真空玻璃的應(yīng)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(jì)（詞條“低碳經(jīng)濟(jì)”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(wù)，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(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的有效途徑，也是加強(qiáng)應(yīng)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(biāo)，低碳節(jié)約成為我國建設(shè)集約型社會的重大課題，是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(shè)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(dāng)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(yù)測，到2020 年，我國建筑能耗占全社會總能耗的比例將達(dá)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(quán)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(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)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(yán)重制約了社會的生態(tài)文明建設(shè)和人居健康。在該嚴(yán)峻形勢下，低碳建筑技術(shù)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(yīng)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(rèn)的最先進(jìn)的節(jié)能建筑領(lǐng)域——被動式低能耗建筑領(lǐng)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(jìn)節(jié)能綠色建筑的首選方案。并進(jìn)一步提升了現(xiàn)有節(jié)能綠色建筑的節(jié)能指標(biāo)。

　　通過真空玻璃的采用，不但可以幫助目前65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑提升到被動式建筑(相當(dāng)于我國92%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn))，并且可通過真空玻璃使被動式建筑進(jìn)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(biāo)更進(jìn)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(xué)校、醫(yī)院及養(yǎng)老機(jī)構(gòu)都需進(jìn)行被動式建筑的設(shè)計與建造;歐盟規(guī)定從2020 年開始?xì)W盟范圍所有的新建筑均需符合被動式低能耗建筑的標(biāo)準(zhǔn)，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(dá)到被動式建筑要求的配套材料中唯一代表中國在技術(shù)上領(lǐng)先世界的產(chǎn)品。

　　所謂被動式低能耗建筑技術(shù)是指：采用被動式節(jié)能技術(shù)使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)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(fēng)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(fēng)，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(jī)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(biāo)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(biāo)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(jìn)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(biāo)，意義可謂非凡。

　　3 真空玻璃特點

　　真空玻璃技術(shù)是由源于成熟的真空顯像管(CRT)技術(shù)，與建筑工業(yè)玻璃深加工技術(shù)的完美結(jié)合。兩片玻璃的外邊緣用低熔點無機(jī)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(xì)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(hù)帽保護(hù)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(dá)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(yīng)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(chǔ)，厚度8 ～ 10mm。

　　中空玻璃：需至少三玻兩腔，厚度45 ～ 50mm。

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