真空玻璃与节能

真空玻璃与节能

摘要：真空玻璃是在两层玻璃中抽真空，两块玻璃四周用特殊材料烧熔密封而成。它基本上消除了玻璃间气体对流及导热传热，其保温性、密封性和耐久性优良。真空玻璃采用低辐射膜后，窗户保温性能大大提高，节能效果明显。在真空玻璃上采用单面低辐射镀膜或双面低辐射镀膜，真空玻璃塑钢窗的传热系数分别由未镀膜的2．23W／(m2·K)下降为1．56、1．29W／( ·K)。

关键词：真空玻璃；低辐射玻璃；建筑节能；中空玻璃；建筑窗

在建筑围护结构中，窗户是主要组成部分之一，也是耗能大户。它不但具有采光、通风、装饰等功能，更重要的是应当具有较好的保温隔热性能。然而，我国窗户的保温性能总体水平与国外有较大的差距，北欧和北美国家窗户传热系数一般小于2．0 w／(m2·K)，有的达到1．1～1．2 W／(m2·K)。目前，我国除采用低辐射中空玻璃的PVC塑料双层窗(框间距100 ram)传热系数小于2．0 w／(ms·K)外，其它类型窗很少达到这样的要求，其原因是窗玻璃耗能大。因此，改善玻璃的光、热性能，是提高窗户保温隔热性能的重要途径之一。由于我国各地气候差别很大，应根据气候条件来确定窗户的保温隔热指标，并采取相应的技术措施。

1 国内玻璃保温性能现状

我国已研制了镀膜玻璃、热反射玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、低辐射中空玻璃和充特殊气体的低辐射中空玻璃等，以提高玻璃保温隔热性能。表1列出几种不同类型玻璃保温性能实测值。

由表1可知：

(1)同为单层玻璃，热反射镀膜玻璃和低辐射玻璃比浮法玻璃的传热系数分别降低23％和59％。

(2)夹层玻璃和低辐射夹层玻璃的保温性能差别不大，但传热系数比浮法玻璃低12％～14％。

(3)低辐射玻璃比低辐射夹层玻璃的传热系数低42％，而低辐射中空玻璃的保温性能最佳，表明低辐射膜夹在两层

玻璃之间无作用。这是因为膜层已直接成为热传导固态介质，其辐射热绝缘系被直接传导热绝缘系数短路，而不能发挥低辐射效能。

(4)中空玻璃的保温性能明显高于单层和夹层玻璃。

(5)在规格相同的条件下：

低辐射中空玻璃的保温性能优于中空玻璃；低辐射中空玻璃传热系数随膜的辐射率降低而降低；

低辐射中空玻璃内充特殊气体后，传热系数最小，节能效果最佳。从目前大量检测结果来看，低辐射中空玻璃充填特殊气体后，传热系数最低为1．40 W／(1TI2·14)。若采用PVC塑料做窗框，就能满足严寒地区使用要求。

2 真空玻璃

2．1 真空玻璃性能分析

(1)试验方法：真空玻璃是一种新产品，目前国内外无相应标准。而它又不同于中空玻璃，因此不能完全按中空玻璃试验方法进行。在试验项目上，我们主要参考国家标准《中空玻璃)GB 11944—89的性能要求，试验方法参照GB 7020、GB 13477及GB 16766等标准进行。试件分别经高温一高湿、低温及浸水一紫外光照射处理后，采用处理前后热绝缘系数变化值进行比对，以衡量其耐久性。

(2)试验标准条件：t=23±2℃，中=60％±5％。

(3)真空玻璃性能测试结果及分析

①规格：3c+0．1+3c，检测依据GB 10294及GB 7020。试件在标准条件下放置7 d，测热绝缘系数为0．214( ·K)

／w(平均温度t=13℃)，相对偏差一1．9％；高温一高湿试验：试件在：95％，(52±2)℃下加热(140±1)min，然后在(25±2)℃冷却(40±1)rain，循环250次后，在标准条件下放置7 d，测得热绝缘系数为0，210(m2·K)／W(平均温度t：13℃)，相对偏差为一1．9％。

②规格：3c+0．1+3c，检测依据：GB 10294及GB 13477等标准。试件在标准条件下放置7 d，测得热绝缘系数为0．216(m2·K)／W(平均温度t=13℃)，相对偏差0．46％；耐低温试验：试件在t=(一23±2)℃下放置500 h后，在标准条件下放置7 d，测得热绝缘系数为0．217(m2·K)／W，相对偏差为0．46％。

③规格：4c+0．1+4c，检测依据：GB 10294及GB16776。试件在标准条件下放置7 d，测得热绝缘系数为0．223(m2·K)／W(平均温度t=14℃)，相对偏差一I．3％；浸水一紫外光照射试验：试件在紫外线老化箱中放置600 h后，在标准条件下放置7 d，测得热绝缘系数为0．220(m2·K)／W，相对偏差为一1．3％。

④规格：1500mmx600mmx6．2mm，依据GB／T7106测试，抗风压性能为I级。

⑤低辐射真空玻璃热绝缘系数值(见表2)

同时，低辐射真空玻璃的保温性能优于低辐射中空玻璃。这是因为，在中空玻璃中气体传热仍然存在，使总热绝缘系数值减小。

(4)采用单、双面低辐射真空玻璃及低辐射真空+中空组合玻璃其保温性能大大提高。按GB 50176《民用建筑热工设计规范》取内、外表面换热热绝缘系数进行计算，传热系数分别为1．66 W／(m2·K)、1．24 W／(m2·K)、1．37 W／(m2·K)，能满足严寒地区节能保温的要求。

(5)真空玻璃其厚度虽然只有6．2 mm左右，但抗风压性能却达到I级，能满足工程使用要求。

2．2 平开真空玻璃镀塑铝框保温窗

在一20℃以下严寒地区采用普通双层玻璃和中空玻璃时，结露现象非常严重。为了提高窗的保温性能，解决的办法：一是采用三层窗，在欧洲正大量推行三层密封平开窗，国内现已有厂家开始生产采用三层密封、三层玻璃、主型材四腔室的型材，为采用三层窗创造了条件；二是采用低辐射中空玻璃和低辐射中空玻璃内充特殊气体；三是采用低辐射

真空玻璃和低辐射真空+中空组合玻璃

上述3种方法各有优缺点，但从耐久性、成本及施工等方面比较，采用低辐射真空玻璃其优越性更大。表4为平开真空玻璃镀塑铝框保温窗的检测结果。

3 真空玻璃的节能效果

试验表明，真空玻璃具有良好的保温性能，如果在建筑物上采用真空玻璃，其节能效果如何?我们以实测热绝缘系数为依据，采用塑钢窗框，计算北京地区80住一2—4(为砖混结构)通用设计耗热量指标。比较几种窗型的节能效果(见表5)，从而可以看出真空玻璃保温性能的优越性。