1 概述
能源短缺是全世界面臨的兩大危機之一,它已成為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的一大瓶頸,一方面是能源緊缺,另一方面卻存在嚴(yán)重的能源浪費。我國是建筑業(yè)大國,建筑業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱之一。目前,
建筑能耗約占全國總能耗的三分之一以上,
民用建筑和
公共建筑單位能耗水平是歐洲的四倍,美國的三倍,不節(jié)能的建筑占到95%,這與國家倡導(dǎo)的和諧社會、節(jié)能政策是不相匹配的!按照國家節(jié)能目標(biāo)和“十一五十大重點節(jié)能工程實施意見”的要求,新增建筑將實施50%的節(jié)能目標(biāo),北方嚴(yán)寒地區(qū)以及四大直轄市將實施65%的節(jié)能目標(biāo)!豆(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《政府機構(gòu)節(jié)能工程》等
政策法規(guī)的實施,必將極大的推動Low-E
中空玻璃等
節(jié)能玻璃的應(yīng)用。中高檔次的
建筑門窗及幕墻玻璃正向單銀Low-E
中空玻璃以及更高層次的雙銀Low-E鍍膜中空玻璃方向發(fā)展。為響應(yīng)國家法改委《中國
節(jié)能技術(shù)政策大綱》的精神,實現(xiàn)國家節(jié)約能源和保護環(huán)境的戰(zhàn)略,實施
建筑節(jié)能勢在必行。
低輻射玻璃,具有優(yōu)異的
隔熱、
保溫性能,在目前全世界能源緊缺、節(jié)能和綠色環(huán)保呼聲日高的形勢下,是建筑節(jié)能中不可缺少的主要
建筑材料之一。信義玻璃走在了時代的前列,深切領(lǐng)會了
節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的生產(chǎn)和開發(fā)的重要性,加大了研發(fā)投入力度,每年拿出銷售額的1%投入研發(fā)新產(chǎn)品,信義玻璃開發(fā)的系列節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品,如可鋼化的單銀Low-E玻璃、雙銀Low-E玻璃、陽光控制膜玻璃等各種品種,同時具備開發(fā)其它
鍍膜玻璃產(chǎn)品的能力,如
減反射膜玻璃、高反射膜玻璃、
自清潔玻璃等。
2低
輻射膜玻璃生產(chǎn)工藝及發(fā)展現(xiàn)狀
2.1低輻射膜玻璃的生產(chǎn)工藝[1]
低輻射鍍膜玻璃的生產(chǎn)方法從工藝上可分為“在線”和“離線”兩種!霸诰”是指在
浮法玻璃生產(chǎn)線上利用高溫
熱解法生產(chǎn)鍍膜玻璃。高溫?zé)峤夥ǚ譃?a href='../../zsk/ct.asp?id=3655' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>熱噴涂法和
化學(xué)氣相沉積法(CVD),目前多采用CVD法。該方法生產(chǎn)的玻璃品種單一、熱反射性能較差,優(yōu)點是制造成本低、可
熱彎加工。而離線鍍膜是指鍍膜獨立于
平板玻璃的生產(chǎn)過程之后,
真空磁控濺射鍍膜法是一種比較成熟的大面積離線鍍膜方法。真空磁控
濺射工藝制造的鍍膜玻璃,品種豐富多彩、熱反射性能優(yōu)良、節(jié)能特性明顯。其缺點是膜層易被
氧化,熱彎加工性能較差。表1列出了我國現(xiàn)有的主要Low-E玻璃生產(chǎn)線情況。
2.3低輻射鍍膜玻璃的主要品種和性能
