玻璃幕墙产生新的建筑美学，已成为现代建筑的一个标志。建筑上使用玻璃幕墙不恰当会带来许多问题:能源消耗极大、严重光污染、室内卫生质量下降、视线干扰等，有些地方已开始限制使用高能耗、光污染严重的玻璃幕墙。目前发达国家建筑能耗占国家总能源20～30％，建筑节能已成为人们最关注的问题之一。
一、热通道特性
建筑节能既要利用太阳能、风能等自然能，也要从结构上减少热损失，以获得最佳经济效益。20世纪80年代以来，严寒地区迫切需要一种新型玻璃幕墙:冬天获取大量的日照，夏天阻挡太阳辐射，提供良好的自然通风和建筑节能。建筑师和相关人员经过多年努力，开发了一种新型玻璃幕墙—智能幕墙。智能幕墙目前处于发展初期，造价昂贵，技术要求高，但在建筑节能上却显示了巨大的能力。根据英国工程师对一个建成的工程进行预算，采用智能幕墙的工程能耗只相当于传统建筑能耗的30%。为了节省建筑成本，目前人们倾向采用智能幕墙的核心技术—通风幕墙
通风幕墙主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成，结构如图1所示。在两个幕墙中间有一个空间，在空间的上下两端有进风和排风设施，这个空间就是热通道，因此也称为热通道幕墙。在热通道内一般还可以根据需要，装有百页、光线、温度探测器等附件进行自动或手动调节遮阳、进风和排风，通风幕墙加上这些自动调节附件就成为了智能幕墙。
热通道由于阳光的照射温度升高，冬天像一个温室，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;夏天热通道温度很高，打开上下两端的风口，热烟囱效应产生气流，运动气流带走通道内的热量，这样就可以降低内侧幕墙的外表面温度，减少空调负荷。
二、工程实例
目前，世界范围内已建成的智能幕墙不多，但通风幕墙国外较多，国内开始出现。
较详细地介绍了几个国外工程实例。1980年建成的美国纽约西方化学中心采用“外侧双层中空玻璃，内侧为单层幕墙，1 500MM宽的热通道”，此通道内安装了活动百页，该百页可以通过感应光线进行自动调节，通道热空气在过热时可以从通道顶端排走。1986年建成的劳埃德大厦采用“外侧双层中空玻璃，内侧为单层幕墙，75MM宽的热通道，通道一层楼高，之间互不连通”，被处理过的空气通过设在架空地板内的风道送人热通道，再从另一端排走，这样可以带走通道内50%的热量。1993年建成的德国杜伊斯堡的商业促进中心是应用智能幕墙的典型例子，外侧为点式单层玻璃幕墙，内侧为单元式幕墙，200MM宽的热通道，通道有控制光线的可调节式百页。1997年在德国埃森建成RWE总部，可能是目前最精密复杂的幕墙系统，通道内有活动百页。每个单元有独立的进、排风口.该风口是一精巧的鱼嘴型装置，进人通道内的空气直接从室外引进，热通道为建筑物提供部分新风。
2000年6月投人使用国家会计学院教学楼是国内最早的通风幕墙，位于北京市顺义区天竺镇，建筑面积14000平方米，由深圳方大集团股份公司设计施工闭。该教学楼南向幕墙凡要求透明之处，内侧采用低辐射(5+14A十5)MM中空玻璃、外侧采用6MM钢化透明玻璃、热通道宽160MM(内设遮阳百叶，其结构平面见图2;不要求透明的，其内侧采用防火板+防火保温棉+复合铝板，外侧及热通道不变，其结构立面如3图所示。北向幕墙由低辐射中空玻璃(5+ 14A+5)MM与复合保温板(防火板+40MM玻璃棉十铝塑板)构成。幕墙最大标高16 m，分格为2000(宽)x 1050(高)MM。
