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真空玻璃的應用對被動式建筑節能減排的重要意義

文章出處：人氣：-發表時間：2015-05-22 17:12【大中小】

據住建部統計數據顯示，我國每年城鄉建設新建房屋建筑面積近20億m2，其中八成以上為高能耗建筑，既有的400億m2建筑中更有95％以上為高能耗建筑。當前，我國建筑能耗已超過全國總能耗30％以上，按照國際經驗和我國目前建筑用能水平發展預測，到2020年，我國建筑能耗占全社會總能耗的比例將達到35％，成為社會能耗的第一大戶。建筑能耗的50％是通過門窗流失的，玻璃在門窗中的比重又占到了70％～80％。在不包括工業用玻璃和交通用玻璃的情況下，僅建筑玻璃一項，對全社會總能耗的影響比例已經超過10％。又有權威資料顯示，我國每年通過玻璃窗損耗的能量約為2.25億噸標準煤，相當于21個三峽電站的年發電量。同時，因能耗污染所造成的霧霾問題也嚴重制約了社會的生態文明建設和人居健康。在該嚴峻形勢下，低碳建筑技術及其集成的研究與推廣具有重要意義。加快發展被動式低能耗建筑、綠色建筑以及以真空玻璃為代表的綠色節能建材勢在必行。

　　2真空玻璃的應用對于被動式建筑以及社會節能減排的重要意義

　　目前，真空玻璃是國際公認的最先進的節能建筑領域——被動式低能耗建筑領域，憑借自身突出的節能效果和產品優勢，得到被動式建筑的廣泛采用，成為世界先進節能綠色建筑的首選方案。并進一步提升了現有節能綠色建筑的節能指標。

　　通過真空玻璃的采用，不但可以幫助目前65％節能標準的建筑提升到被動式建筑(相當于我國92％節能標準)，并且可通過真空玻璃使被動式建筑進一步升級。真空玻璃能耗僅為普通中空玻璃的三分之一，讓“被動房”的節能指標更進一步。除此之外，在保證能耗降低的同時，可使玻璃在整個建筑中的面積加大，也讓“被動房”的采光條件獲得提升、滿足公共建筑實現全玻璃幕墻的被動式建筑的實現。

國際方面，目前德國的學校、醫院及養老機構都需進行被動式建筑的設計與建造;歐盟規定從2020年開始歐盟范圍所有的新建筑均需符合被動式低能耗建筑的標準，對真空玻璃產業也意味著廣闊的市場前景。國內方面，真空玻璃也成為中國目前被動式低能耗建筑項目的首選玻璃方案。得到了被動式低能耗建筑業主的一致好評。真空玻璃是目前在國內達到被動式建筑要求的配套材料中唯一代表中國在技術上領先世界的產品。

　　所謂被動式低能耗建筑技術是指：采用被動式節能技術使建筑圍護結構達到最優化，極大限度的提高建筑的保溫、隔熱和氣密性能，并通過新風系統的高效熱(冷)回收裝置將室內廢氣中的熱(冷)量回收利用，從而顯著降低建筑的采暖和制冷的需求。通過利用自熱通風，自然采光、室內非供暖熱源、太陽輻射等實現舒適的室內溫度、濕度、最大限度減低對主動式機械采暖或制冷系統的依賴。

　　據我國住建部科技與產業化發展中心測算，將北方采暖地區新建居住建筑建成被動房可以在2050年時節省34億噸標煤，并將每年采暖能耗增量控制在100萬t以內;將現有北方采暖居住建筑改造成被動房，則這部分年采暖能耗可由現在的2億噸降低至1500萬t標煤;如果同時實現新建建筑按被動式房屋建造、同時每年對現有北方采暖居住建筑也進行被動房改造，則到2050年可以實現將北方居住建筑采暖總能耗控制在5000萬t，可幫助實現我國在哥本哈根會議上承諾的2020年對全球的節能減排目標，意義可謂非凡。