信義玻璃工程(東莞)有限公司,擁有目前國內(nèi)產(chǎn)量、品種、技術(shù)含量領(lǐng)先的低輻射鍍膜生產(chǎn)線,采用德國VACT公司先進的真空磁控濺射鍍膜工藝,生產(chǎn)的各種鍍膜產(chǎn)品在膜層物理性質(zhì)、化學(xué)
耐久性能均達(dá)到國際一流水平,產(chǎn)品符合國標(biāo)GB/T18915.1-2002、英國BS6206:1981、美國ANSIZ97.1、澳洲AS/
NIS 2208-1996等標(biāo)準(zhǔn)的要求?筛鶕(jù)不同地區(qū)節(jié)能的實際需要,為顧客提供不同型號的
高透型LOW-E玻璃、
遮陽型LOW-E玻璃和雙銀LOW-E玻璃,可生產(chǎn)厚度從3mm~19mm,最大尺寸為2400mm×3660mm的產(chǎn)品。
2.3.1高透型Low-E玻璃
1)具有較高的
可見光透射率,
采光自然、效果通透,有效避免“
光污染”危害;
2)具有較高的
太陽能透過率,冬季太陽
熱輻射透過玻璃進入室內(nèi)增加室內(nèi)的熱能;
3)具有極高的中遠(yuǎn)紅外線
反射率,優(yōu)良的隔熱性能,較低
U值(
傳熱系數(shù))。
適用范圍:寒冷的北方地區(qū)。制作成中空玻璃(膜面在第3面)使用節(jié)能效果更加優(yōu)良。
2.3.2
遮陽型Low-E玻璃
1)具有適宜的
可見光透過率和較低的
遮陽系數(shù),對室外的強光具有一定的遮蔽性;
2)具有較低的
太陽能透過率,有效阻止太陽熱輻射進入室內(nèi);
3)具有極高的中遠(yuǎn)紅外線反射率,限制室外的二次熱輻射進入室內(nèi)。
適用范圍:南方地區(qū)。它所具有的豐富裝飾性能起到一定的室外實現(xiàn)的遮蔽作用,適用于各類型建筑物。從節(jié)能效果看,遮陽型不低于高透型,制作成中空
玻璃節(jié)能效果更加明顯。
2.3.3雙銀Low-E玻璃
雙銀Low-E玻璃,因其膜層中有雙層銀層面而得名,膜系結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。它突出了玻璃對太陽熱輻射的遮蔽效果,將玻璃的高
透光性與太陽熱輻射的低透過性巧妙地結(jié)合在一起,與普通LOW-E玻璃相比,在可見光透射率相同的情況下具有更低太陽能透過率。適用范圍不受地區(qū)限制,適合于不同氣候特點的廣大地區(qū)。
2.3.4可異地加工LOW-E玻璃
普通LOW-E玻璃的膜系結(jié)構(gòu)中,
金屬膜層是其主功能膜層,質(zhì)地較軟,與其他膜層
結(jié)合力較弱,因此要求在成膜后短時間內(nèi)必須合成中空玻璃使用。信義玻璃通過改良Low-E玻璃的膜層結(jié)構(gòu),增強膜層的
附著力與膜層結(jié)構(gòu)的
穩(wěn)定性,從而制造出可異地加工的Low-E玻璃與可鋼化的Low-E玻璃。
3 Low-E玻璃隔熱節(jié)能原理
3.1 Low-E玻璃與普通玻璃性能對比
傳導(dǎo)和
對流的熱流失一經(jīng)由雙重玻璃
窗控制后,其最重要的熱量流失就是輻射,在低溫和寒冷的氣候中,熱量從室內(nèi)流失時,它就變得特別重要。低輻射鍍膜玻璃對長波紅外的反射率較高,能將熱輻射反射返回原空間。
我國GB/T18915.2-2002鍍膜玻璃標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的
輻射率(E)低于0.15的要求,這是普通鍍膜玻璃是無法達(dá)到的,而雙銀Low-E鍍膜玻璃具有很低的遮陽系數(shù)和很高的可見光透過率,具有很低的K值和U值,可以滿足該要求。測試表明,采用普通
