中空玻璃在門窗綠色改造中的運用和發展

柳彩娟

摘 要：“十三五”時期既有建筑綠色改造是節能減排的一項重要舉措，中空玻璃以其優異的保溫隔熱性能，在既有建筑門窗綠色改造中的運用前景廣闊。

關鍵詞：中空玻璃；既有建筑；門窗；綠色改造

引言

隨著節能減排工作的不斷推進，綠色建筑逐漸深入人心，中空玻璃窗生產及施工體系和相關行業規范日趨完善，其優異的隔熱、保溫、降噪性能能很好的適應現代綠色建筑的理念。本文通過分析既有建筑節能需求及中空玻璃的工藝性能特點，就中空玻璃窗在既有建門窗綠色改造中的運用前景進行探討。

1 既有建筑能耗現狀

目前我國的建筑能耗比例已占到全國總能耗的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。我國的建筑能耗水平跟很多發達國家相比仍有較大差距。以城鎮建筑能耗為例，我國城鎮建筑單位面積的供暖能耗是同緯度發達國家的2～3倍，而建筑除供暖外的其他用能按照單位面積比較，卻僅為發達國家的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結構部件中，門窗的絕熱性能最差，是室內熱量消耗的主要因素之一。我國各地區常用的維護部件中，外門窗長期使用普通單層玻璃，而且門窗洞口越開越大，致使建筑能耗長期低于國家及行業標準。因此，對具備改造價值的既有建筑進行外門窗綠色改造，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節。

玻璃是建筑門窗的重要組成部分，由于玻璃的保溫性能優劣直接影響到外窗傳熱量的高低。各地區常用的外圍護結構中，外窗長期采用單玻，且面積越開越大，與現行國家行業標準的要求差距很大。從節能的角度來看，在建筑物外裝飾設計過程中通過改變玻璃的構造，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明顯提高，其能耗也大大降低。2010年頒布的《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ 26-2010，對建筑門窗的傳熱系數訂立了新的標準，嚴寒地區陽臺窗的傳熱系數不應大于2.5 W/（m2·K）。而門窗的傳熱系數要低于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、外環境的任務，這要求它既要具有良好的絕熱性能，同時還要兼具采光、通風、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、節能、防霧、安全、美觀實用、并且可以減輕建筑物自重的新型建筑材料，由美國人發明于1865年，主要應用在建筑的外墻和門窗等部位。

3.1 中空玻璃結構

中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構成，采用玻璃間隔條將玻璃隔開，使用高強高氣密性的復合粘結劑將密封條、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，并在間隔條的框內充填干燥劑，以保持玻璃間隙內氣體的干燥度。用戶可以根據不同的使用部位、使用目的及使用要求，個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品，這些產品雖然用途不同，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等數種。

3.2 中空玻璃性能特點

玻璃的熱傳導率是空氣的27倍，密封良好的中空玻璃其隔熱效果能達到最佳狀態。密封性對于中空玻璃保溫隔熱等性能的影響至關重要，為此國家頒布了《中空玻璃用硅酮結構密封膠》GB24266-2009，規定了中空玻璃用硅酮結構密封膠（簡稱中空玻璃硅酮結構膠）的分類、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸與貯存。中空玻璃框內填充的干燥劑，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，并保持一個合理的氣壓。充填后惰性氣體后，檢測其K值（傳熱系數極限值），同比真空狀態下降約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，中空玻璃的內部不會產生凝露的現象，其外表面結露點也較單層玻璃明顯升高。因中空玻璃具有良好的隔熱性能，其內外兩側可以形成較大溫差，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，中空玻璃的抗風壓強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用前景

面對“十三五”時期國家對節能減排工作提出的更高目標和要求。北京市率先提出既有建筑節能改造目標，明確要提前完成農村既有非節能居住建筑的節能改造，完成具備改造價值的城鎮既有非節能居住建筑的節能宜居改造，建立既有公共建筑節能綠色化改造機制，加大公共建筑節能綠色化改造力度，并鼓勵和引導居民主動對既有一、二步節能建筑進行外窗節能改造。國內其他省市也陸續出臺相應的建筑節能發展規劃，推進建筑綠色改造進程。

既有建筑中近50%是居民的私有財產，如對其實施綠色改造關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單、工期短、造價低、成效明顯，改造起來較外墻、屋面改造更易實施，其較高的性價比更易被普通民眾接受。

中空玻璃是目前建筑工程領域的主流技術和產品，其生產技術工藝日趨成熟，不僅保溫隔熱性能優異，隔聲降噪性能也尤為突出。隨著既有建筑綠色改造標準的不斷提高，改造范圍的逐步擴大，政府政策鼓勵和引導、居民對良好室內熱環境的需求、居民消費結構升級等都將促使既有建筑門窗綠色改造市場對中空玻璃產品的中長期需求持續增長。

5 結束語

國家正在采取措施，嚴格執行建筑節能強制性標準，扎實推進既有建筑節能改造，集約節約利用資源，在提高建筑的安全性、舒適性、健康性的同時不斷降低建筑能耗，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勢和市場空間。這樣的供需關系，對中空玻璃業的發展既是機遇也是挑戰，如何嚴把品控、超前研發、進一步提高產品質量和性能降低產品造價，保持良好的性價比將是中空玻璃及其生產制造者的保持和擴大其市場份額的關鍵所在。

參考文獻

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