中空玻璃在門窗綠色改造中的運(yùn)用和發(fā)展

柳彩娟

摘 要：“十三五”時(shí)期既有建筑綠色改造是節(jié)能減排的一項(xiàng)重要舉措，中空玻璃以其優(yōu)異的保溫隔熱性能，在既有建筑門窗綠色改造中的運(yùn)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：中空玻璃；既有建筑；門窗；綠色改造

引言

隨著節(jié)能減排工作的不斷推進(jìn)，綠色建筑逐漸深入人心，中空玻璃窗生產(chǎn)及施工體系和相關(guān)行業(yè)規(guī)范日趨完善，其優(yōu)異的隔熱、保溫、降噪性能能很好的適應(yīng)現(xiàn)代綠色建筑的理念。本文通過(guò)分析既有建筑節(jié)能需求及中空玻璃的工藝性能特點(diǎn)，就中空玻璃窗在既有建門窗綠色改造中的運(yùn)用前景進(jìn)行探討。

1 既有建筑能耗現(xiàn)狀

目前我國(guó)的建筑能耗比例已占到全國(guó)總能耗的30%左右，其中高耗能的既有建筑占比近90%，而建筑門窗約占建筑能耗的二分之一。我國(guó)的建筑能耗水平跟很多發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。以城鎮(zhèn)建筑能耗為例，我國(guó)城鎮(zhèn)建筑單位面積的供暖能耗是同緯度發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍，而建筑除供暖外的其他用能按照單位面積比較，卻僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5～1/2。

2 門窗在建筑綠色改造中的意義

在門窗、墻體、屋面、地面這四大建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)部件中，門窗的絕熱性能最差，是室內(nèi)熱量消耗的主要因素之一。我國(guó)各地區(qū)常用的維護(hù)部件中，外門窗長(zhǎng)期使用普通單層玻璃，而且門窗洞口越開越大，致使建筑能耗長(zhǎng)期低于國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)具備改造價(jià)值的既有建筑進(jìn)行外門窗綠色改造，提高門窗的保溫隔熱能力，降低門窗的能耗，是建筑綠色改造的重要環(huán)節(jié)。

玻璃是建筑門窗的重要組成部分，由于玻璃的保溫性能優(yōu)劣直接影響到外窗傳熱量的高低。各地區(qū)常用的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，外窗長(zhǎng)期采用單玻，且面積越開越大，與現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求差距很大。從節(jié)能的角度來(lái)看，在建筑物外裝飾設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)改變玻璃的構(gòu)造，將外門窗玻璃由單層玻璃改為中空或雙中空玻璃，外門窗的保溫性能會(huì)明顯提高，其能耗也大大降低。2010年頒布的《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 26-2010，對(duì)建筑門窗的傳熱系數(shù)訂立了新的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)寒地區(qū)陽(yáng)臺(tái)窗的傳熱系數(shù)不應(yīng)大于2.5 W/（m2·K）。而門窗的傳熱系數(shù)要低于2.5W/（m2·K）就必須采用中空玻璃。

3 中空玻璃的性能

建筑門窗起到了隔絕和溝通室內(nèi)、外環(huán)境的任務(wù)，這要求它既要具有良好的絕熱性能，同時(shí)還要兼具采光、通風(fēng)、隔聲、防火、裝飾等諸多功能。中空玻璃正是這樣一種良好的保溫、隔熱、隔音、節(jié)能、防霧、安全、美觀實(shí)用、并且可以減輕建筑物自重的新型建筑材料，由美國(guó)人發(fā)明于1865年，主要應(yīng)用在建筑的外墻和門窗等部位。

3.1 中空玻璃結(jié)構(gòu)

中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構(gòu)成，采用玻璃間隔條將玻璃隔開，使用高強(qiáng)高氣密性的復(fù)合粘結(jié)劑將密封條、玻璃條粘接、密封在玻璃四周。將干燥的氣體充入玻璃間隙內(nèi)，并在間隔條的框內(nèi)充填干燥劑，以保持玻璃間隙內(nèi)氣體的干燥度。用戶可以根據(jù)不同的使用部位、使用目的及使用要求，個(gè)性化的選擇不同性能的玻璃原片，如吸熱玻璃、熱反射玻璃、鍍膜玻璃、鋼化玻璃等，制成品種各異的中空玻璃產(chǎn)品，這些產(chǎn)品雖然用途不同，但原材料基本組成卻不盡相同，即：玻璃、密封膠條、干燥劑、間隔條。目前中空玻璃常用的間隔分別為6mm、8mm、12mm、15mm及18mm等數(shù)種。

