真空玻璃在绿色建筑中的应用

有研究数据显示，在我国总能耗中，建筑能耗所占的比例相对较高，可达30%，建筑能耗当中，50%的能耗经门窗流失，而在门窗当中，玻璃占到了70~80%的比重。能耗污染造成的雾霾问题对公众健康造成了负面影响，有必要研究与推广低碳、绿色建筑技术。近年来，新型的绿色建筑不涌现，门窗是建筑物的开口部，合理选用门窗，能够从整体上降低建筑能耗。本文将对绿色建筑材料———真空玻璃进行探讨，期望对相关工作者有所裨益。

1 真空玻璃简介

真空玻璃为节能产品，属第3 代节能玻璃，它由2块平板玻璃构成，玻璃间被支撑物（高为0.1~0.2mm）隔开，玻璃外部被玻璃焊料封接，2片玻璃中的1片留有抽气孔，真空排气后抽气孔被金属片封住，继而让2片玻璃之间形成真空腔。真空玻璃的基本结构（详见图1）。为进一步控制真空玻璃2 片玻璃之间的辐射换热，在选材时一般采用低辐射膜玻璃。此外，真空玻璃还能以夹胶或中空的方式同另1 片玻璃组合在一起，变成“复合真空玻璃”。

2 真空玻璃在绿色建筑中的应用优势

与其他玻璃相比，Low-E真空玻璃具备更佳的隔热保温性能、隔声性能以及防结露性能。现一一分析如下：

2.1 隔热保温性能

真空玻璃的传热系数随着Low-E 玻璃辐射率的降低而降低，最低可达0.47W/（m2·K），远低于中空玻璃的1.68W/（m2·K）。此外，当水平安装时，中空玻璃的传热系数可增加约30%，而真空玻璃的传热系数可保持不变。中空玻璃与真空玻璃的传热系数比较，详见表1。

表1 中空玻璃与真空玻璃的传热系数比较

2.2 防结露性能

真空玻璃内部呈真空状态，四周被密封，能最大限度地降低玻璃的结露可能性。正常情况下，真空玻璃室内侧表面温度在结露点之上，因此即便外界温度很低时，玻璃表面仍能具备较佳的洁净通透度。当室外温度较低时，与其他类型的玻璃相比，真空玻璃的内侧表面温度较高。现将各种玻璃室内表面结露时的临界室外温度情况（假设室内湿度为70%，室内温度为20℃），对比如表2 所示。

表2 不同玻璃类型的结露性能情况比较

2.3 隔声性能

空气是声波的传递介质，真空玻璃的真空层中几乎无空气，因此能收获较佳的隔声效果。有研究数据显示，半钢化/钢化真空玻璃的计权隔声量可达37dB，而等效厚度的单片玻璃和普通中空玻璃的计权隔声量量约为31dB。由此可知，真空玻璃具备更佳的隔声性能，更适合在临街、铁路及机场附近应用。

2.4 应用寿命长

无论是边材料、封口材料，还是内部支撑物，真空玻璃均应用了抗老化性能优良的无机材料。真空层能对Low-E膜产生保护作用，避免膜层脱膜或氧化。除此之外，真空玻璃内部还置有吸气材料，从理论上看，吸气材料的应用可让真空玻璃内部真空度维持至50年甚至更久。

3 真空玻璃在绿色建筑中的应用

3.1 不同玻璃类型的真空玻璃窗K值

真空玻璃的隔热保温性能优异，它与不同型材组合。能够达到不同节能效果的外窗产品。以《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中整窗传热系数计算方法为依据进行计算，可得到真空玻璃配合不同型材所获得的K 值（具体见表3），在实际应用中，不同建筑由不同的标准要求，可选择真空玻璃与不同的型材组合。比如说，《北京居住建筑节能设计标准》中有1.5~2.0W/（m2·K）的要求，对于此，可选择真空玻璃与木窗组合，也可选择真空玻璃与玻璃窗组合。

表3 不同玻璃类型的真空玻璃窗K值

3.2 真空玻璃的节能实例

以北京某办公楼为例，应用冬夏季累计评价法计算，结果显示真空玻璃能够收获较佳的节能减排效果。具体而言，相对于Low-E 中空玻璃，真空玻璃的夏季空调节能和冬季采暖能耗节能分别为33072kWh、492644kWh，换而言之，真空玻璃的年节约能耗可达到525716kwh，与真空玻璃年节约能耗相对应的污染物减排量，如表4 所示。

表4 真空玻璃窗相对于中空玻璃窗的污染物减排量（t）

4 结语

真空玻璃具有较高的应用价值，国家应积极引导真空玻璃行业发展，促进玻璃加工行业转型升级，进一步拓展真空玻璃的应用范围，促使国家拥有更多的绿色建筑。