節(jié)能玻璃在現(xiàn)代社會(huì)建筑中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

    十一五”期間，建設(shè)部明確了建筑節(jié)能指標(biāo)：新建的建筑一體實(shí)行節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；在北京等4個(gè)直轄市以及北方嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的要點(diǎn)城市試行節(jié)能65%的國家標(biāo)準(zhǔn)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑物能耗高、能效低、污染嚴(yán)重，目前我國建筑物能耗占總能耗的比例上升到27％。而玻璃結(jié)構(gòu)是建筑物節(jié)約能源的薄弱環(huán)節(jié)，追求建筑的現(xiàn)代感外觀與有效節(jié)能之間總是存在不易調(diào)和的矛盾，因此采用落地大玻璃窗、飄窗、幕墻等玻璃結(jié)構(gòu)受到了客觀限制。 
    本文要點(diǎn)介紹建筑領(lǐng)域內(nèi)的新一代節(jié)能玻璃：熱鏡中空玻璃、XIR熱反射薄膜夾層節(jié)能玻璃。這些產(chǎn)品為實(shí)現(xiàn)建筑師設(shè)計(jì)、使用大型玻璃結(jié)構(gòu)乃至全玻璃結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)理念提供了支持。
    1.熱鏡中空玻璃
    1.1“熱鏡”中空玻璃結(jié)構(gòu)
    這是一種將低輻射塑料薄膜張懸在兩片玻璃之間形成的雙中空玻璃結(jié)構(gòu)，可以采用單面和雙面鍍膜的低輻射塑料薄膜，也可以采用不同光學(xué)性能的薄膜以適應(yīng)不同需要。
    盡管雙中空結(jié)構(gòu)可以有效改善玻璃系統(tǒng)的隔熱保溫性能，玻璃部件的厚度和重量都會(huì)大大增加，并會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)和載荷提出一系列新的要求。綜合成本和性能的因素，雙中空玻璃將只會(huì)限于對(duì)隔熱要求非常苛刻的應(yīng)用。于是，如何在不顯著增加重量與厚度的條件下達(dá)到更好的隔熱保溫效果成為建筑設(shè)計(jì)師和玻璃制造商所面臨的一大挑戰(zhàn)。使用低輻射薄膜可以在基本不增加厚度和重量的情況下增加隔熱層數(shù)量，使原來普通中空玻璃難以達(dá)到的隔熱保溫性能成為可能。當(dāng)使用三腔結(jié)構(gòu)時(shí)（超級(jí)熱鏡），中空結(jié)構(gòu)的厚度僅比普通中空玻璃稍有增加，卻可以達(dá)到實(shí)際使用玻璃系統(tǒng)的較高隔熱保溫效果。
    1.2主要技術(shù)指標(biāo)
    隔熱保溫 
    熱鏡中空玻璃（SC75），K值可達(dá)到1.24；熱鏡Low-E中空玻璃的K值可達(dá)到1.0；超級(jí)熱鏡中空玻璃（TC88）的K值可達(dá)到0.91。
    據(jù)測試，同樣的24mm的一般中空玻璃與熱鏡中空玻璃，在250W的紅外線燈照射下，10秒鐘后，普通中空玻璃背溫達(dá)到51℃，熱鏡背溫為23℃；60秒后，前者達(dá)到74℃，后者僅為25℃。
    防止結(jié)露 