3真空玻璃特點

　　真空玻璃技術是由源于成熟的真空顯像管(CRT)技術，與建筑工業玻璃深加工技術的完美結合。兩片玻璃的外邊緣用低熔點無機玻璃密封材料焊接在一起，兩片玻璃間的狹小間隙(0.15mm)呈高真空狀態(P≤0.1Pa)，為避免兩片玻璃接觸，兩片玻璃間分布細小支撐物，上片玻璃為鍍膜玻璃、下片玻璃為透明浮法玻璃，使用保護帽保護抽氣管、內置吸氣劑保持真空玻璃真空度不改變。是繼中空玻璃、LOW-E中空玻璃之后的第三代節能玻璃產品。采用離線LOW-E原片加工的半鋼化/全鋼化真空玻璃，使門窗玻璃的傳熱系數達到或接近各種形式建筑墻體的傳熱系數，為低能耗被動式建筑和未來社會的“零能耗建筑”的實現提供解決方案。

　　以中國北方一棟建筑面積3600m2普通居民樓為例，使用真空玻璃窗替換單層白玻窗可至少節能90％，使用真空玻璃窗替換普通中空玻璃窗可至少節能80％，真空玻璃窗替換Low-E玻璃窗的冬夏季至少節能75％。全年節約能源開支分為13萬元;5萬元;3萬元。全年污染物減排總量依次為207t、84t、54t。

　　4真空玻璃在被動房上應用的優勢

　　相對于傳統的中空玻璃，真空玻璃在被動式低能耗建筑上的優勢尤為明顯，主要表現在以下幾個方面。

　　(1)使用壽命長

　　真空玻璃：質保30年，基本保證與門窗系統同壽命。

　　中空玻璃：質保10～15年，惰性氣體保存率不超過5年。

　　(2)厚度薄、重量輕

　　真空玻璃：具備雙片使用的基礎，厚度8～10mm。

　　中空玻璃：需至少三玻兩腔，厚度45～50mm。

　　(3)采光頂安裝優勢

　　真空玻璃用于房頂，采光頂等傾斜的地方時U值不會改變。而中空玻璃水平30度時，U值下降45％，60度時，下降30％(原因：中空玻璃存在對流傳熱，角度越小，從熱端玻璃到冷端玻璃的對流傳熱路程越短，熱量散失的就越快)。

　　(4)產品性能拓展性方面

　　高配置的真空玻璃傳熱系數K值可達到驚人的0.2W/m2·K，遠超過中空玻璃K值0.7W/m2·K的指標，使未來被動窗進一步提升到整窗K值降低到0.6W/m2·K以下稱為可能，為被動房節能指標進一步的提升提供有力的技術保障。

　　(5)性價比方面

　　普通的真空玻璃僅比性能最好的三玻兩腔中空價格高出20％左右，但綜合性能、使用壽命、重量均優于三玻兩腔中空玻璃，性價比極高。

　　真空玻璃：被動房方案配置，傳熱系數0.6-0.3W/m2·K。

　　中空玻璃：被動房方案配置，傳熱系數0.7W/m2·K。

　　5真空玻璃應用在在被動式低能耗建筑上的優勢

　　眾所周知，為了提高門窗的熱工性能，其核心工作就是降低從高溫區向低溫區的熱量傳遞，以減少熱量的流失。而熱傳遞是通過傳導、對流和輻射這三種方式來進行的，因此門窗幕墻的所有節能措施都是圍繞這三者來進行的。門窗是一個綜合了各種材料的系統產品，整窗的傳熱系數Uw值跟玻璃、型材及中空玻璃間隔條三個因素相關。而被動式低能耗建筑嚴格的低能耗指標要求以門窗玻璃為主的透明外圍護部分的傳熱系數K值≤0.8W/m2·K，因此占大部分面積的玻璃部分成為滿足該指標的重中之重。

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