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真空玻璃的應(yīng)用對(duì)被動(dòng)式建築節(jié)能減排的重要意義

文章出處：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2015-05-22 17:12【大中小】

據(jù)住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每年城鄉(xiāng)建設(shè)新建房屋建築面積近20億m2，其中八成以上為高能耗建築，既有的400億m2建築中更有95％以上為高能耗建築。當(dāng)前，我國(guó)建築能耗已超過(guò)全國(guó)總能耗30％以上，按照國(guó)際經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)目前建築用能水平發(fā)展預測(cè)，到2020年，我國(guó)建築能耗佔全社會(huì)總能耗的比例將達(dá)到35％，成為社會(huì)能耗的第一大戶(hù)。建築能耗的50％是通過(guò)門(mén)窗流失的，玻璃在門(mén)窗中的比重又佔到了70％～80％。在不包括工業(yè)用玻璃和交通用玻璃的情況下，僅建築玻璃一項(xiàng)，對(duì)全社會(huì)總能耗的影響比例已經(jīng)超過(guò)10％。又有權(quán)威資料顯示，我國(guó)每年通過(guò)玻璃窗損耗的能量約為2.25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)於21個(gè)三峽電站的年發(fā)電量。同時(shí)，因能耗汙染所造成的霧霾問(wèn)題也嚴(yán)重製約了社會(huì)的生態(tài)文明建設(shè)和人居健康。在該嚴(yán)峻形勢(shì)下，低碳建築技術(shù)及其集成的研究與推廣(guǎng)具有重要意義。加快發(fā)展被動(dòng)式低能耗建築、綠色建築以及以真空玻璃為代表的綠色節(jié)能建材勢(shì)在必行。

　　2真空玻璃的應(yīng)用對(duì)於被動(dòng)式建築以及社會(huì)節(jié)能減排的重要意義

　　目前，真空玻璃是國(guó)際公認(rèn)的最先進(jìn)的節(jié)能建築領(lǐng)域——被動(dòng)式低能耗建築領(lǐng)域，憑藉自身突出的節(jié)能效果和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，得到被動(dòng)式建築的廣(guǎng)泛採用，成為世界先進(jìn)節(jié)能綠色建築的首選方案。並進(jìn)一步提升了現(xiàn)有節(jié)能綠色建築的節(jié)能指標(biāo)。

　　通過(guò)真空玻璃的採用，不但可以幫助目前65％節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建築提升到被動(dòng)式建築(相當(dāng)於我國(guó)92％節(jié)能標(biāo)準(zhǔn))，並且可通過(guò)真空玻璃使被動(dòng)式建築進(jìn)一步升級(jí)。真空玻璃能耗僅為普通中空玻璃的三分之一，讓“被動(dòng)房”的節(jié)能指標(biāo)更進(jìn)一步。除此之外，在保證能耗降低的同時(shí)，可使玻璃在整個(gè)建築中的面積加大，也讓“被動(dòng)房”的採光條件獲得提升、滿(mǎn)足公共建築實(shí)現(xiàn)全玻璃幕牆的被動(dòng)式建築的實(shí)現(xiàn)。

國(guó)際方面，目前德國(guó)的學(xué)校、醫(yī)院及養(yǎng)老機(jī)構(gòu )都需進(jìn)行被動(dòng)式建築的設(shè)計(jì)與建造;歐盟規(guī)定從2020年開(kāi)始歐盟範圍所有的新建築均需符合被動(dòng)式低能耗建築的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)真空玻璃產(chǎn)業(yè)也意味著廣(guǎng)闊的市場(chǎng)前景。國(guó)內(nèi)方面，真空玻璃也成為中國(guó)目前被動(dòng)式低能耗建築項(xiàng)目的首選玻璃方案。得到了被動(dòng)式低能耗建築業(yè)主的一致好評(píng)。真空玻璃是目前在國(guó)內(nèi)達(dá)到被動(dòng)式建築要求的配套材料中唯一代表中國(guó)在技術(shù)上領(lǐng)先世界的產(chǎn)品。

　　所謂被動(dòng)式低能耗建築技術(shù)是指：採用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)使建築圍護(hù)結(jié)構(gòu )達(dá)到最優(yōu)化，極大限度的提高建築的保溫、隔熱和氣密性能，並通過(guò)新風(fēng)系統(tǒng)的高效熱(冷)回收裝置將室內(nèi)廢氣中的熱(冷)量回收利用，從而顯著降低建築的採暖和製冷的需求。通過(guò)利用自熱通風(fēng)，自然採光、室內(nèi)非供暖熱源、太陽輻射等實(shí)現(xiàn)舒適的室內(nèi)溫度、溼度、最大限度減低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械採暖或製冷系統(tǒng)的依賴。

