真空玻璃的應用對被動式建筑節(jié)能減排的重要意義

　　1 引言

　　發(fā)展低碳經(jīng)濟（詞條“低碳經(jīng)濟”由行業(yè)大百科提供），是我國“十二五”規(guī)劃綱要確定的一項重要任務，是積極探索符合我國國情的綠色低碳發(fā)展道路、推動經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的有效途徑，也是加強應對氣候變化工作的重要手段。

　　2009 年l2 月，旨在解決全球暖化問題的聯(lián)合國氣候變化大會在哥本哈根召開，會上，我國鄭重承諾：到2020 年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005 年下降40%～45%。此外，國家“十二五”計劃也明確提出了節(jié)能減排的目標，低碳節(jié)約成為我國建設集約型社會的重大課題，是我國經(jīng)濟建設的重要方針。

　　據(jù)住建部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國每年城鄉(xiāng)建設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（詞條“建筑玻璃”由行業(yè)大百科提供）一項，對全社會總能耗的影響比例已經(jīng)超過10%。又有權威資料顯示，我國每年通過玻璃窗損耗的能量約為2.25 億噸標準煤，相當于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重制約了社會的生態(tài)文明建設和人居健康。在該嚴峻形勢下，低碳建筑技術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（詞條“綠色建筑”由行業(yè)大百科提供）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的最先進的節(jié)能建筑領域——被動式低能耗建筑領域，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。

　　通過真空玻璃的采用，不但可以幫助目前65%節(jié)能標準的建筑提升到被動式建筑(相當于我國92%節(jié)能標準)，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（詞條“中空玻璃”由行業(yè)大百科提供）的三分之一，讓“被動房”的節(jié)能指標更進一步。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)。

　　圖1 被動式低能耗建筑原理示意圖

　　圖2 節(jié)能玻璃發(fā)展方向

　　國際方面，目前德國的學校、醫(yī)院及養(yǎng)老機構都需進行被動式建筑的設計與建造;歐盟規(guī)定從2020 年開始歐盟范圍所有的新建筑均需符合被動式低能耗建筑的標準，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上領先世界的產(chǎn)品。

　　所謂被動式低能耗建筑技術是指：采用被動式節(jié)能技術使建筑圍護結構達到最優(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，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，意義可謂非凡。

　　3 真空玻璃特點

　　真空玻璃技術是由源于成熟的真空顯像管(CRT)技術，與建筑工業(yè)玻璃深加工技術的完美結合。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，厚度8 ～ 10mm。

　　中空玻璃：需至少三玻兩腔，厚度45 ～ 50mm。

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