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建筑節(jié)能玻璃技術(shù)的選擇和未來方向

來源:中國建材報 2016/3/30 13:16:48

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中玻網(wǎng)】隨著國家對綠色建筑相關(guān)政策的推出,建筑節(jié)能問題提到各級相關(guān)部的重要議程。眾所周知,建筑耗能占全國總能耗的30%,在公共建筑的全年能耗中,大約40%~60%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng),而在這部分能耗中,大約20%~50%是由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所消耗,通過玻璃傳遞的熱量耗能占據(jù)建筑能耗的40%,因此門窗節(jié)能尤其重要。公共建筑中,大面積采用玻璃外墻已成為趨勢,國家也明令要求新建公共建筑應(yīng)廣泛使用Low-E玻璃,真空玻璃,中空玻璃等節(jié)能材料。在建筑中,玻璃幕墻和門窗是傳熱的主要部位,因此如何正確地選用節(jié)能玻璃,將玻璃損失的能耗降到較低,是建筑設(shè)計必須解決的重要問題。同時,既有建筑如何實現(xiàn)綠色節(jié)能改造,也是相關(guān)部門和社會十分關(guān)注的問題。
  
  基于玻璃的特性,有兩個重要的指標(biāo)就是通常說的傳熱系數(shù)U值和遮陽系數(shù),在實踐中,傳熱系數(shù)是圍護(hù)材料通用參數(shù),玻璃的傳熱系數(shù)越低,通過玻璃傳遞的環(huán)境熱量越少,無論是冬季還是夏季,無論在嚴(yán)寒地區(qū)還是夏熱冬暖地區(qū),玻璃的傳熱系數(shù)越低,越有利于建筑物節(jié)能。遮陽系數(shù)是玻璃作為圍護(hù)材料的特殊參量,遮陽系數(shù)越低,透過玻璃傳遞的太陽光能量越少。因此遮陽系數(shù)并不是越低越有利于建筑物節(jié)能,對于嚴(yán)寒地區(qū),冬季漫長寒冷,通過玻璃大量獲得太陽光能量可以增加室內(nèi)溫度,同時降低建筑物采暖能耗。而對于夏熱冬暖地區(qū),夏季日照強(qiáng)烈,建筑物制冷能耗非常高,玻璃的遮陽系數(shù)越低,透過玻璃傳遞的太陽光能量越少,越有利于建筑物制冷節(jié)能。
  
  因此,玻璃的遮陽系數(shù)設(shè)置合理才有利于建筑節(jié)能。我們常用的中空玻璃其傳熱系數(shù)降低很多,現(xiàn)在普遍被公共建筑采用Low-E中空玻璃,主要特征是高反射主要的遠(yuǎn)紅外線,因此可阻止環(huán)境熱量通過玻璃進(jìn)行傳遞。特別是雙銀Low-E中空玻璃,因增加了空氣或惰性氣體的阻隔,不但其傳熱系數(shù)低,保溫性能優(yōu)良,而且其遮陽系數(shù)也可降至0.30-0.60,隔熱性能非常好,可滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》在任何地區(qū)對玻璃傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)的一般要求。
  
  但是,Low-E玻璃自身的問題也是十分突出的,如:高透的雙銀、三銀Low-E投入資金成本巨大,產(chǎn)品價格較高,裁切損耗大;無法進(jìn)行后裝市場改造;形成光污染;不屬于安全玻璃;單玻Low-E氧化脫色,隔熱效率喪失等。目前對于大量在線單玻Low-E幕墻和單銀、劣質(zhì)Low-E幕墻的升級改造需求已經(jīng)凸顯,對于既有建筑Low-E玻璃改造市場而言,進(jìn)一步提高玻璃隔熱效率的有效方法之一,就是積較推廣玻璃涂膜技術(shù),即在現(xiàn)有Low-E中空或單玻的4面,直接涂覆一層納米隔熱涂層達(dá)到隔熱作用。深圳德厚科技公司結(jié)合自主開發(fā)出的具有國內(nèi)全部優(yōu)異水平的納米功能材料技術(shù),結(jié)合近10年的市場應(yīng)用,就低成本Low-E玻璃應(yīng)用,提出了建筑節(jié)能玻璃技術(shù)的幾種選擇和未來的方向。
  
  一、對于夏熱冬暖的南方地區(qū),新建建筑直接采用低成本Low-E+隔熱涂膜中空玻璃的方式,利用獨有的納米隔熱材料涂覆玻璃表面成為隔熱玻璃,該涂膜玻璃可以阻隔80%以上的近紅外光和高標(biāo)準(zhǔn)紫外線,可見光透過率達(dá)到85%以上,大量的紅外光被2面Low-E玻璃反射,剩余透過和多次輻射的熱量被3面的涂膜玻璃吸收,使二次輻射量大幅降低,達(dá)到較佳隔熱效果。對于既有建筑改造,可以直接進(jìn)行現(xiàn)場室內(nèi)涂覆,目前,玻璃納米隔熱材料產(chǎn)品成熟,施工技術(shù)簡便,適合市場推廣。玻璃涂膜技術(shù)廣泛應(yīng)用,涂膜成本可以進(jìn)入元時代,完全可以在民用建筑普遍推廣使用。
  
  二、對于夏熱冬冷的北方地區(qū),目前可以采取隔熱鋼化玻璃+低成本Low-E中空玻璃的方式,外層鋼化玻璃2面涂覆隔熱涂層,阻隔主要紅外熱和高標(biāo)準(zhǔn)紫外線,二次輻射產(chǎn)生的熱能由3面Low-E玻璃反射。
  
  三、對于民用住宅市場,考慮建設(shè)成本等因素,為了實現(xiàn)綠色建筑達(dá)標(biāo),建議采用普通中空鋼化玻璃離線3面涂覆隔熱涂料技術(shù),實現(xiàn)建筑波節(jié)能效率非常大化。
  
  四、未來建筑玻璃的方向。采用二氧化釩夾膠玻璃+鋼化白玻中空玻璃的方式,利用二氧化釩材料的物質(zhì)相變特性,夏季阻隔紅外熱,冬季通過紅外熱,成為真實的冬暖夏涼的智能玻璃。目前,德厚科技開發(fā)出的二氧化釩涂料,已經(jīng)實現(xiàn)在玻璃上的良好附著,相變溫度已經(jīng)做到30度。特別是根據(jù)北方氣候的特征,未來可以實現(xiàn)不同緯度的地區(qū),隔熱玻璃設(shè)置不同相變溫度,使節(jié)能窗戶達(dá)到較佳的效果。

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