3月28日下午，卡本纳（北京）新材料有限公司（以下简称“卡本纳”）总经理李智在“2024能源环境服务产业年度峰会”的建筑节能降碳分论坛上，发表了题为“幕墙与窗自适应系统解决方案”的主题演讲。

以下是李智主题演讲实录：

清华大学的魏教授有一句话，叫被动优先，主动优化。被动优先，指的是降低建筑对冷热的需求；主动优化，指的是应用高性能的能源系统以及可再生能源。窗幕就是一种被动优化建筑能耗的幕墙热工性能提升产品。

接下来，我将从四个方面进行介绍。

第一个方面，幕墙改造的必要性。随着建筑行业逐步迈入存量时代，我们不得不正视一个严峻的现实：我国既有建筑总量庞大，能耗和碳排放强度居高不下，节能降碳改造面临着巨大的挑战。全国既有建筑面积已超过700万亿平方米，其中近40%的建筑在节能性能上亟待提升，特别是那些使用寿命超过20年的公共建筑，它们占据了相当大的比重。更不容忽视的是，我国既有建筑门窗的能耗竟然达到了发达国家的2至3倍，这一数据足以引起我们的警觉。

在这个城市更新如火如荼的时代，我们迫切需要寻求一种高效的解决方案来应对这些挑战。而幕墙改造，正是推动城市未来高质量发展的必然选择。它不仅能够显著降低建筑能耗，减少碳排放，还能提升建筑的整体性能和外观形象。《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》更是为我们指明了方向，要求我们在接下来的几年内，完成2.5亿平方米以上既有公共建筑的节能改造。

分析存量建筑能耗偏高的主要原因之一，就是幕墙热工性能的下降。首先，我们必须认识到，无论是新建或扩建的建筑，还是既有建筑的改造，都必须严格遵循最新的透光围护结构设计标准。这不仅是为了确保建筑的美观性和实用性，更是为了实现建筑能耗的有效控制。而幕墙作为建筑围护结构的重要组成部分，其性能优劣直接影响到建筑的能耗水平。

然而，随着使用年限的增加，中空玻璃的热工性能逐渐下降，这一现象已经引起了广泛的关注。使用两年后的中空玻璃失效率高达3%至5%，这意味着建筑在保温隔热方面的性能正在逐渐减弱，能耗水平也随之上升。这不仅增加了建筑的运营成本，也对环境造成了不必要的负担。

更加严重的是，随着幕墙传热系数的增大，建筑的各朝向总能耗也将呈现出10%至11%的增幅。这一增幅对于建筑的整体能耗来说是一个不容忽视的数字。尤其是当幕墙的太阳得热系数（SHGC）增加时，西向总能耗的增幅更是高达11%，其他立面的能耗也均有不同程度的升高。这意味着在炎热的夏季，建筑将吸收更多的太阳辐射热，导致室内温度升高，空调能耗增加，从而进一步加剧建筑的能耗问题。

因此，为了降低建筑能耗，提高节能效果，幕墙改造势在必行。通过改造提升幕墙的热工性能、降低传热系数和太阳得热系数，我们可以有效降低建筑的能耗水平，提高建筑的保温隔热性能，实现建筑的绿色、低碳发展。这不仅有助于降低建筑的运营成本，提高建筑的舒适度，更有助于减少对环境的影响，推动建筑行业的可持续发展。

接下来，我们分析一下目前市场上常见的幕墙改造方式。首先是替换光伏玻璃，通过将现有玻璃更换为光伏玻璃，优化幕墙热工参数，并可增加发电量，抵消建筑能耗，但是具体实施过程中，存在造价高、影响办公空间使用、需要政府审批等诸多限制。另外，加装玻璃、贴膜同样可以改善幕墙参数，却也存在增加建筑荷载、提高玻璃自爆风险以及失效快等问题。窗幕产品可以有效避免上述问题，价格相对低廉、节能效果显著、安装部署方便快捷以及无安全性问题。

第二个方面，我们就详细介绍一下窗幕的产品特点。

我们将窗幕称为幕墙与窗的自适应升级解决方案。它安装于幕墙的室内侧，可与幕墙形成一个整体，相当于为建筑本体加装了一层可灵活收卷的“Low-e玻璃”。窗幕主要由两部分组成，一部分为具有不同太阳波段调控功能的膜材，另一部分为密闭结构。对隔热起到主要作用的膜材由三部分组成：聚酯透明层、聚酯金属涂层以及聚酯薄膜层，通过这三层结构，可以对太阳光中的紫外线，可将光以及红外线进行调控，达到隔绝热量，但不阻挡光照的作用。另外，独特设计的密闭结构，能够进一步阻挡热量与室内空气的对流传递，空气腔层能够提高提高幕墙的保温能力，进一步降低能耗。

