真空玻璃的綜合性能優(yōu)勢(shì)

　　*12A 表示12mm空氣　　　　 4L表示4mm Low-E玻璃
　　12Ar表示12mm氬氣　　　 4表示4mm白玻
　　*表內(nèi)參數(shù)均為用window4.1軟件計(jì)算值
　　由表2和表4的結(jié)果對(duì)比可知，真空玻璃的K值比中空玻璃低得多，而且還兼有下列優(yōu)點(diǎn)：
　　1．由于熱阻高，防結(jié)露結(jié)霜性能更好。
　　2．由于間隔是真空，因而具有下列優(yōu)點(diǎn)：
　　隔聲性能好，特別是低頻段隔聲性能優(yōu)于同樣厚度玻璃構(gòu)成的中空玻璃
　　不存在中空玻璃存在的內(nèi)結(jié)霧結(jié)露問題
　　不存在中空玻璃水平放置時(shí)氣體熱導(dǎo)變化問題
　　不存在中空玻璃運(yùn)到高原低氣壓地區(qū)的脹裂問題
　　3． 由于兩片玻璃形成剛性連結(jié)，抗風(fēng)壓強(qiáng)度高于同等厚度玻璃構(gòu)成的中空玻璃。比如，4mm玻璃構(gòu)成的　真空玻璃，抗風(fēng)壓強(qiáng)度高于8mm厚玻璃，是兩片4mm 玻璃構(gòu)成的中空玻璃的一倍半以上。
　　4． 由于是全玻璃材料密封，內(nèi)部又加有吸氣劑，所用的Low-E膜是“硬膜”，不是易氧化變質(zhì)變色的離線“　軟膜”，只要制造工藝和設(shè)備先進(jìn)，真空玻璃使用壽命遠(yuǎn)比用有機(jī)材料密封的中空玻璃長(zhǎng)得多。
　　5． 厚度比中空玻璃薄一倍以上，不僅可節(jié)省窗框材料，而且可以當(dāng)成一片玻璃配合其它玻璃深加工技術(shù)　組合成夾層真空、“真空+中空”、“自潔真空”等具有各種性能的“組合真空玻璃”。這種與其它深加工技術(shù)　的兼容性，不僅可促進(jìn)其它技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也正好可彌補(bǔ)真空玻璃的不足之處。例如目前還不能制造　鋼化真空玻璃，但可利用組合技術(shù)來解決安全性問題。
　　因此，真空玻璃的特點(diǎn)使其具有綜合性能優(yōu)勢(shì)。
　　上面提到的組合真空玻璃種類很多，現(xiàn)已研發(fā)成功或正在研發(fā)的如：
　　1．真空夾層玻璃
　　目前，已生產(chǎn)或正研發(fā)的夾層玻璃有兩種，如圖5所示

　　圖3所示的是單面夾層結(jié)構(gòu)，也可以做成雙面夾層結(jié)構(gòu)， EVA膜（也稱EN膜）厚度約為0.4和0.7mm兩種。聚碳酸酯板厚度約為1.2mm。附加玻璃板在2.5mm到5mm之間選用，也可用鋼化玻璃。其特點(diǎn)是安全性和防盜性，同時(shí)其傳熱系數(shù)、隔聲及抗風(fēng)壓等性能也優(yōu)于真空玻璃原片，總厚度也比較薄。由于玻璃和夾膠層的熱導(dǎo)較大，對(duì)熱阻貢獻(xiàn)較小，因而真空夾層玻璃的傳熱系數(shù)只比真空玻璃略小，但隔聲性能會(huì)有較大提高。
　　2．“真空+中空”組合真空玻璃
　　其結(jié)構(gòu)如圖4所示

　　此種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于把真空玻璃當(dāng)成一片玻璃再與附加玻璃板合成中空，附加玻璃板厚度一般選5或6mm的鋼化玻璃，放在建筑物外側(cè)，也可以做成“中空+真空+中空”的雙面中空組合形式。
　　此類組合除解決安全性外，其隔熱隔聲性能也都有提高。特別是附加玻璃板也選用
Low－E鋼化玻璃時(shí)更使傳熱系數(shù)降低。
　　計(jì)算這種組合玻璃時(shí)首先要從原理上認(rèn)識(shí)到，在我們所討論的溫度和溫差范圍內(nèi)，熱輻射波長(zhǎng)是在遠(yuǎn)紅外4—40μm波段，鈉鈣玻璃對(duì)此波段的電磁輻射基本上不透明，所以在計(jì)算三塊以上玻璃的輻射熱阻時(shí)，不必考慮透過第一塊的輻射對(duì)第三塊的影響，只要分段計(jì)算再相加即可，所以如果“真空+中空”組合的總熱阻為R組合，可寫成　　： R組合=R+R中空
　　式中R是真空玻璃的熱阻
　　R中空 是用兩塊與附加玻璃板等厚的玻璃制成的中空玻璃的熱阻
　　算出的R組合只多算了一片玻璃的熱阻，誤差很小。
　　例如，用表2中序號(hào)3的真空玻璃與表4中序號(hào)3 的中空玻璃組合成4L+0.15V+4+12A+4L的“真空+中空”玻璃時(shí)，R組合=（1.06+0.385）W-1m2K=1.45W-1m2K
　　由此可計(jì)算出K值為0.63 Wm-2K-1.
　　北京天恒大廈及清華大學(xué)超低能耗示范樓等建筑都使用了“中空+真空+中空”結(jié)構(gòu),都達(dá)到K值<1的目標(biāo)。其隔聲量也都達(dá)到36dB以上水平。
　　3．“真空夾層+中空”結(jié)構(gòu)
　　此結(jié)構(gòu)如圖5所示。