雙層中空玻璃,室內(nèi)能量的80%通過玻璃傳輸?shù)绞彝;如果在雙層中空玻璃內(nèi)側(cè)表面鍍上一層無色的低輻射膜,則傳輸?shù)绞彝獾哪芰靠山档偷?0%,如圖2所示。低輻射鍍膜玻璃窗隔熱性能幾乎可提高一倍,但重量和尺寸并不增加,也不明顯減少陽光的透過。表2反映了不同結(jié)構(gòu)的
玻璃制品對于熱量傳遞的阻隔對比情況,可以看出雙銀Low-E鍍膜玻璃的隔熱性能最優(yōu)異。
3.2 雙銀Low-E中空玻璃的節(jié)能優(yōu)勢
雙銀Low-E玻璃主要在玻璃表面上利用
磁控濺射法沉積多層膜材,在多層膜層材料中沉積兩層以上的純銀
基材而成的高性能玻璃制品。該膜是一種熱反射原理膜,具有高可見光透射率、極高的遠(yuǎn)紅外線反射率,該種覆蓋雙銀層的雙銀Low-E低輻射鍍膜玻璃可將98%以上的遠(yuǎn)紅外熱輻射反射回去,可使玻璃的輻射率E值由0.84以上降低到0.15以下,其遮陽系數(shù)SC可根據(jù)工程需要在0.2~0.7之間調(diào)動。
3.3 中空玻璃
暖邊技術(shù)的采用
中空玻璃的間
隔條在
導(dǎo)熱系數(shù)上也是至關(guān)重要,槽
鋁式間隔條的應(yīng)用非常廣泛,而暖邊技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用還較少,它的性能與雙銀Low-E中空玻璃相結(jié)合,更體現(xiàn)出節(jié)能的優(yōu)勢,在相同的環(huán)境下對比使用,隔熱效果存在明顯提高。表3是木窗、塑窗、鋁窗分別采用鋁間隔條、TGI 暖邊間隔條時,根據(jù)現(xiàn)有條件進行計算得出以下數(shù)據(jù)[4]:
4 針對我國不同地區(qū)的節(jié)能玻璃設(shè)計方案[5]
我國氣候的顯著特點是夏熱冬冷,國家對
室內(nèi)熱環(huán)境的基本要求是:城鎮(zhèn)建筑冬季室內(nèi)溫度達(dá)到18℃,夏季室溫低于30℃。因此,不同氣候區(qū)域?qū)τ诮ㄖ獯暗臒峁?a href='../../zsk/ct.asp?id=1233' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>遮陽性能要求各有側(cè)重,南方側(cè)重于隔熱,北方側(cè)重保溫,中原地區(qū)則要兩者兼顧。
南方,夏熱冬暖,全年平均日照高,平均氣溫高。我國的夏熱冬暖的南方地區(qū),不考慮冬季取暖,如海南、三亞、廣州、深圳、香港、澳
門等城市。我們需要:低的遮陽系數(shù)、低的U值、可供選擇的可見光透過率,優(yōu)先選用遮陽型Low-E玻璃,雙銀型Low-E玻璃。
對于北方,冬冷夏暖,全年平均氣溫低。我國的東北地區(qū),日照充足,全年寒冷時間長達(dá)50天以上,夏季暖和,晝夜溫差大。典型城市:
哈爾濱、沈陽。我們需要:相對高的遮陽系數(shù)、低的U值、可供選擇的可見光透過率,優(yōu)先選擇高透型Low-E玻璃。
而長江中下游地區(qū),冬季寒冷,夏季炎熱,冬天和夏天持續(xù)時間較長。典型城市:上海、南京、武漢、杭州等。我們需要:相對低的遮陽系數(shù)、低的U值、可供選擇的可見光透過率,優(yōu)先考慮選用遮陽型Low-E玻璃和雙銀Low-E玻璃。
6展望
21世紀(jì)的前20年是我國建筑業(yè)發(fā)展的黃金時期,人口紅利的到來使得人民對住房的需求強烈,舒適性和環(huán)保人性化的建筑是人們看重的根本。目前,我國每年建成的住房面積達(dá)16~20億平方米,約占世界年總建筑面積總量的一半,預(yù)計到2010年底,我國房屋建筑面積為519億平方米,其中城市171億平方米,到2020年底,我國房屋建筑面積為686億平方米,其中城市261億平方米,建筑規(guī)模極其巨大[6]。然而,既有的近400億平方米的建筑中99%以上的為高能耗建筑,新建的也大部分屬于高能耗建筑,單位建筑面積的
