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真空玻璃在綠色建筑中的應用,你知道多少?

2018-07-25 來源:秦皇島市墻改和建筑節(jié)能辦公室

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中玻網(wǎng)】有研究數(shù)據(jù)顯示,在我國總能耗中,建筑能耗所占的比例相對較高,可達30%,建筑能耗當中,50%的能耗經(jīng)門窗流失,而在門窗當中,玻璃占到了70~80%的比重。能耗污染造成的霧霾問題對公眾健康造成了負面影響,有必要研究與推廣低碳、綠色建筑技術。近年來,新型的綠色建筑不涌現(xiàn),門窗是建筑物的開口部,合理選用門窗,能夠從整體上降低建筑能耗。本文將對綠色建筑材料———真空玻璃進行探討,期望對相關工作者有所裨益。

  1、真空玻璃簡介

  真空玻璃為節(jié)能產(chǎn)品,屬第3代節(jié)能玻璃,它由2塊平板玻璃構成,玻璃間被支撐物(高為0.1~0.2mm)隔開,玻璃外部被玻璃焊料封接,2片玻璃中的1片留有抽氣孔,真空排氣后抽氣孔被金屬片封住,繼而讓2片玻璃之間形成真空腔。真空玻璃的基本結構(詳見圖1)。為進一步控制真空玻璃2片玻璃之間的輻射換熱,在選材時一般采用低輻射膜玻璃。此外,真空玻璃還能以夾膠或中空的方式同另1片玻璃組合在一起,變成“復合真空玻璃”。

  2、真空玻璃在綠色建筑中的應用優(yōu)勢

  與其他玻璃相比,Low-E真空玻璃具備更佳的隔熱保溫性能、隔聲性能以及防結露性能?,F(xiàn)一一分析如下:

  2.1隔熱保溫性能

  真空玻璃的傳熱系數(shù)隨著Low-E玻璃輻射率的降低而降低,可達0.47W/(m2·K),遠低于中空玻璃的1.68W/(m2·K)。此外,當水平安裝時,中空玻璃的傳熱系數(shù)可增加約30%,而真空玻璃的傳熱系數(shù)可保持不變。中空玻璃與真空玻璃的傳熱系數(shù)比較,詳見表1。

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  表1中空玻璃與真空玻璃的傳熱系數(shù)比較

  2.2防結露性能

  真空玻璃內(nèi)部呈真空狀態(tài),四周被密封,能很大程度地降低玻璃的結露可能性。正常情況下,真空玻璃室內(nèi)側表面溫度在結露點之上,因此即便外界溫度很低時,玻璃表面仍能具備較佳的潔凈通透度。當室外溫度較低時,與其他類型的玻璃相比,真空玻璃的內(nèi)側表面溫度較高?,F(xiàn)將各種玻璃室內(nèi)表面結露時的臨界室外溫度情況(假設室內(nèi)濕度為70%,室內(nèi)溫度為20℃),對比如表2所示。

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  表2不同玻璃類型的結露性能情況比較

  2.3隔聲性能

  空氣是聲波的傳遞介質,真空玻璃的真空層中幾乎無空氣,因此能收獲較佳的隔聲效果。有研究數(shù)據(jù)顯示,半鋼化/鋼化真空玻璃的計權隔聲量可達37dB,而等效厚度的單片玻璃和普通中空玻璃的計權隔聲量量約為31dB。由此可知,真空玻璃具備更佳的隔聲性能,更適合在臨街、鐵路及機場附近應用。

  2.4應用壽命長

  無論是邊材料、封口材料,還是內(nèi)部支撐物,真空玻璃均應用了舒緩老化性能優(yōu)良的無機材料。真空層能對Low-E膜產(chǎn)生保護作用,避免膜層脫膜或氧化。除此之外,真空玻璃內(nèi)部還置有吸氣材料,從理論上看,吸氣材料的應用可讓真空玻璃內(nèi)部真空度維持至50年甚至更久。

  3、真空玻璃在綠色建筑中的應用

  3.1不同玻璃類型的真空玻璃窗K值

  真空玻璃的隔熱保溫性能優(yōu)異,它與不同型材組合。能夠達到不同節(jié)能效果的外窗產(chǎn)品。以《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》中整窗傳熱系數(shù)計算方法為依據(jù)進行計算,可得到真空玻璃配合不同型材所獲得的K值(具體見表3),在實際應用中,不同建筑由不同的標準要求,可選擇真空玻璃與不同的型材組合。比如說,《北京居住建筑節(jié)能設計標準》中有1.5~2.0W/(m2·K)的要求,對于此,可選擇真空玻璃與木窗組合,也可選擇真空玻璃與玻璃窗組合。

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  表3不同玻璃類型的真空玻璃窗K值

  3.2真空玻璃的節(jié)能實例

  以北京某辦公樓為例,應用冬夏季累計評價法計算,結果顯示真空玻璃能夠收獲較佳的節(jié)能減排效果。具體而言,相對于Low-E中空玻璃,真空玻璃的夏季空調(diào)節(jié)能和冬季采暖能耗節(jié)能分別為33072kWh、492644kWh,換而言之,真空玻璃的年節(jié)約能耗可達到525716kwh,與真空玻璃年節(jié)約能耗相對應的污染物減排量,如表4所示。

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  表4真空玻璃窗相對于中空玻璃窗的污染物減排量(t)

  4、結語

  真空玻璃具有較高的應用價值,國家應積較引導真空玻璃行業(yè)發(fā)展,促進玻璃加工行業(yè)轉型升級,進一步拓展真空玻璃的應用范圍,促使國家擁有更多的綠色建筑。

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