发布时间:2022-05-09 11:45:48 浏览: 次
在能源日益短缺以及建筑能耗占比很高的大背景下,被动式建筑、净零能耗等低能耗建筑,已经成为建筑行业的热宠,很多国家都在大力发展。欧盟于2010年发布《建筑能效指令》( EPBD ),规定:在2018年所有政府拥有或使用的新建公共建筑达到近零能耗要求;在2020年,所有新建建筑需达到近零能耗要求。美国能源部“Net-Zero Energy Commercial Building Initiative”,提出到2030年,所有新建公共建筑将按照净零能耗标准进行建造;到2040年,50%的既有公共建筑达到净零能耗要求;到2050年,所有公共建筑达到净零能耗。我国建筑节能规范也在逐渐的完善和提高。2016年10月,北京市印发了《北京市推动低能耗建筑发展行动计划(2016-2018年)》,该计划中提出了“三年内建设不少于30万平方米的低能耗示范建筑”的目标,对于社会投资的项目由市级财政给予每平米600~800元不等的奖励资金。建筑作为一个综合体,可以从多个方面加以改善,以达到节能的目的,而透明围护结构是整个建筑能量散失的主要窗口,改善玻璃的节能性能不容小觑。真空玻璃作为目前节能的产品,在中国的发展已将近20年,从最初的实验室样品到目前大规模应用的产品,已被有越来越多的人认识和了解,被越来越多的工程项目使用。
如图1所示,龙旺钢化真空玻璃由两块平板钢化玻璃构成,边部密封,形成真空腔,中间摆放了均匀排布的支撑物,高度约0.2mm。其中一个角部安插有抽气管,气体从抽气管排出.为了保持真空玻璃寿命,抽气口位置放置了吸气材料,通过该吸气镜面的颜色由黑变白,客户即可识别钢化真空玻璃已经失效,我们形象地称之为“真空眼”。
采用相同的玻璃原片,龙旺钢化真空玻璃与其他玻璃的中心传热系数对比见表1。
由表1可见,龙旺钢化真空玻璃的传热系数低于普通真空玻璃、Low-E中空玻璃和普通中空玻璃。龙旺钢化真空玻璃内部真空度高于0.01Pa,气体对流热导基本可忽略不计。同时采用了Low-E镀膜玻璃,基本隔绝了辐射热导。由于玻璃原片钢化后强度提高了5倍,支撑物间距可以由普通真空玻璃的25mm扩大到60mm,每平米内支撑物减少了85%,支撑物传导的热导大幅度减少。综合上述因素,龙旺钢化真空玻璃的中心传热系数可降低为0.25 W/(m2·k),而普通真空玻璃为0.59 W/(m2·k),Low-E双中空玻璃为0.76 W/(m2·k),Low-E中空玻璃为1.36 W/(m2·k)。
除此之外,龙旺钢化真空玻璃强度方面:抗风压达到九级(±5KPa)、耐温差140℃,晒不炸、抗冲击性能通过了美国SGCC认证、玻璃表面各部位应力均大于95Mpa。安全性方面:隔音性能超过38分贝(是中空玻璃的1.41倍)、敲碎后50mm×50mm范围内颗粒数量大于40粒(满足钢化玻璃标准要求)、轻薄结构解决了窗户开启扇太重导致窗框与五金变形下垂的难题、可直接PVB(或SGP)夹胶避免了自爆掉落伤人、经复合后满足各种防火等级要求和防弹要求、复合的电致变DOI:屋色与热致变色功能在达到外遮阳效果的同时简化了结构(大大降低了成本)、降低了玻璃幕墙维护蜘蛛人的操作风险。上述特点使得龙旺钢化真空玻璃解决了建筑幕墙、采光顶等领域的在保温隔热、强度、安全性等方面的一系列难题。
以河北省地方标准《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》(DB13(J)/T177-2015)为例,其中要求整窗传热系数K值≤1.0W/(m2·k),玻璃传热系数K值≤0.8W/(m2·k)。
保温隔热: 龙旺钢化真空玻璃内部的真空层具有很好的隔热能力,经第三方机构检测,龙旺一款传热系数0.4 W/(m2·k)的钢化真空玻璃装入维卡70塑钢型材,传热系数已经达到0.792 W/(m2·k),完全满足被动房的要求。(图2)
结露方面: 由于龙旺钢化真空玻璃传热系数很低,在恶劣的温差条件下,室内外玻璃的表面更加接近环境温度,因此大大降低了结露的可能性。在正常的使用环境下,龙旺钢化真空玻璃表面不会结露。而其他玻璃结露的现象较为普遍,尤其是在温差较大的冬季,结露后,除了玻璃无法保持通透之外,露水会浸润玻璃与型材间的密封胶,导致发霉等问题。
隔音: 真空腔体具有优异的隔音能力,龙旺钢化真空玻璃与维卡塑钢型材匹配使用,整窗隔音效果不低于38分贝。
使用寿命: 由于边部为无机材料密封,同时内部放置了吸气材料,多重技术手段,尽可能使龙旺钢化真空玻璃与被动房同寿命(50年以上)。
地域适用性: 由于龙旺钢化真空玻璃内部没有气体流动,不受环境气压以及使用角度的限制,保温隔热能力保持不变,可适应于各地和建筑的不同部位。
为了便于理解龙旺钢化真空玻璃的节能性能,选用表2中几种产品做对比。
建筑模型选用天津某高层建筑,建筑立面图见图4和图5、,不同朝向玻璃面积见表3。
对比方法为已知玻璃的传热系数K和太阳能总透射比g,同时已知建筑四个朝向透明部分的面积,计算因温差传热和太阳辐射传热带来的相对的能量消耗比较 [3] ,计算结果详见表4。
由对比结果讨论如下:
单片龙旺钢化真空玻璃节能、轻薄、强度大、性价比高,是设计优质低价被动房的节能材料。龙旺钢化真空玻璃+中空玻璃比Low-E中空+Low-E中空玻璃节能,可以满足门窗幕墙各方面的需求,解决了建筑门窗、幕墙、采光顶等领域的在保温隔热、强度、安全性等方面的一系列难题。对于夏热冬暖地区,被动房应该选择遮阳型Low-E钢化真空玻璃,进一步降低太阳能总透射比g值;可以显著降低室内空气综合温度,提高夏季太阳暴晒的情况下室内的热舒适性。目前旧有建筑节能改造,如果在旧有建筑玻璃的内侧直接贴上一片龙旺钢化真空玻璃,即可升级为节能窗。