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真空玻璃的應(yīng)用對被動式建筑節(jié)能減排的重要意義

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據(jù)住建部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國每年城鄉(xiāng)建設(shè)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(dāng)前，我國建筑能耗已超過全國總能耗30％以上，按照國際經(jīng)驗和我國目前建筑用能水平發(fā)展預(yù)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(yè)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(jīng)超過10％。又有權(quán)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(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于21個三峽電站的年發(fā)電量。同時，因能耗污染所造成的霧霾問題也嚴(yán)重制約了社會的生態(tài)文明建設(shè)和人居健康。在該嚴(yán)峻形勢下，低碳建筑技術(shù)及其集成的研究與推廣具有重要意義。加快發(fā)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(jié)能建材勢在必行。

　　2真空玻璃的應(yīng)用對于被動式建筑以及社會節(jié)能減排的重要意義

　　目前，真空玻璃是國際公認(rèn)的最先進的節(jié)能建筑領(lǐng)域——被動式低能耗建筑領(lǐng)域，憑借自身突出的節(jié)能效果和產(chǎn)品優(yōu)勢，得到被動式建筑的廣泛采用，成為世界先進節(jié)能綠色建筑的首選方案。并進一步提升了現(xiàn)有節(jié)能綠色建筑的節(jié)能指標(biāo)。

　　通過真空玻璃的采用，不但可以幫助目前65％節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑提升到被動式建筑(相當(dāng)于我國92％節(jié)能標(biāo)準(zhǔn))，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(jié)能指標(biāo)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(xiàn)全玻璃幕墻的被動式建筑的實現(xiàn)。

國際方面，目前德國的學(xué)校、醫(yī)院及養(yǎng)老機構(gòu)都需進行被動式建筑的設(shè)計與建造;歐盟規(guī)定從2020年開始?xì)W盟范圍所有的新建筑均需符合被動式低能耗建筑的標(biāo)準(zhǔn)，對真空玻璃產(chǎn)業(yè)也意味著廣闊的市場前景。國內(nèi)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(yè)主的一致好評。真空玻璃是目前在國內(nèi)達到被動式建筑要求的配套材料中唯一代表中國在技術(shù)上領(lǐng)先世界的產(chǎn)品。

　　所謂被動式低能耗建筑技術(shù)是指：采用被動式節(jié)能技術(shù)使建筑圍護結(jié)構(gòu)達到最優(yōu)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(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，從而顯著降低建筑的采暖和制冷的需求。通過利用自熱通風(fēng)，自然采光、室內(nèi)非供暖熱源、太陽輻射等實現(xiàn)舒適的室內(nèi)溫度、濕度、最大限度減低對主動式機械采暖或制冷系統(tǒng)的依賴。

　　據(jù)我國住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心測算，將北方采暖地區(qū)新建居住建筑建成被動房可以在2050年時節(jié)省34億噸標(biāo)煤，并將每年采暖能耗增量控制在100萬t以內(nèi);將現(xiàn)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(xiàn)在的2億噸降低至1500萬t標(biāo)煤;如果同時實現(xiàn)新建建筑按被動式房屋建造、同時每年對現(xiàn)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(xiàn)將北方居住建筑采暖總能耗控制在5000萬t，可幫助實現(xiàn)我國在哥本哈根會議上承諾的2020年對全球的節(jié)能減排目標(biāo)，意義可謂非凡。

3真空玻璃特點

　　真空玻璃技術(shù)是由源于成熟的真空顯像管(CRT)技術(shù)，與建筑工業(yè)玻璃深加工技術(shù)的完美結(jié)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(tài)(P≤0.1Pa)，為避免兩片玻璃接觸，兩片玻璃間分布細(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，使用保護帽保護抽氣管、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中空玻璃之后的第三代節(jié)能玻璃產(chǎn)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(shù)達到或接近各種形式建筑墻體的傳熱系數(shù)，為低能耗被動式建筑和未來社會的“零能耗建筑”的實現(xiàn)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(jié)能90％，使用真空玻璃窗替換普通中空玻璃窗可至少節(jié)能80％，真空玻璃窗替換Low-E玻璃窗的冬夏季至少節(jié)能75％。全年節(jié)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(yīng)用的優(yōu)勢

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

　　(1)使用壽命長

　　真空玻璃：質(zhì)保30年，基本保證與門窗系統(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：需至少三玻兩腔，厚度45～50mm。

　　(3)采光頂安裝優(yōu)勢

　　真空玻璃用于房頂，采光頂?shù)葍A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(chǎn)品性能拓展性方面

　　高配置的真空玻璃傳熱系數(shù)K值可達到驚人的0.2W/m2·K，遠(yuǎn)超過中空玻璃K值0.7W/m2·K的指標(biāo)，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(jié)能指標(biāo)進一步的提升提供有力的技術(shù)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(yōu)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(shù)0.6-0.3W/m2·K。

　　中空玻璃：被動房方案配置，傳熱系數(shù)0.7W/m2·K。

　　5真空玻璃應(yīng)用在在被動式低能耗建筑上的優(yōu)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(qū)向低溫區(qū)的熱量傳遞，以減少熱量的流失。而熱傳遞是通過傳導(dǎo)、對流和輻射這三種方式來進行的，因此門窗幕墻的所有節(jié)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(tǒng)產(chǎn)品，整窗的傳熱系數(shù)Uw值跟玻璃、型材及中空玻璃間隔條三個因素相關(guān)。而被動式低能耗建筑嚴(yán)格的低能耗指標(biāo)要求以門窗玻璃為主的透明外圍護部分的傳熱系數(shù)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(biāo)的重中之重。

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