節(jié)能玻璃在被動房設(shè)計關(guān)鍵節(jié)點上的作用

被動房對建筑材料性能的要求較高，傳統(tǒng)的單片玻璃、普通雙層中空玻璃，由于其傳熱系數(shù)偏高、隔熱保溫效果不佳，一直是能源散失和能源消耗的重點部位;另外，片面增加玻璃制品厚度或間距等，既影響其通透美觀，又增加了材料消耗和建筑物承重。因此，玻璃成為被動房設(shè)計的關(guān)鍵節(jié)點之一。以Low-E中空玻璃、真空玻璃為代表的節(jié)能玻璃的出現(xiàn)，已成為解決這一問題的理想方案。

1、被動房對配套門窗玻璃的基本要求

在德國，被動房建筑認(rèn)證必須滿足2條標(biāo)準(zhǔn)：1) 建筑每年的采暖能耗不超過15kwh/m2;2) 建筑每年總能耗(采暖、空調(diào)、生活熱水、照明、家電等)不超過120kwh/m2。目前的被動房項目中，設(shè)計和建造被動房建筑時主要致力于解決冬季的采暖問題，其設(shè)計理念的核心思想在于最大限度地減少建筑的熱量損失，而采用高效節(jié)能玻璃就是其加強(qiáng)建筑圍護(hù)體系的保溫性能的主要技術(shù)措施。根據(jù)歐盟在被動房設(shè)計建造中的經(jīng)驗，作為建筑圍護(hù)體系的主要組成部分，整窗傳熱系數(shù)需要低于0.8W/(m2.K)，其中占門窗面積70%以上的玻璃，在滿足自然采光、降低照明能耗的同時，玻璃的傳熱系數(shù)需要低于0.6W/(m2.K)，還要將造成室內(nèi)冷負(fù)荷的紅外線隔絕在室外，以此保證有效降低窗體的傳熱量，進(jìn)而提高整個建筑物的保溫、隔熱性能。

2、國內(nèi)滿足被動房配套節(jié)能玻璃簡介

2.1 Low-E 中空玻璃

2.1.1節(jié)能原理

從物理學(xué)角度看，能耗損失的途徑主要有三類：輻射熱、空氣對流熱損失和熱傳導(dǎo)。中空玻璃腹腔內(nèi)的空氣層是等壓密封的，不產(chǎn)生對流傳熱。熱量在中空層間的傳遞是通過平行玻璃板間的長波熱輻射和以空氣為介質(zhì)的熱傳導(dǎo)兩種方式進(jìn)行，其中輻射傳熱占據(jù)重要位置。低輻射(Low-E)玻璃是由普通玻璃表面鍍低輻射(Low-E)膜制成，對遠(yuǎn)紅外輻射具有高反射率，同時保持良好透光性能的玻璃。降低玻璃的表面輻射率，使用Low-E玻璃，可以減少輻射傳熱量，增加傳熱熱阻，降低中空玻璃的傳熱系數(shù)，比普通雙層中空玻璃隔熱性能提高50%，起到良好的節(jié)能功效。

2.1.2技術(shù)特點和作用

冬季保溫方面，太陽發(fā)出的近紅外熱輻射和可見光可以大量地透過膜層進(jìn)入室內(nèi);同時，室內(nèi)的物體、墻體、空調(diào)，暖氣和人體發(fā)出長波熱能被Low-E膜層反射回室內(nèi)，能有效隔絕室內(nèi)熱量通過玻璃向寒冷的室外散失，較好的保持室內(nèi)溫度，降低采暖能耗。夏季隔熱方面，Low-E膜層可以放進(jìn)可見光，同時把太陽輻射、路面和建筑物釋放出的長波熱能阻擋在外，降低空調(diào)制冷的能耗。此外還能阻擋紫外線透射，防止室內(nèi)的物品褪色。

2.1.3行業(yè)優(yōu)勢

目前我國Low-E 玻璃生產(chǎn)線已有100 多條，產(chǎn)能約3 億m2/ 年，位居世界第一。擁有相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)，其裝備、工藝、管理均已成型，價格合理，產(chǎn)能完全可以滿足市場需求。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T18915.2-2002 已于2002 年實施，達(dá)到同期國際通用水平，產(chǎn)品檢測能力覆蓋全國所有發(fā)達(dá)地區(qū)，質(zhì)量穩(wěn)定可控，玻璃行業(yè)協(xié)會還建有Low-E玻璃性能數(shù)據(jù)庫，方便用戶根據(jù)不同節(jié)能指標(biāo)進(jìn)行篩選。

2.1.4現(xiàn)有配置情況

6L+16A 暖邊充氬氣+6C+16A暖邊充氬氣+6L，即“三玻兩腔”雙中空的結(jié)構(gòu)，首先將一片6mm的Low-E玻璃與一片6mm的浮法玻璃組合成中空，中空層的間距為16mm，內(nèi)部填充氬氣后采用暖邊技術(shù)密封;再將其與另一片6mm的Low-E 玻璃組合，中空層的間距仍為16mm，內(nèi)部填充氬氣后再次采用暖邊技術(shù)密封;最后為增強(qiáng)產(chǎn)品的氣密性、水密性和抗風(fēng)壓能力，在玻璃與窗框間還敷設(shè)可靠的密封膠條，增加了保溫夾層。玻璃達(dá)標(biāo)性能：傳熱系數(shù)U 值≤0.6(W/m2K);Sc值≤0.4;隔音量≥38dB。

