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節能玻璃在被動房關鍵節點的作用
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[日期:2015/7/4] [閱讀:2248] [關閉] [返回]
 
    被動房對建筑材料性能的要求較高,傳統的單片玻璃、普通雙層中空玻璃,由于其傳熱系數偏高、隔熱保溫效果不佳,一直是能源散失和能源消耗的重點部位;另外,片面增加玻璃制品厚度或間距等,既影響其通透美觀,又增加了材料消耗和建筑物承重。因此,玻璃成為被動房設計的關鍵節點之一。以Low-E中空玻璃、真空玻璃為代表的節能玻璃的出現,已成為解決這一問題的理想方案。
  1、被動房對配套門窗玻璃的基本要求
  在德國,被動房建筑認證必須滿足2條標準:1) 建筑每年的采暖能耗不超過15kwh/m2;2) 建筑每年總能耗(采暖、空調、生活熱水、照明、家電等)不超過120kwh/m2。目前的被動房項目中,設計和建造被動房建筑時主要致力于解決冬季的采暖問題,其設計理念的核心思想在于最大限度地減少建筑的熱量損失,而采用高效節能玻璃就是其加強建筑圍護體系的保溫性能的主要技術措施。根據歐盟在被動房設計建造中的經驗,作為建筑圍護體系的主要組成部分,整窗傳熱系數需要低于0.8W/(m2.K),其中占門窗面積70%以上的玻璃,在滿足自然采光、降低照明能耗的同時,玻璃的傳熱系數需要低于0.6W/(m2.K),還要將造成室內冷負荷的紅外線隔絕在室外,以此保證有效降低窗體的傳熱量,進而提高整個建筑物的保溫、隔熱性能。
  2、國內滿足被動房配套節能玻璃簡介
  2.1 Low-E 中空玻璃
  2.1.1節能原理
  從物理學角度看,能耗損失的途徑主要有三類:輻射熱、空氣對流熱損失和熱傳導。中空玻璃腹腔內的空氣層是等壓密封的,不產生對流傳熱。熱量在中空層間的傳遞是通過平行玻璃板間的長波熱輻射和以空氣為介質的熱傳導兩種方式進行,其中輻射傳熱占據重要位置。低輻射(Low-E)玻璃是由普通玻璃表面鍍低輻射(Low-E)膜制成,對遠紅外輻射具有高反射率,同時保持良好透光性能的玻璃。降低玻璃的表面輻射率,使用Low-E玻璃,可以減少輻射傳熱量,增加傳熱熱阻,降低中空玻璃的傳熱系數,比普通雙層中空玻璃隔熱性能提高50%,起到良好的節能功效。
  2.1.2技術特點和作用
  冬季保溫方面,太陽發出的近紅外熱輻射和可見光可以大量地透過膜層進入室內;同時,室內的物體、墻體、空調,暖氣和人體發出長波熱能被Low-E膜層反射回室內,能有效隔絕室內熱量通過玻璃向寒冷的室外散失,較好的保持室內溫度,降低采暖能耗。夏季隔熱方面,Low-E膜層可以放進可見光,同時把太陽輻射、路面和建筑物釋放出的長波熱能阻擋在外,降低空調制冷的能耗。此外還能阻擋紫外線透射,防止室內的物品褪色。
  2.1.3行業優勢
  目前我國Low-E 玻璃生產線已有100 多條,產能約3 億m2/ 年,位居世界第一。擁有相關的知識產權,其裝備、工藝、管理均已成型,價格合理,產能完全可以滿足市場需求。產品標準GB/T18915.2-2002 已于2002 年實施,達到同期國際通用水平,產品檢測能力覆蓋全國所有發達地區,質量穩定可控,玻璃行業協會還建有Low-E玻璃性能數據庫,方便用戶根據不同節能指標進行篩選。
  2.1.4現有配置情況