总体上讲，窗幕的主要特性有下面几个：

第一，控。太阳光是由不同波段的光组合而成，其中为环境带来热量的波段主要为780nm-2500nm的近红外线。这部分投射到物体上会产生热量，而380nm-780nm的可见光却不会。

比如，办公室中的灯光即为可见光，长时间的照射基本不会为室内带来热量。而如果换成红外线灯，立马可以感受到温度的升高。窗幕的“控”就是控制进入室内的光线，即反射绝大部分的红外线，并保持一定的可见光进入室内。这样就可以降低室内的热量。

另一方面的“控”指的是调节。这一点和贴膜有明显区别。玻璃贴膜后，即为固定的，尤其是冬天，不可能撕掉，但是窗幕是可以升起的。冬天需要阳光热量的时候，就可以升上去，阳光进入室内，增加建筑得热。

这就是两种“控”的方式：一种室内光和热的控制，另一种是对使用场景和状态的控制。

第二，透。节能降碳，应当以人为本，如果为了节能，降低室内人员的舒适度，完全是本末倒置。玻璃幕墙在现代得以广泛应用，除了建筑外观的要求，还有一个就是室内人员会获得一个较好的视野与空间感。窗幕与卷帘不同，在遮阳的同时，满足了通透。

另外几个特点分别是净、美、久、轻，这些特点就比较好理解了，都可以提高窗幕在使用过程中的方便与便利。

接下来讲一下窗幕配合不同年代建筑幕墙热工参数的优化情况。目前，大量的存量建筑，建成时间已经比较长了，当时依据的公共建筑节能规范对透光围护结构的要求与现在相比已经有一定差距，难以满足现行标准。比如，2005年，玻璃当时的K值是1.8，到了今天K值的要求国家就已经提升到了1.6，如果说这个建筑用了10年、20年以后，这个K值大概率已经到了2.3、2.4左右，就已经很低了。加完窗幕之后，2.3K值的幕墙加完窗幕之后基本上能做到1.8，这个K值的提升率至少是40%左右，这个比例是相对比较高。

从几个角度看，窗幕对大部分建筑透光围护结构的节能率，平均能够达到44%，在国内所有的方案里面应该是最优的一个方案了。

第三个方面，讲一下我们刚刚完成的一个案例，北京某国企的总部大楼，建筑面积73000平米，外立面的幕墙面积是22000平米，外立面采用了明框玻璃幕墙。

北京建院与中国建研院均为其咨询单位，通过现场勘察，发现了密封胶条老化、气密性不合格、传热系数偏高等问题，导致的问题就是室内温度高，空调高负荷运行，室内舒适性差，能耗高。建研院对该建筑幕墙四个立面均做了现场的检测，并依据室内舒适度，对幕墙应有的热工参数提出了建议，提出了多个解决方案。当时，请到了浙江建院梁方岭院长，以及建研院，北京建院等多位专家对9种改造方案现场“会诊”。通过对实际效果、可实施性、安全性、经济性等多个方面进行评估，认为窗幕方案为最优解。如果采用龙鳞光伏方案，将投资4000多万，用窗幕的解决方案投资大概800多万，就能全部解决问题，幕墙性能也得到了很高的提升。窗幕方案，一天装一层楼，不影响正常办公，投资造价最低，性能最优，既解决客户能耗的问题，也解决客户舒适性的问题。

我们和清华大学建筑设计研究院，在2021年就联合成立了窗幕研究中心，在这期间，将我们在市场中遇到的真正难点与清华的研发能力相结合，形成一整套的解决方案。这个案例就是对这个解决方案的具体阐释。

改造后，最终的结论有三个方面的改善：

第一，幕墙本身的热工参数得到了显著的改善，无论是K值，还是SC值，都得到了比较大的改善。

第二，优化了室内的温度，提升了舒适度。通过在北京4月14日到15日这两天连续实测，以26度为基准线，加上窗幕，也就是全天不需要使用空调，基本能够保持比较舒适的温度。4月14-15日的气温并不是很高，如果加入六、七月份，太阳辐射一旦加强，很多楼的室内温度可以达到28度、29度，那么窗幕的效果就非常明显。

第三，从节能减碳的角度。透光围护结构的节能率可以提升61%，这个数据与空调的节能量是没有办法比较的，因为是被动的节能状态，但也可以达到比较可观的节能量。减碳量可以通过政府公布的电力二氧化碳排放因子进行计算。

对于这样的结果来讲，是目前客户的最好选择，这是透光围护结构性能提升的最优解决方案。它使建筑更节能，同时让环境更舒适。

相信在座所有做节能的人心里都有这样一个想法，让建筑更节能，让环境更舒适，应该来讲是两条路径。

一是效率提升，尽可能通过智慧化、物联网、使用效率更高的设备，让用电效率提升。

二是通过结构的改造、性能提升，让建筑整体负荷减少，让我们的空调不要那么累，让整体用能需求量不要那么多，通过这两种方式内外兼修，共同去努力，可以实现这个目标。