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真空玻璃的应用对被动式建筑节能减排的重要意义

文章出处：人气：-发表时间：2015-05-22 17:12【大中小】

据住建部统计数据显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿m2，其中八成以上为高能耗建筑，既有的400亿m2建筑中更有95％以上为高能耗建筑。当前，我国建筑能耗已超过全国总能耗30％以上，按照国际经验和我国目前建筑用能水平发展预测，到2020年，我国建筑能耗占全社会总能耗的比例将达到35％，成为社会能耗的第一大户。建筑能耗的50％是通过门窗流失的，玻璃在门窗中的比重又占到了70％～80％。在不包括工业用玻璃和交通用玻璃的情况下，仅建筑玻璃一项，对全社会总能耗的影响比例已经超过10％。又有权威资料显示，我国每年通过玻璃窗损耗的能量约为2.25亿吨标准煤，相当于21个三峡电站的年发电量。同时，因能耗污染所造成的雾霾问题也严重制约了社会的生态文明建设和人居健康。在该严峻形势下，低碳建筑技术及其集成的研究与推广具有重要意义。加快发展被动式低能耗建筑、绿色建筑以及以真空玻璃为代表的绿色节能建材势在必行。

　　2真空玻璃的应用对于被动式建筑以及社会节能减排的重要意义

　　目前，真空玻璃是国际公认的最先进的节能建筑领域——被动式低能耗建筑领域，凭借自身突出的节能效果和产品优势，得到被动式建筑的广泛采用，成为世界先进节能绿色建筑的首选方案。并进一步提升了现有节能绿色建筑的节能指标。

　　通过真空玻璃的采用，不但可以帮助目前65％节能标准的建筑提升到被动式建筑(相当于我国92％节能标准)，并且可通过真空玻璃使被动式建筑进一步升级。真空玻璃能耗仅为普通中空玻璃的三分之一，让“被动房”的节能指标更进一步。除此之外，在保证能耗降低的同时，可使玻璃在整个建筑中的面积加大，也让“被动房”的采光条件获得提升、满足公共建筑实现全玻璃幕墙的被动式建筑的实现。

国际方面，目前德国的学校、医院及养老机构都需进行被动式建筑的设计与建造;欧盟规定从2020年开始欧盟范围所有的新建筑均需符合被动式低能耗建筑的标准，对真空玻璃产业也意味着广阔的市场前景。国内方面，真空玻璃也成为中国目前被动式低能耗建筑项目的首选玻璃方案。得到了被动式低能耗建筑业主的一致好评。真空玻璃是目前在国内达到被动式建筑要求的配套材料中唯一代表中国在技术上领先世界的产品。

　　所谓被动式低能耗建筑技术是指：采用被动式节能技术使建筑围护结构达到最优化，极大限度的提高建筑的保温、隔热和气密性能，并通过新风系统的高效热(冷)回收装置将室内废气中的热(冷)量回收利用，从而显著降低建筑的采暖和制冷的需求。通过利用自热通风，自然采光、室内非供暖热源、太阳辐射等实现舒适的室内温度、湿度、最大限度减低对主动式机械采暖或制冷系统的依赖。

　　据我国住建部科技与产业化发展中心测算，将北方采暖地区新建居住建筑建成被动房可以在2050年时节省34亿吨标煤，并将每年采暖能耗增量控制在100万t以内;将现有北方采暖居住建筑改造成被动房，则这部分年采暖能耗可由现在的2亿吨降低至1500万t标煤;如果同时实现新建建筑按被动式房屋建造、同时每年对现有北方采暖居住建筑也进行被动房改造，则到2050年可以实现将北方居住建筑采暖总能耗控制在5000万t，可帮助实现我国在哥本哈根会议上承诺的2020年对全球的节能减排目标，意义可谓非凡。

3真空玻璃特点

　　真空玻璃技术是由源于成熟的真空显像管(CRT)技术，与建筑工业玻璃深加工技术的完美结合。两片玻璃的外边缘用低熔点无机玻璃密封材料焊接在一起，两片玻璃间的狭小间隙(0.15mm)呈高真空状态(P≤0.1Pa)，为避免两片玻璃接触，两片玻璃间分布细小支撑物，上片玻璃为镀膜玻璃、下片玻璃为透明浮法玻璃，使用保护帽保护抽气管、内置吸气剂保持真空玻璃真空度不改变。是继中空玻璃、LOW-E中空玻璃之后的第三代节能玻璃产品。采用离线LOW-E原片加工的半钢化/全钢化真空玻璃，使门窗玻璃的传热系数达到或接近各种形式建筑墙体的传热系数，为低能耗被动式建筑和未来社会的“零能耗建筑”的实现提供解决方案。

　　以中国北方一栋建筑面积3600m2普通居民楼为例，使用真空玻璃窗替换单层白玻窗可至少节能90％，使用真空玻璃窗替换普通中空玻璃窗可至少节能80％，真空玻璃窗替换Low-E玻璃窗的冬夏季至少节能75％。全年节约能源开支分为13万元;5万元;3万元。全年污染物减排总量依次为207t、84t、54t。

　　4真空玻璃在被动房上应用的优势

　　相对于传统的中空玻璃，真空玻璃在被动式低能耗建筑上的优势尤为明显，主要表现在以下几个方面。

　　(1)使用寿命长

　　真空玻璃：质保30年，基本保证与门窗系统同寿命。

　　中空玻璃：质保10～15年，惰性气体保存率不超过5年。

　　(2)厚度薄、重量轻

　　真空玻璃：具备双片使用的基础，厚度8～10mm。

　　中空玻璃：需至少三玻两腔，厚度45～50mm。

　　(3)采光顶安装优势

　　真空玻璃用于房顶，采光顶等倾斜的地方时U值不会改变。而中空玻璃水平30度时，U值下降45％，60度时，下降30％(原因：中空玻璃存在对流传热，角度越小，从热端玻璃到冷端玻璃的对流传热路程越短，热量散失的就越快)。

　　(4)产品性能拓展性方面

　　高配置的真空玻璃传热系数K值可达到惊人的0.2W/m2·K，远超过中空玻璃K值0.7W/m2·K的指标，使未来被动窗进一步提升到整窗K值降低到0.6W/m2·K以下称为可能，为被动房节能指标进一步的提升提供有力的技术保障。

　　(5)性价比方面

　　普通的真空玻璃仅比性能最好的三玻两腔中空价格高出20％左右，但综合性能、使用寿命、重量均优于三玻两腔中空玻璃，性价比极高。

　　真空玻璃：被动房方案配置，传热系数0.6-0.3W/m2·K。

　　中空玻璃：被动房方案配置，传热系数0.7W/m2·K。

　　5真空玻璃应用在在被动式低能耗建筑上的优势

　　众所周知，为了提高门窗的热工性能，其核心工作就是降低从高温区向低温区的热量传递，以减少热量的流失。而热传递是通过传导、对流和辐射这三种方式来进行的，因此门窗幕墙的所有节能措施都是围绕这三者来进行的。门窗是一个综合了各种材料的系统产品，整窗的传热系数Uw值跟玻璃、型材及中空玻璃间隔条三个因素相关。而被动式低能耗建筑严格的低能耗指标要求以门窗玻璃为主的透明外围护部分的传热系数K值≤0.8W/m2·K，因此占大部分面积的玻璃部分成为满足该指标的重中之重。

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