采暖費用約為發(fā)達(dá)國家的3倍以上,按照目前的發(fā)展水平,到2020年,我國的建筑能耗將達(dá)到10.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,空調(diào)的高峰負(fù)荷相當(dāng)于10座三峽電站的滿負(fù)荷運行。在公共建筑的全年能耗中,大約50%~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
圍護結(jié)構(gòu)傳熱所消耗。在整個圍護結(jié)構(gòu)中,通過玻璃傳遞的熱量遠(yuǎn)高于其他圍護結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代化公共建筑中,大面積采用玻璃已成為趨勢,在
玻璃幕墻和
門窗中,玻璃面積與框材相比占控制地位,是玻璃幕墻和門窗傳熱的主要部位。而目前,很多業(yè)主和發(fā)展商都沒有考慮到今后整棟樓長期的采暖、制冷所需的費用,而對工程的一次性高投資產(chǎn)生疑惑。我們需要
建筑設(shè)計師根據(jù)工程的實際地理位置和氣候變化進行合理的計算,得出所使用的節(jié)能材料,這樣才能夠降低整棟大廈終身的驚人耗電費用。
我國是一個能源匱乏的國家,建筑節(jié)能勢在必行。作為
建材中使用最為廣泛的材料之一,玻璃也是
建筑幕墻結(jié)構(gòu)中最為核心的一部分。在建筑美學(xué)設(shè)計上,不僅要要達(dá)到建筑采光要求、讓人獲得空間美感,更要滿足《
公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189、《
建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》
JGJ113-2003等規(guī)定的要求。2008年北京的綠色奧運、環(huán)保奧運,奧運
配套設(shè)施建設(shè)大量采用最新的節(jié)能環(huán)保材料,再到上海世博園的規(guī)劃與設(shè)計,無不體現(xiàn)了國家的節(jié)能政策和導(dǎo)向。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,為實現(xiàn)國家“十一五”的節(jié)能目標(biāo),具有“綠色”、“環(huán)保節(jié)能”特性的單銀Low-E中空玻璃、雙銀Low-E鍍膜中空玻璃等將成為公共建筑和民用建筑的首選產(chǎn)品和主流產(chǎn)品,未來整個建筑業(yè)的強力需求必將推動我國整個建筑
玻璃行業(yè)的迅猛發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]漢斯·瓊徹·格雷瑟,大面積
玻璃鍍膜,上海交通大學(xué)出版社,2006.
[2]戴法震 中國建筑材料科學(xué)研究院 《鍍膜玻璃生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展》
[3]艾博理,《我國建筑鍍膜玻璃的生產(chǎn)發(fā)展和市場》,建筑玻璃與工業(yè)玻璃,2006,4:22-30.
[4]張健,彭春雷,泰諾風(fēng)TGI 暖邊間隔條[R], 2006.
[5]董鏞,張浙軍,Low-E玻璃推廣應(yīng)用及離線鍍膜技術(shù)的新進展,2006年中國玻璃行業(yè)年會論文集.
[6]王政,Low-E玻璃符合中國建筑節(jié)能戰(zhàn)略要求,建筑玻璃與工業(yè)玻璃,2007,2:5.
與【】相關(guān)熱點資訊:
【了解更多 “” 相關(guān)信息請訪問
玻璃專區(qū) 】