3.2 中空玻璃性能特點(diǎn)

玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍，密封良好的中空玻璃其隔熱效果能達(dá)到最佳狀態(tài)。密封性對(duì)于中空玻璃保溫隔熱等性能的影響至關(guān)重要，為此國(guó)家頒布了《中空玻璃用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB24266-2009，規(guī)定了中空玻璃用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠（簡(jiǎn)稱中空玻璃硅酮結(jié)構(gòu)膠）的分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存。中空玻璃框內(nèi)填充的干燥劑，可以保證玻璃片間空氣的干燥度。但如果中空玻的兩層玻璃間的空間完全真空，大氣壓力會(huì)壓碎玻璃，故須在中空玻璃的其夾層之間填充惰性氣體氬和氪，并保持一個(gè)合理的氣壓。充填后惰性氣體后，檢測(cè)其K值（傳熱系數(shù)極限值），同比真空狀態(tài)下降約5%，其保溫性能更佳。

由于中空玻璃間隙里的氣體是干燥的，外部溫度降低時(shí)，中空玻璃的內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，其外表面結(jié)露點(diǎn)也較單層玻璃明顯升高。因中空玻璃具有良好的隔熱性能，其內(nèi)外兩側(cè)可以形成較大溫差，能有效降低冷輻射作用。中空玻璃相較于平板玻璃的安全性能更高，在使用相同質(zhì)量相同厚度的原片玻璃的情況下，保持其他外部條件不變，中空玻璃的抗風(fēng)壓強(qiáng)度值約為普通單片玻璃的1.5倍。

其性能原理效果圖如圖1所示。

4 中空玻璃在門窗綠色改造中的運(yùn)用前景

面對(duì)“十三五”時(shí)期國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作提出的更高目標(biāo)和要求。北京市率先提出既有建筑節(jié)能改造目標(biāo)，明確要提前完成農(nóng)村既有非節(jié)能居住建筑的節(jié)能改造，完成具備改造價(jià)值的城鎮(zhèn)既有非節(jié)能居住建筑的節(jié)能宜居改造，建立既有公共建筑節(jié)能綠色化改造機(jī)制，加大公共建筑節(jié)能綠色化改造力度，并鼓勵(lì)和引導(dǎo)居民主動(dòng)對(duì)既有一、二步節(jié)能建筑進(jìn)行外窗節(jié)能改造。國(guó)內(nèi)其他省市也陸續(xù)出臺(tái)相應(yīng)的建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃，推進(jìn)建筑綠色改造進(jìn)程。

既有建筑中近50%是居民的私有財(cái)產(chǎn)，如對(duì)其實(shí)施綠色改造關(guān)系著許多住戶的切身的利益，采用雙層中空鋼化玻璃窗替代原有單層玻璃窗因其改造方式簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低、成效明顯，改造起來(lái)較外墻、屋面改造更易實(shí)施，其較高的性價(jià)比更易被普通民眾接受。

中空玻璃是目前建筑工程領(lǐng)域的主流技術(shù)和產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)工藝日趨成熟，不僅保溫隔熱性能優(yōu)異，隔聲降噪性能也尤為突出。隨著既有建筑綠色改造標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，改造范圍的逐步擴(kuò)大，政府政策鼓勵(lì)和引導(dǎo)、居民對(duì)良好室內(nèi)熱環(huán)境的需求、居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)等都將促使既有建筑門窗綠色改造市場(chǎng)對(duì)中空玻璃產(chǎn)品的中長(zhǎng)期需求持續(xù)增長(zhǎng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家正在采取措施，嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，扎實(shí)推進(jìn)既有建筑節(jié)能改造，集約節(jié)約利用資源，在提高建筑的安全性、舒適性、健康性的同時(shí)不斷降低建筑能耗，推廣普及綠色建筑，中空玻璃在門窗綠色改造中大面積的推廣展開有很大的政策優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)空間。這樣的供需關(guān)系，對(duì)中空玻璃業(yè)的發(fā)展既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，如何嚴(yán)把品控、超前研發(fā)、進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能降低產(chǎn)品造價(jià)，保持良好的性價(jià)比將是中空玻璃及其生產(chǎn)制造者的保持和擴(kuò)大其市場(chǎng)份額的關(guān)鍵所在。

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