高原地區(qū)建筑門窗玻璃的選擇

【中玻網(wǎng)】為了保護原自然環(huán)境，被動式低能耗建筑在我國青海、西藏等高原地區(qū)尤其值得推廣，而高原地區(qū)的氣候特點又決定了在被動房在門窗材料的選擇上有一定的特殊性。由于高原地區(qū)的氣壓低，在平原地區(qū)生產(chǎn)的中空玻璃不能直接應(yīng)用于該地區(qū)，即使在當?shù)厣a(chǎn)一定要使中空玻璃內(nèi)部氣壓與當?shù)貧鈮罕ＷC一致。除此之外，由于中空玻璃水平放置時U值會顯著加大，也不適合用于采光頂。真空玻璃則不存在上述問題，可以說是高原地區(qū)被動式低能耗建筑門窗的較佳選擇。
　　
　　真空玻璃在被動式低能耗建筑中的應(yīng)用
　　
　　目前，全部上一些設(shè)計師已經(jīng)把真空玻璃設(shè)計在各種節(jié)能建筑當中。例如，德國斯圖加特大學(xué)教授，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究院院長，世界有名建筑設(shè)計師WernerSobek博士在主動房項目中采用新立基公司提供的真空玻璃。該項目建設(shè)地坐落在斯圖加特市20世紀20年代完成的WeissenhofSiedlung建筑群中心，即在歐洲現(xiàn)代建筑史上很有紀念意義的“白院聚落”建筑博覽會。歐洲很多有名的設(shè)計師都參與該地區(qū)房產(chǎn)的建筑設(shè)計，他們使用新建筑材料、新建筑方法為現(xiàn)代城市居民設(shè)計生活設(shè)施。
　　
　　WernerSobek從相關(guān)部門的研究補助金及贊助商的幫助下集資近390萬歐元支持該項目。高標準可循環(huán)利用的節(jié)能房通過光伏板發(fā)電，不僅能夠為周邊社區(qū)的住宅提供電，還可以給電網(wǎng)供電。此能源樣板房為85平方米的單元聯(lián)排房，利用2.5×1.7m的大型復(fù)合真空玻璃及固定在木質(zhì)前墻上的可收縮陽臺達到節(jié)能功效，是目前較效率高節(jié)能方式。
　　
　　在中德合作的河北秦皇島被動式低能耗住宅示范項目“在水一方”項目中，也使用了真空玻璃。該項目是中德兩國雙邊合作，由中國住建部與德國能源署共同實施的中國較早的重要技術(shù)項目之一，有望成為中國建筑節(jié)能領(lǐng)域的新一代標準。
　　
　　“在水一方”項目由四棟按照德國被動式低能耗建筑標準設(shè)計施工的住宅樓組成，是在建中整體規(guī)模150萬平方米的綜合項目的一部分。項目建筑每棟樓18層，45套房，共計6500平方米。該建筑各項節(jié)能指標均高于目前國內(nèi)的節(jié)能標準，如要求門窗傳熱系數(shù)K值小于1W/(㎡·K)。該項目采用的是復(fù)合真空玻璃和三層Low-E雙中空充氬氣的結(jié)構(gòu)，其中玻璃的太陽能總透射比和光熱比可以通過選擇不同的Low-E玻璃來調(diào)節(jié)。
　　
　　從上邊的介紹可以看出，高等節(jié)能建筑中應(yīng)用的高等玻璃產(chǎn)品主要有真空玻璃和三玻兩腔中空玻璃兩種。中空玻璃產(chǎn)品應(yīng)用比較早，技術(shù)上也相對成熟，高等產(chǎn)品通過選用優(yōu)異Low-E并增加Low-E層數(shù)，加厚中空層厚度和充氬氣等方式降低U值，真空玻璃則通過基本的配置就可以達到更低的U值。
　　
　　真空玻璃在高原地區(qū)被動式低能耗建筑應(yīng)用中的優(yōu)勢
　　
　　真空玻璃已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的綜合性能優(yōu)勢，那么真空玻璃應(yīng)用于高原地區(qū)有什么獨特的優(yōu)勢呢?現(xiàn)概述如下。
　　
　　1)應(yīng)用地域廣，尤其適合于高原地區(qū)。
　　
　　海拔高，氣壓低是高原地區(qū)的特點，北京地區(qū)的海拔在50m左右，而西寧為2300m，拉薩為3600m。以青藏高原的平均海拔4000m為例，粗略估算青藏高原地區(qū)氣壓比北京地區(qū)低25kPa，如果在北京地區(qū)制作中空玻璃，其內(nèi)部壓強是1個標準大氣壓，運輸?shù)角嗖馗咴�，則每平米內(nèi)外會產(chǎn)生2500公斤的壓差，較易造成中空玻璃的脹裂，也有實際的工程案例證實了這一點。
　　
　　另外，旅游數(shù)據(jù)顯示，游客的高原反應(yīng)往往是發(fā)生在路途當中，這主要是由于路途中的壓差不斷變化造成的，有些路程的海拔超過5000m，則壓差會更大。同樣的道理，中空玻璃在平原地區(qū)生產(chǎn)，運往高原地區(qū)時也存在這個問題，在高海拔路途的運輸過程中，中空玻璃承受的壓差會不斷變化，更容易造成玻璃的脹裂。如果在當?shù)厣a(chǎn)，技術(shù)上也要注意這些問題。
　　
　　真空玻璃由于內(nèi)部為真空狀態(tài)，不存在中空玻璃運到高原低氣壓地區(qū)的脹裂問題，可應(yīng)用于平原以及高海拔地區(qū)。從理論上講，越是在高原地區(qū)，真空玻璃受到的壓差越小，玻璃所承受的應(yīng)力也就越小，安全性更高。
　　
　　2)水平放置U值不變，適合應(yīng)用于采光頂與陽光房
　　
　　高原地區(qū)陽光充足，非常適合使用采光頂及建造陽光房等，真空玻璃在應(yīng)用于建筑物的斜面以及平面采光頂和陽光房等部位時，不存在中空玻璃平放時氣體對流傳導(dǎo)大大增加的問題。以“在水一方”項目中產(chǎn)品為例，分別計算玻璃在垂直放置、45°角放置及水平放置時U值的變化�？梢钥闯觯汕恢锌詹ＡУ腢值由0.67W/(m2·K)變?yōu)?.97W/(m2·K)，明顯變大，而真空玻璃的U值基本上沒有變化。