  6L+16A 暖邊充氬氣+6C+16A暖邊充氬氣+6L,即“三玻兩腔”雙中空的結構,首先將一片6mm的Low-E玻璃與一片6mm的浮法玻璃組合成中空,中空層的間距為16mm,內部填充氬氣后采用暖邊技術密封;再將其與另一片6mm的Low-E 玻璃組合,中空層的間距仍為16mm,內部填充氬氣后再次采用暖邊技術密封;最后為增強產品的氣密性、水密性和抗風壓能力,在玻璃與窗框間還敷設可靠的密封膠條,增加了保溫夾層。玻璃達標性能:傳熱系數U 值≤0.6(W/m2K);Sc值≤0.4;隔音量≥38dB。
  2.2 真空玻璃
  2.2.1節能原理采用保溫瓶原理。
  由于真空腔體內的真空度達到10 -2Pa以上,空氣介質可以忽略不計,基本上隔絕了空氣對流熱損失和熱傳導。玻璃原片同樣使用了低輻射(Low-E)玻璃,又減少了輻射傳熱量,保溫隔熱性能得到全面提升,其傳熱系數比采用同等玻璃原片的Low-E中空玻璃降低了50%以上,節能隔音效果更加突出。
  2.2.2技術特點和作用
  除擁有Low - E 中空玻璃所具有的技術特點和作用外,真空玻璃由于在邊部采用玻璃粉熔封,因此氣密性和水密性更好,使用壽命更長。由于不存在對流傳熱,從熱端玻璃到冷端玻璃的對流傳熱路程沒有影響,因此用于房頂、采光頂等傾斜的地方時傳熱系數也不會改變。
  2.2.3行業優勢
  目前世界上只有三家企業完全實現了真空玻璃的工業化生產,其中兩家在中國,產能約50萬m2/年,在安全真空玻璃研發、生產方面具有國際領先地位。擁有從裝備、工藝、產品等全方位的自主知識產權,價格也日趨合理,產品標準JC/T1079-2008也是世界上唯一的一部行業標準,玻璃行業協會為引領行業高端發展,也適時籌建了真空玻璃專業委員會。
  2.2.4現有配置情況
  5L+16A暖邊充氬氣+5L+0.15V+5C,即“真空復合中空”的結構,首先將一片5mm的Low-E 玻璃與一片5mm的浮法玻璃組合成真空,真空層的間距為0.15mm,四邊經玻璃粉熔封并抽制真空后;再將其與另一片5mm的Low-E 玻璃復合成中空,中空層的間距為16mm,內部填充氬氣后采用暖邊技術密封;最后同樣為增強產品的氣密性、水密性和抗風壓能力,在玻璃與窗框間敷設可靠的密封膠條,增加了保溫夾層。玻璃達標性能:傳熱系數U 值≤ 0.6(W/m2K);Sc 值≤ 0.4;隔音量≥ 38dB。
  在國內首個中德合作被動式低能耗建筑——秦皇島“在水一方“被動式住宅工程一期的四座樓上,除一座全部采用德國原裝進口的雙中空Low-E玻璃外,一座采用國產的雙中空Low-E玻璃,兩座采用青島亨達玻璃科技有限公司生產的真空復合中空Low-E玻璃,全部達到驗收標準。
  3、玻璃行業協會在推動被動
  房材料配套及節能玻璃發展上的特殊作用通過行業倡導、資源整合,促進中國企業生產更多滿足被動房要求的玻璃。按照國內現行建筑節能65% 的要求,寒冷地區采用傳熱系數達到2.3的Low-E 中空玻璃即可,而我們卻完全有能力將Low-E中空玻璃的傳熱系數降到0.6,達到相當于建筑節能90%的被動房要求。中國每年新建房屋占全球新建房屋的1/3,對國際建材供應商的聚集作用顯著。因此,我們將引導大量的會員企業,進一步優化產品結構,生產最具性價比、費效比的節能玻璃,不僅滿足國內建筑節能及被動房的需求,還將提高中國廠商的國際競爭力。
  此外,我們將進一步凝聚行業力量,在推廣被動房成熟的技術材料在中國生產的同時,結合國內不同氣候帶的特點,通過技術革新或研發更先進的替代技術,使被動房更加適合中國的水土,最終實現中國玻璃行業整體水平的提升,為全社會建筑達到被動房乃至更高節能標準提供可靠保障。
 
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