　　據(jù)我國(guó)住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心測(cè)算，將北方採暖地區(qū)新建居住建築建成被動(dòng)房可以在2050年時(shí)節(jié)省34億噸標(biāo)煤，並將每年採暖能耗增量控制在100萬(wàn)t以內(nèi);將現(xiàn)有北方採暖居住建築改造成被動(dòng)房，則這部分年採暖能耗可由現(xiàn)在的2億噸降低至1500萬(wàn)t標(biāo)煤;如果同時(shí)實(shí)現(xiàn)新建建築按被動(dòng)式房屋建造、同時(shí)每年對(duì)現(xiàn)有北方採暖居住建築也進(jìn)行被動(dòng)房改造，則到2050年可以實(shí)現(xiàn)將北方居住建築採暖總能耗控制在5000萬(wàn)t，可幫助實(shí)現(xiàn)我國(guó)在哥本哈根會(huì)議上承諾的2020年對(duì)全球的節(jié)能減排目標(biāo)，意義可謂非凡。

3真空玻璃特點(diǎn)

　　真空玻璃技術(shù)是由源於成熟的真空顯像管(CRT)技術(shù)，與建築工業(yè)玻璃深加工技術(shù)的完美結(jié)合。兩(liǎng)片玻璃的外邊緣用低熔點(diǎn)無(wú)機(jī)玻璃密封材料焊接在一起，兩(liǎng)片玻璃間的狹小間隙(0.15mm)呈高真空狀態(tài)(P≤0.1Pa)，為避免兩(liǎng)片玻璃接觸，兩(liǎng)片玻璃間分布細(xì)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(hù)帽保護(hù)抽氣管、內(nèi)置吸氣劑保持真空玻璃真空度不改變。是繼中空玻璃、LOW-E中空玻璃之後的第三代節(jié)能玻璃產(chǎn)品。採用離線(xiàn )LOW-E原片加工的半鋼化/全鋼化真空玻璃，使門(mén)窗玻璃的傳熱係數(shù)達(dá)到或接近各種形式建築牆體的傳熱係數(shù)，為低能耗被動(dòng)式建築和未來(lái)社會(huì)的“零能耗建築”的實(shí)現(xiàn)提供解決方案。

　　以中國(guó)北方一棟建築面積3600m2普通居民樓為例，使用真空玻璃窗替換(huàn)單層白玻窗可至少節(jié)能90％，使用真空玻璃窗替換(huàn)普通中空玻璃窗可至少節(jié)能80％，真空玻璃窗替換(huàn)Low-E玻璃窗的冬夏季至少節(jié)能75％。全年節(jié)約能源開(kāi)支分為13萬(wàn)元;5萬(wàn)元;3萬(wàn)元。全年汙染物減排總量依次為207t、84t、54t。

　　4真空玻璃在被動(dòng)房上應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

　　相對(duì)於傳統(tǒng)的中空玻璃，真空玻璃在被動(dòng)式低能耗建築上的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　(1)使用壽命長(zhǎng)

　　真空玻璃：質(zhì)保30年，基本保證與門(mén)窗系統(tǒng)同壽命。

　　中空玻璃：質(zhì)保10～15年，惰性氣體保存率不超過(guò)5年。

　　(2)厚度薄、重量輕

　　真空玻璃：具備雙片使用的基礎(chǔ)，厚度8～10mm。

　　中空玻璃：需至少三玻兩(liǎng)腔，厚度45～50mm。

　　(3)採光頂安裝優(yōu)勢(shì)

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

　　(4)產(chǎn)品性能拓展性方面

　　高配置的真空玻璃傳熱係數(shù)K值可達(dá)到驚人的0.2W/m2·K，遠(yuǎn)超過(guò)中空玻璃K值0.7W/m2·K的指標(biāo)，使未來(lái)被動(dòng)窗進(jìn)一步提升到整窗K值降低到0.6W/m2·K以下稱(chēng)為可能，為被動(dòng)房節(jié)能指標(biāo)進(jìn)一步的提升提供有力的技術(shù)保障。

　　(5)性價(jià)比方面

　　普通的真空玻璃僅比性能最好的三玻兩(liǎng)腔中空價(jià)格高出20％左右，但綜合性能、使用壽命、重量均優(yōu)於三玻兩(liǎng)腔中空玻璃，性價(jià)比極高。

　　真空玻璃：被動(dòng)房方案配置，傳熱係數(shù)0.6-0.3W/m2·K。

　　中空玻璃：被動(dòng)房方案配置，傳熱係數(shù)0.7W/m2·K。

　　5真空玻璃應(yīng)用在在被動(dòng)式低能耗建築上的優(yōu)勢(shì)

　　眾所周知，為了提高門(mén)窗的熱工性能，其核心工作就是降低從高溫區(qū)向低溫區(qū)的熱量傳遞，以減少熱量的流失。而熱傳遞是通過(guò)傳導(dǎo )、對(duì)流和輻射這三種方式來(lái)進(jìn)行的，因此門(mén)窗幕牆的所有節(jié)能措施都是圍繞這三者來(lái)進(jìn)行的。門(mén)窗是一個(gè)綜合了各種材料的系統(tǒng)產(chǎn)品，整窗的傳熱係數(shù)Uw值跟玻璃、型材及中空玻璃間隔條三個(gè)因素相關(guān)。而被動(dòng)式低能耗建築嚴(yán)格的低能耗指標(biāo)要求以門(mén)窗玻璃為主的透明外圍護(hù)部分的傳熱係數(shù)K值≤0.8W/m2·K，因此佔大部分面積的玻璃部分成為滿(mǎn)足該指標(biāo)的重中之重。

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