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2、防結露性能:真空玻璃四周密封,內部為真空狀態(tài),不存在結露的可能性。室外溫度較低時,真空玻璃室內側表面溫度高于其他各種玻璃。正常情況下,真空玻璃室內側表面溫度高于結露點,所以在室外溫度降到很低時,依然可以保持玻璃表面潔凈通透。以室內溫度為20℃,濕度為70%為例,各種玻璃室內表面結露時臨界室外溫度見表3,真空玻璃可以非常大地降低玻璃的結露可能性。
3、隔聲性能:由于聲波需要空氣等介質傳遞,而真空玻璃的真空層幾乎沒有空氣,因而隔聲效果良好。測試結果表明,半鋼化/鋼化真空玻璃的計權隔聲量較高可達37dB,而等效厚度的單片玻璃和普通中空玻璃的計權隔聲量約為31dB。真空玻璃具有優(yōu)良的低頻隔聲性能,適用于臨街、鐵路和機場附近。真空玻璃與中空玻璃或夾膠玻璃復合之后隔聲性能可達42dB,具備更優(yōu)良的隔聲性能。
4、減少“冷輻射”:所謂“冷輻射”,是指寒冷的墻壁或窗對身體造成的輻射。這種輻射會使人感覺不舒服,且會造成年人體傷害。而“冷輻射”與玻璃的保溫性能密切相關,玻璃的保溫性能越差,內表面溫度越低,對人體的冷輻射越嚴重。以室內溫度為20℃,室外溫度為-10℃為例,計算比較各種玻璃表面溫度,見表4?梢姡谙嗤h(huán)境下,真空玻璃室內側玻璃表面溫度遠高于其他玻璃表面溫度。
5、使用壽命長:真空玻璃周邊及封口材料、內部支撐物均為無機材料,舒緩老化性能優(yōu)良;同時,真空玻璃內部放置了吸氣材料,理論計算表明,吸氣材料可以保證真空玻璃內部真空度50年以上。此外,真空層可使Low-E膜得到很好的保護,不會發(fā)生膜層氧化、脫膜等失效現(xiàn)象。
6、適用地區(qū)廣:真空玻璃內部為真空狀態(tài),可應用于平原及高海拔地區(qū),而不存在中空玻璃運到高原低氣壓地區(qū)的脹裂問題;此外,真空玻璃具有輕薄的特點,也可以與中空或夾膠進行復合,可滿足不同情況下的需求。
四、真空玻璃在節(jié)能外窗中的應用研究
真空玻璃具備優(yōu)異的隔熱保溫性能,可與不同的型材組合達到不同節(jié)能效果的外窗產品。按照JGJ/T151-2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》中整窗傳熱系數的計算方法,對配合不同型材的真空玻璃窗進行K值計算,結果見表5。
從表中可以看出,針對不同的標準要求,可以選擇真空玻璃與不同的型材組合,例如DB11-891-2012《北京居住建筑節(jié)能設計標準》中提出的1.5-2.0W/(m2·K)的要求,采用斷橋鋁合金框與真空玻璃組合即可滿足要求;對于國外的零能耗建筑要求整窗K值低于1.0W/(m2·K)的,可以采用玻璃鋼或木窗與真空玻璃組合。由于窗框型材種類繁多,可根據具體的型材采用window7和therm7進行詳細計算選用。
真空玻璃應用于實際工程的節(jié)能效果也是非常優(yōu)異的,以北京某辦公樓為例,按照表6所列數據取值,使用冬夏季累計評價法進行節(jié)能計算。計算結果表明,使用真空玻璃相對于Low-E中空玻璃的冬夏季綜合節(jié)能率可達到88.6%,夏季節(jié)約空調能耗33072kwh,冬季節(jié)約采暖能耗492644kwh,即全年節(jié)約能耗525716kwh。與此相對應的污染物減排量見表7。
五、結論
通過以上研究,可得結論如下:1、我國的外窗的節(jié)能技術水平與歐洲國家相比還有非常大差距,占據整窗面積70%的玻璃成為外窗節(jié)能的關鍵。隨著我國建筑節(jié)能標準的提高,我國建筑外窗的節(jié)能技術必然要提高,真空玻璃成為高節(jié)能建筑外窗的必選手段之一。2、真空玻璃具有良好的保溫隔熱性能、防結露性能、隔聲性能、減少“冷輻射”、使用壽命長和適用地區(qū)廣的特點,可一體改善節(jié)能窗的性能。3、真空玻璃和不同型材組合可得到不同保溫性能的節(jié)能窗產品,可滿足不同節(jié)能設計標準的要求;真空玻璃節(jié)能效果優(yōu)異,在文章所述建筑中,真空玻璃相對于Low-E中空玻璃的冬夏季綜合節(jié)能率可達到88.6%,可有效減少污染物排放量。
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