　　此種結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)與上述“真空+中空”相近，但此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)除傳熱系數(shù)低并解決了安全性之外，厚度比“中空+真空+中空”薄，而且由于真空玻璃兩側(cè)不對(duì)稱，減小了聲音傳播的共振，使隔聲性能提高。
　　曾為北京某音樂教學(xué)樓制作了樣品，為6+0.38EVA+4L+0.15V+4+12A+6結(jié)構(gòu)，總厚度32.5mm,經(jīng)清華大學(xué)建筑物理實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)計(jì)權(quán)隔聲量為42dB，離玻璃幕墻國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)權(quán)隔聲量最高級(jí)只差3dB。傳熱系數(shù)可在0.7-0.9Wm-2k-1之間，由LOW-E玻璃的選取來確定。
　　4．雙真空層真空玻璃
　　其結(jié)構(gòu)如圖6所示

　　依據(jù)前面2中提到的原理，此種結(jié)構(gòu)的總熱阻可看成兩片真空玻璃熱阻之和，如果是相同結(jié)構(gòu)的真空玻璃，總熱阻則為單一真空玻璃的兩倍
　　即 R雙真空=2R
　　式中R是單一真空玻璃的熱阻
　　例如仍以表2序號(hào)3 的真空玻璃為例，構(gòu)成如圖6A“4L+0.15V+4+0.15V+4L”或如圖B“4L+0.15V+4L+0.15V+4”的雙真空玻璃.
　　則R雙真空=2×1.06W-1m2K=2.12 W-1m2K
　　可算出K值為0.44 Wm-2K-1
　　應(yīng)該說明,圖6中A和B兩種結(jié)構(gòu)中Low-E膜的位置不同,不影響K值,只影響實(shí)際使用時(shí)三片玻璃的溫度分布。
　　雙真空玻璃的熱阻高,K值低,而且很薄,可做到約9mm厚,也可以制成雙真空層夾層安全玻璃,具有很好的發(fā)展?jié)摿Α?BR>　　隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，新材料、新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，真空玻璃本身的質(zhì)量將會(huì)不斷提高。生產(chǎn)工藝和設(shè)備也將不斷更新，產(chǎn)量會(huì)不斷擴(kuò)大，成本也會(huì)不斷降低。組合真空玻璃的品種也會(huì)不斷增多。國(guó)內(nèi)外的研究表明，對(duì)大多數(shù)地區(qū)而言，建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)應(yīng)至少達(dá)到1Wm-2k-1的水平，過去大量使用的總厚度約390mm的37磚墻（外加砂漿）的傳熱系數(shù)約為1.7 Wm-2k-1 ，總厚度約410mm的37空心磚墻（外加厚砂漿）的傳熱系數(shù)已接近1 Wm-2k-1 。各種新型墻體的傳熱系數(shù)已可降到0.4至0.8 Wm-2k-1之間。而門窗則是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗大戶。單片5mm白玻的傳熱系數(shù)約為6.1 Wm-2k-1，比墻體差6倍以上，形象地比喻，每一扇非節(jié)能窗的能耗就相當(dāng)于點(diǎn)著一盞數(shù)十瓦的長(zhǎng)明燈在長(zhǎng)年累月地消耗能量。三十多年前，在第一次石油危機(jī)之后，國(guó)外科學(xué)家就提出研制傳熱系數(shù)小于1的玻璃窗，稱之為“超級(jí)玻璃窗”（Superwindows）。真空玻璃的出現(xiàn)，使這一設(shè)想成為輕易之舉，雙真空玻璃的出現(xiàn)，更將使我們進(jìn)入“超級(jí)真空玻璃窗”階段。 【完】

上一頁(yè)12下一頁(yè)