墻，它是由雙層結構組合而成的幕墻，內層一般都有能夠開啟的門窗，在外層幕墻的遮擋下，室外環境再惡劣也能保證內層門窗的正常開啟，外層幕墻的進出風口和內層門窗的開啟均能控制，內外層之間的熱通道，可利用太陽能產生煙囪效應或溫室效應，從而做到既保證必要的通風、換氣，又能夠節約能源。
　　
　　它的原理，早在二十世紀三十年代就有人提出并進行實踐，如當時法國建筑師皮埃爾卡洛設計的玻璃住宅就利用了這個原理，到二十世紀80年代首先在德國得到較為廣泛的應用。如德國杜伊斯堡的商業促進中心幕墻工程、波恩郵政總局大樓幕墻工程、法國巴黎大學研究所幕墻工程、美國紐約的西方化學中心幕墻工程，被譽為典型的高層建筑的雙層玻璃幕墻，這一高新技術產品的幕墻，在提高幕墻的隔熱性能、生態環保功能和節省能源消耗等方面都有很大的突破。
　　
　　其次是生態幕墻，它是隨著建筑生態化的發展而發展的，何為生態建筑呢？根據建筑物的使用功能或使用要求，能夠改變建筑生態和建筑色彩的建筑稱之為生態建筑。根據使用功能或使用要求，能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻，生態幕墻是生態建筑的一種，是生態外圍護結構的建筑。它是以“可持續發展”為戰略，以使用的高新技術為先導，以生物氣候緩沖層為重點，節約資源，減少污染，是健康舒適的生態建筑外圍護結構。
　　
　　生物氣候緩沖層（BBL）是指在生態系統結構的框架內，通過建筑構件或建筑群體之間的組合關系，對建筑實體和建筑細部等進行設計和處理，在建筑與周圍生態環境之間，建立的一個緩沖區域，既可以在一定程度防止各種氣候對室內影響，又可以強化各種微觀氣候調節的效果，進而滿足人們種種舒適的要求，并且能夠達到適當節能的目標。
　　
　　BBL大到如街道、廣場等空間，也可以是建筑物的外圍護結構，建筑物的中庭等空間，還可以小到建筑物的細部構造等，它以超出常規建筑學和建筑工程學的范疇，成為一個系統工程，而要建筑師、結構工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理，了解機械加工、裝配以及物理、化學和自動控制等相關科學專業的知識，需要多學科的協調，各專業的通力合作。
　　
　　生態建筑與生態幕墻在三維空間中，引入了時間，在功能及美學上具有*的意義，可以稱其為“四維建筑”，即靜與動，封閉與開放，收斂與張開，空間與時間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。
　　
　　改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術，對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展，有著獨立的價值和意義。這種幕墻在德國研發和使用較早，技術成熟得到廣泛的發展，典型工程如德國柏林得比斯大廈、法蘭克福銀行大廈以及美國紐約42大街的新攝影棚、英國建筑研究所辦公樓、荷蘭戴爾夫特大學圖書館等都屬這類幕墻。
　　
　　由此可見，幕墻的發展是隨著科學的進步，綜合技術的開發利用，特別是新技術、新工藝、新材料的發展而精華的，所以生態幕墻是科學技術的綜合體現。
　　
　　生態幕墻設計理念與傳統幕墻設計理念，我認為主要有五個方面的不同：
　　
　　1.對自然生態環境的態度：傳統設計理念是幕墻與自然生態環境相分離，對自然通風考慮不夠；而生態設計理念是幕墻與自然生態環境組成統一的有機體。精心設計自然通風。
　　
　　2.對資源能源的態度：傳統是沒有或很少考慮有效的資源，能源再生利用及對生態環境的影響；而生態是必須考慮節能，資源重復利用，保護生態環境，積極利用太陽能等自然能量。
　　
　　3.設計依據：傳統是依據功能，性能及成本需求來設計；而生態是依據環境效益和生態環境指標與功能、性能及成本來設計。
　　
　　4.設計目的：傳統是以人對幕墻的美學和功能的需求為主要設計目的；而生態是為人的需求和環境而設計，其zui終目的是創造舒適，健康的居住生活環境，提高自然、經濟、社會的綜合效益，滿足可持續發展的要求。
　　
　　5.施工技術或工藝：傳統是在施工和使用過程中很少考慮材料的回收利用；而生態是在施工和使用過程中可拆卸，易回收，不產生毒副作用，廢棄物少。
　　
　　如德國法蘭克福銀行大廈就是典型之例：它是1997年設計的，其設計師諾曼福斯特提出的目標是：節能并不是zui終目的，設計的基本原則是在保證自然通風和健康舒適生態環境的前提下盡量節能。
　　
　　為達到這一目的，建筑師把立面的雙層玻璃幕墻和內部空間及建筑結構統一處理精心設計。這座大廈是50多層的三角形塔樓，塔樓三個角部都有核心空間，里邊包括電梯，樓梯和服務臺，這些核心空間組成了每八層的一個辦公單元的支撐結構體系。建筑為中空，形成一個通高的中庭，以其煙囪效應為整個大廈排氣。這個中庭又被玻璃天花每12層分為一段，以阻撓氣流或煙聚集。
　　
　　52層被劃分為4個辦公單位，每個辦公單元都帶有一個4層高的空中花園，并種植了豐富的植物，空中花園的外側是雙層玻璃幕墻，室外空氣通過外墻進風口進入內，外層玻璃幕墻之間的熱通道，可開啟的窗戶設在內層玻璃幕墻上，即使再惡劣的天氣，zui高層窗戶的開啟，也不會受到強風的干擾，從而保證了整個大廈的自然通風，辦公室朝向中庭一側的窗戶也是可以開啟的，從而保證一年的大部分時間都可以自然通風。
　　
　　花園植物的光合作用、雙層玻璃幕墻的自然通風和中庭煙囪效應的排氣等共同構成了大廈之“肺”，將綠色植物引入室內，創造與自然接觸的人性化空間，又稱之為“生態艙”，福斯特自稱這一設計是世界上*座活著的、能夠自然呼吸的高層建筑。