2.2 真空玻璃

2.2.1節(jié)能原理采用保溫瓶原理。

由于真空腔體內(nèi)的真空度達(dá)到10 -2Pa以上，空氣介質(zhì)可以忽略不計，基本上隔絕了空氣對流熱損失和熱傳導(dǎo)。玻璃原片同樣使用了低輻射(Low-E)玻璃，又減少了輻射傳熱量，保溫隔熱性能得到全面提升，其傳熱系數(shù)比采用同等玻璃原片的Low-E中空玻璃降低了50%以上，節(jié)能隔音效果更加突出。

2.2.2技術(shù)特點和作用

除擁有Low - E 中空玻璃所具有的技術(shù)特點和作用外，真空玻璃由于在邊部采用玻璃粉熔封，因此氣密性和水密性更好，使用壽命更長。由于不存在對流傳熱，從熱端玻璃到冷端玻璃的對流傳熱路程沒有影響，因此用于房頂、采光頂?shù)葍A斜的地方時傳熱系數(shù)也不會改變。

2.2.3行業(yè)優(yōu)勢

目前世界上只有三家企業(yè)完全實現(xiàn)了真空玻璃的工業(yè)化生產(chǎn)，其中兩家在中國，產(chǎn)能約50萬m2/年，在安全真空玻璃研發(fā)、生產(chǎn)方面具有國際領(lǐng)先地位。擁有從裝備、工藝、產(chǎn)品等全方位的自主知識產(chǎn)權(quán)，價格也日趨合理，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JC/T1079-2008也是世界上唯一的一部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，玻璃行業(yè)協(xié)會為引領(lǐng)行業(yè)高端發(fā)展，也適時籌建了真空玻璃專業(yè)委員會。

2.2.4現(xiàn)有配置情況

5L+16A暖邊充氬氣+5L+0.15V+5C，即“真空復(fù)合中空”的結(jié)構(gòu)，首先將一片5mm的Low-E 玻璃與一片5mm的浮法玻璃組合成真空，真空層的間距為0.15mm，四邊經(jīng)玻璃粉熔封并抽制真空后;再將其與另一片5mm的Low-E 玻璃復(fù)合成中空，中空層的間距為16mm，內(nèi)部填充氬氣后采用暖邊技術(shù)密封;最后同樣為增強(qiáng)產(chǎn)品的氣密性、水密性和抗風(fēng)壓能力，在玻璃與窗框間敷設(shè)可靠的密封膠條，增加了保溫夾層。玻璃達(dá)標(biāo)性能：傳熱系數(shù)U 值≤ 0.6(W/m2K);Sc 值≤ 0.4;隔音量≥ 38dB。

在國內(nèi)首個中德合作被動式低能耗建筑——秦皇島“在水一方“被動式住宅工程一期的四座樓上，除一座全部采用德國原裝進(jìn)口的雙中空Low-E玻璃外，一座采用國產(chǎn)的雙中空Low-E玻璃，兩座采用青島亨達(dá)玻璃科技有限公司生產(chǎn)的真空復(fù)合中空Low-E玻璃，全部達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)。

3、玻璃行業(yè)協(xié)會在推動被動

房材料配套及節(jié)能玻璃發(fā)展上的特殊作用通過行業(yè)倡導(dǎo)、資源整合，促進(jìn)中國企業(yè)生產(chǎn)更多滿足被動房要求的玻璃。按照國內(nèi)現(xiàn)行建筑節(jié)能65% 的要求，寒冷地區(qū)采用傳熱系數(shù)達(dá)到2.3的Low-E 中空玻璃即可，而我們卻完全有能力將Low-E中空玻璃的傳熱系數(shù)降到0.6，達(dá)到相當(dāng)于建筑節(jié)能90%的被動房要求。中國每年新建房屋占全球新建房屋的1/3，對國際建材供應(yīng)商的聚集作用顯著。因此，我們將引導(dǎo)大量的會員企業(yè)，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)最具性價比、費(fèi)效比的節(jié)能玻璃，不僅滿足國內(nèi)建筑節(jié)能及被動房的需求，還將提高中國廠商的國際競爭力。

此外，我們將進(jìn)一步凝聚行業(yè)力量，在推廣被動房成熟的技術(shù)材料在中國生產(chǎn)的同時，結(jié)合國內(nèi)不同氣候帶的特點，通過技術(shù)革新或研發(fā)更先進(jìn)的替代技術(shù)，使被動房更加適合中國的水土，最終實現(xiàn)中國玻璃行業(yè)整體水平的提升，為全社會建筑達(dá)到被動房乃至更高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提供可靠保障。