中空玻璃節(jié)能的若干技術問題

　　一、引言

　　自七十年代發(fā)生石油危機以來，建筑節(jié)能產品的應用成為國際建筑行業(yè)的主流，許多發(fā)達國家從產品技術開發(fā)、技術指導、應用推廣到立法等多方面引導、鼓勵和規(guī)范建筑、建材市場，節(jié)能型建材產品的應用有了廣闊的空間。在美國，中空玻璃門窗的使用量占所有玻璃窗用量的82%，而德國政府自七十年代后期即立法，明確規(guī)定不使用中空玻璃的新建樓房不批準建設。我國自八十年代開始重視建筑節(jié)能工作，并相繼出臺了《建筑法》《能源法》《建筑節(jié)能九五計劃和2010年規(guī)劃》《民用建筑節(jié)能設計標準管理規(guī)定》等相關法律法規(guī)，1996年7月，經修改后的《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住部分)》(JCJ26-95)中明確規(guī)定，新設計的建筑節(jié)能標準要在1980-1981年的基礎上節(jié)能50%。同時各省市相繼頒布了相應的標準實施細則和相關的標準。如北京市頒布了《關于我市道路兩側新建筑采用隔聲窗的通知》《提高建筑門窗使用功能的若干技術要求》等多項法規(guī)，明確規(guī)定了各類住宅的隔聲標準，又如1999年重慶市出臺了建筑節(jié)能設計標準，要求外窗的傳熱系數(shù)K≤3.0wm2k，節(jié)能產品的使用進入了一個新的時期。

　　對于整幢建筑來說，門窗的面積占建筑面積的比例超過20%，玻璃在其約占70%以上，而從節(jié)能角度來講，整個建筑的能量損失中，約50%是在門窗上的能量損失。據(jù)有關部門預計，我國在2000年社會總能耗約20億噸標準煤，其中建筑能耗在社會總能耗中，約占35%-40%，達7-8億噸標準煤，而建筑門窗、外墻的能耗約占建筑總能耗的50%，達3.5-4億噸標準煤，建筑門窗、外墻的能耗占社會總能耗的17%-20%，比例是相當大的。根據(jù)發(fā)達國家的經驗，經濟越發(fā)達，生活水平越高，民用能源消費越多。隨著我國經濟的發(fā)展，目前的這一比例仍會擴大。因而，降低建筑門窗、外墻的能耗，提高建筑門窗、外墻的隔熱性、氣密性是我們面臨的緊迫問題，這就為中空玻璃產品的開發(fā)和推廣應用提供了政策基礎。

　　二、中空玻璃的性能

　　在最近修改的中空玻璃標準中，中空玻璃的定義為：兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。因中空玻璃內部的氣體是干燥的，使中空玻璃具有隔音、隔熱、防結露、降低冷輻射及增強玻璃的安全性等功能。

　　1、中空玻璃的隔熱、隔音原理

　　眾所周知，能量的傳遞有三種方式：即輻射傳遞、對流傳遞和傳導傳遞。

　　輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進行的傳遞，這種射線包括可見光、紅外線和紫外線等的輻射，就象太陽光線的傳遞一樣。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃間隔層厚度，可以最大限度的降低能量通過輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失。

　　對流傳遞是由于在玻璃的兩側具有溫度差，造成空氣在冷的一面下降而在熱的一面上升，產生空氣的對流，而造成能量的流失。造成這種現(xiàn)象的原因有幾個：一是玻璃與周邊的框架系統(tǒng)的密封不良，造成窗框內外的氣體能夠直接進行交換產生對流，導致能量的損失;二是中空玻璃的內部空間結構設計的不合理，導致中空玻璃內部的氣體因溫度差的作用產生對流，帶動能量進行交換，從而產生能量的流失;三是構成整個系統(tǒng)的窗的內外溫度差較大，致使中空玻璃內外的溫度差也較大，空氣借助冷輻射和熱傳導的作用，首先在中空玻璃的兩側產生對流，然后通過中空玻璃整體傳遞過去，形成能量的流失。合理的中空玻璃設計，可以降低氣體的對流，從而降低能量的對流損失。

　傳導傳遞是通過物體分子的運動，帶動能量進行運動，而達到傳遞的目的，就象用鐵鍋作飯和用電烙鐵焊東西一樣，而中空玻璃對能量的傳導傳遞是通過玻璃和其內部的空氣來完成的。我們知道，玻璃的導熱系數(shù)是0.77W/m2k。而空氣的導熱系數(shù)是0.028W/m2k，由此可見，玻璃的熱傳導率是空氣的27倍，而空氣中的水分子等活性分子的存在，是影響中空玻璃能量的傳導傳遞和對流傳遞性能的主要因素，因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔熱性能的重要因素。

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