    以4mm浮法玻璃＋8mm氬氣＋HM88熱鏡膜＋8mm氬氣＋4mmLow-E玻璃為例，在室溫25℃，室外溫度-23℃，濕度70％的條件下，該結(jié)構(gòu)能有效防止結(jié)露。在歐美多項(xiàng)游泳館工程的成功應(yīng)用證明，在40攝氏度的溫差下使用熱鏡雙中空玻璃有效防止窗玻璃內(nèi)側(cè)結(jié)露，保持了建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格，并清理了冬季窗口附近的輻射冷感。
    陽光控制 
  熱鏡中空玻璃產(chǎn)品可以運(yùn)用各種可見光透過率的光譜選擇性反射薄膜，以滿足不同的采光和陽光遮蔽設(shè)計(jì)要求。
    高透光率
    熱鏡中空玻璃的透明度與一般中空玻璃無異，可見光透射率為70%。 
    效率高屏蔽紫外線
    可以屏蔽99.5%有害的紫外輻射。
    效率高隔音
    可隔絕34.5分貝左右的噪音。
    有效節(jié)省能源 
    據(jù)美國科羅拉多州一家使用熱鏡的麥當(dāng)勞餐廳統(tǒng)計(jì)。
    熱鏡對(duì)普通中空玻璃溢價(jià)：＄7093
    降低空調(diào)系統(tǒng)容量節(jié)省額：$5715
    熱鏡中空玻璃凈成本：$1298
    全年節(jié)能金額估算：$1748
    加裝熱鏡的直接成本可在9個(gè)月收回。
    熱鏡用于斜面采光頂玻璃的優(yōu)勢 
    A）在豎直安裝的中空玻璃中，由于氣體分子的上下運(yùn)動(dòng)路徑遠(yuǎn)長于橫向運(yùn)動(dòng)，垂直于玻璃方向的對(duì)流熱傳導(dǎo)貢獻(xiàn)較小。
    B）當(dāng)中空玻璃傾斜時(shí)，由于上下方向的分子運(yùn)動(dòng)路徑縮短，垂直于玻璃方向的對(duì)流熱傳導(dǎo)增加。
    C)在熱鏡結(jié)構(gòu)中由于熱鏡薄膜阻擋了氣體分子上下運(yùn)動(dòng)的路徑，垂直于玻璃方向的對(duì)流熱傳導(dǎo)顯著降低。
    普通中空玻璃從豎直到27度傾斜，熱傳導(dǎo)系數(shù)（K值）降低30％以上；熱鏡中空玻璃只降低3%。
    高度環(huán)保
    完全適應(yīng)大部分國家建筑環(huán)保需求，除中間鍍層需焚化處理外，其余組成部分均可回收利用。
    1.3適用范圍：建筑門窗、玻璃幕墻、斜面采光部位等一切商用及民用建筑，如游泳館、室內(nèi)滑冰場，對(duì)溫度控制及防止結(jié)露、節(jié)能環(huán)保有很高要求的建筑。也可用于成列柜、醫(yī)用或商用冷凍冷藏設(shè)備。
    2.XIR熱反射薄膜夾層節(jié)能玻璃
    2.1結(jié)構(gòu)介紹：
    多層膜系的低輻射塑料薄膜可以夾層在兩片玻璃之間成為兼有陽光隔熱和安全功能的夾層玻璃產(chǎn)品。XIR夾層節(jié)能玻璃是在兩片PVB之間加入一張透明的XIR熱反射薄膜，再與兩片玻璃熱合而成的一種新型夾層節(jié)能玻璃。
    2.2主要技術(shù)指標(biāo)    
    夾層/貼膜玻璃－綜合性能比較
    有效降低能耗 
    可見光透過率高達(dá)72%，可見光反射率低至8%，同時(shí)反射超過90%的可見光熱輻射，陽光得熱系數(shù)僅為0.41或0.47。
    效率高屏蔽紫外線：
    XIR夾層玻璃可以阻擋高達(dá)99.8%的紫外線。
    顯著隔音：
    基于XIR夾層玻璃特殊的夾層結(jié)構(gòu)，可以有效降低噪聲干擾。
    安全性提高：
    由于XIR夾層玻璃結(jié)構(gòu)特殊，使其具有更高的抗沖擊性能。
    XIR夾層節(jié)能玻璃適用范圍：
    廣泛用于大型節(jié)能建筑物的外窗、采光頂、美術(shù)館、圖書館、博物館、植物園、長廊、錄音棚、柜臺(tái)、櫥窗及高等車窗玻璃等方面，尤其適用于銀行及軍事、信息等有特殊的需求部門的建筑玻璃構(gòu)件。