国家建筑工程质量监督检验中心对该幕墙进行了冬季保温性能检验:(1))幕墙透明部分的传热系数为1 .14 W/(M2·K)，幕墙不透明部分的传热系数为0.866 W/(M2·K)，幕墙平均传热系数为1.0 W/(M2·K)，低于《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)北京地区实施细则》(DBJ01一602一97)中的规定值，满足北京地区的节能要求;(2)国家会计学院通风式幕墙的计权(扬声器燥声)隔声量37 db。
在冬季保温性能的检测中太阳辐射能量最大达500 W/M2.南向房间室内空气白天最高温度达28 .8℃，而北向房间的最高为20.8℃，最高温度相差达8.4℃，平均温度相差达4.8℃。为什么南向房间和北向房间，属同一个空调系统，而室温度相差如此显著?这是由于南向房间采用了通风幕墙，有利于太阳光线透过，而北向房间采用的只是保温幕墙，不利于太阳光线透过，因此南、北向房间得到的太阳辐射能量显著不同。
三、设计经验
选择合适的热通道宽度、风口、玻璃是设计热通道的三个关键性技术问题。许多文献对某一专项作了研究，工程设计时应借鉴他们的研究成果。
3.1热通道宽度
热通道宽度是个关键的设计参数，应从建筑节能及隔声性能寻找最株的本气澳厚度(热通道宽度).其宽度至少应超过100 mm。也要考虑安置调节遮阳附件、放置观赏植物、清洁等因素。
3.1.1建筑节能
寻找最佳空气层厚度，使热通道在冬季隔热性能好、夏季通风量大，是设计热通道的关键问题。文献5提出尽量使一定厚度的空气层分多层布置，可使热阻有较大幅度的增加。理论上应以最佳厚度布置多层热通道，其结构才具有最佳价格性能比。运用计算机完成对墙体和窗户的传热模拟，并分析了不同窗型和双层玻璃间空气层厚度对传热的影响，认为在中国东部最佳节能型窗的空气层厚度为40 MM的单框双层窗。从空气层传热机理出发，求得了空气层热阻的理论解，在理论上证明了空气层存在最大热阻的特性，如严寒地区内外温差24℃时，46MM空气层厚度存在最大热阻。热通道中有缓慢流动气流，其最大热阻的空气层厚度与通道结构、气流流速、气候环境等有关，要通过具体计算才能得到，其解应与封闭空气层的有所不同。研究表明:热通道内的气流量随增加宽度而增加，但宽度超过100MM以后，气流量增加量不大，此时主要受风口尺寸约束。
3.1.2隔声
空气层具有弹簧作用，衰减声音传递，但是空气层的厚度如果过小，就没有弹簧效果，隔声性能也不会提高。厚度如果太大，由于其情况不同，当在特定周期数范围内时，会引发共振等现象，反而变差，所以设计适当厚度的空气层，是很重要的。
实验表明:双层玻璃的空气层厚50 mm时，其隔音效果比单玻璃的显然改善，已表现出非常好的隔音效果，但三层比双层的隔声性能却没有明显的改善。
3.1.3附件
中间设置遮阳百页、布帘，对隔音隔热有帮助。介绍双层玻璃内加布帘时制冷时传热系数降低15%，布帘边缘密封比自然松弛可降低传热量14%左右。分析了一种带有透明绝热材料(TIMs)—透明蜂窝双层窗的传热特性，增设TIMs后室内得热量在冬季明显提高。
3.2风口
当不需要热通道来进行室内自然通风时，理想设计为如图4所示的风口〕。夏天采用空调时，利用室外气比室内气来冷却热通道更节能;冬季采暖时，紧闭室外风口，室内冷气经过热通道可获得一部分太阳能。图4最大特点在于:在夏天，镀膜玻璃设置在外侧，将红外辐射能量向外辐射，降低热通道温度，减少房间得热量;在冬天，镀膜玻璃设置在内侧，将红外辐射能量向内辐射，提高热通道温度，增加房间得热量。实际幕墙工程上，难实现根据季节不同而将镀膜玻璃调换位置。严寒地区，冬季时间长，通风幕墙可采用图4中的冬季模式，建议将风口紧闭;如果冬季太阳辐射能较大，此时通风层问内空气温度可能高过房问温度，将通风口打开，房问空气可与热通道内的空气进行热对流。炎热地区则采用夏季模式较好。北京会计学院教学楼的热通道的风口在外侧。
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