真空玻璃技术发展及优点

真空玻璃　

——新型节能环保玻璃的“明星”　

能源是人类赖以生存和发展的　

基本条件。２０世纪７０年代的石油危　

机，对石油进口国经济发展和社会生　

活产生的巨大冲击，给发达国家敲响　

了能源供应的警钟，全世界都开始　

认识到节约能源的重要性。由于建　

筑能耗在社会总能耗中占有重大比　

例，建筑节能已成为世界节能浪潮的　

主流之一。据了解，在我国现有建筑　

中，９５％以上是高耗能建筑；每年建　

成的新建筑中，８０％以上不节能。而　

建筑能耗中，通过玻璃门窗损失的能　

耗占到全部建筑能耗的４０％～５０％。　

因此，建筑节能的第一道防线就是玻　

璃。一些发达国家的玻璃工业生产技　

术已达到相当高的水平，优质的玻璃　

产品为节能提供了物质保障，具有节　一文／包亦望　刘小根　许风海　１．中国建筑材料科学研究总院绿色建材国家重点实验室　

２．北京新立基真空玻璃技术有限公司　

能环保功效的玻璃已被广泛应用。欧　

美发达国家甚至通过立法要求必须　

或鼓励使用节能玻璃，以使其用量大　

幅度上升，获得巨大的节能效益。作　

为建筑能耗的一个重要部分，建筑玻　

璃的节能化发展在国内也已经受到　

越来越多人的关注，推广节能玻璃已　

经逐步形成共识。　

一、真空玻璃的优异性能　

我国幕墙门窗所用的节能玻璃，　

经历了从普通白玻璃——较深颜色的　

吸热玻璃——浅绿色吸热玻璃及镀　

膜玻璃——中空玻璃——Ｌｏｗ—Ｅ玻　

璃——中空Ｌｏｗ—Ｅ玻璃——真空玻　

璃这样一个发展过程。但除了真空玻　

璃之外，现在所有的节能玻璃技术节　能效果几乎均难以实现ｕ值（玻璃传　

热系数）达到０．８Ｗ／（Ｉ１＇１　－Ｋ）以下，这　

就使得具有最优隔热隔音效果的真空　

玻璃的研究与应用越来越受到重视。　

因此，有专家预测，真空玻璃是今后最　

具发展潜力的节能玻璃。　

通常，热传递有３种方式，为辐射、　

传导和对流。真空玻璃（图１）是将两　

片平板玻璃周边进行封接，将其中间　

位置的间隔层抽成真空并密闭排气而　

成，由于真空层的存在，基本上消除了　

真空玻璃传热系数及结露温度的计算

建设部中建机门窗幕墙设计专家组专家

北京新立基真空玻璃技术有限公司 唐健正教授.技术总监、研究所长

真空玻璃是新型玻璃深加工产品，是我国玻璃工业中为数不多的具有自主知识产权的前沿产品，它的研发推广符合我国鼓励自主创新的政策，也符合国家大力提倡的节能政策，具有良好的发展潜力和前景。

从原理上看真空玻璃可比喻为平板形保温瓶，二者相同点是两层玻璃的夹层均为气压低于10-1Pa的真空，使气体传热可忽略不计；二者内壁都镀有低辐射膜，使辐射传热尽可能小。二者不同点：一是真空玻璃用于门窗必须透明或透光，不能像保温瓶一样镀不透明银膜，镀的是不同种类的透明低辐射膜；二是从可均衡抗压的圆筒型或球型保温瓶变成平板，必须在两层玻璃之间设置“支撑物”方阵来承受每平方米约10吨的大气压力，使玻璃之间保持间隔，形成真空层。“支撑物”方阵间距根据玻璃板的厚度及力学参数设计，在20mm-40mm之间。为了减小支撑物“ 热桥”形成的传热并使人眼难以分辨，支撑物直径很小，目前产品中的支撑物直径在0.3mm-0.5mm之间，高度在0.1-0.2mm之间。真空玻璃的结构如图1所示：

低辐射膜支撑物真空层抽气口0.1-0.2mm玻璃钎焊料

图1 真空玻璃的基本结构

由于结构不同，真空玻璃与中空玻璃的传热机理也有所不同。图2为简化的传热示意图，真空玻璃中心部位传热由辐射传热和支撑物传热及残余气体传热三部分构成，而中空玻璃则由气体传热（包括传导和对流）和辐射传热构成。

中空玻璃真空玻璃9-24mm0.1－0.2mm气体对流传热辐射传热支撑物传热辐射传热残余气体传热气体导热

图2 真空玻璃和中空玻璃的传热机理示意图

由此可见，要减小因温差引起的传热，真空玻璃和中空玻璃都要减小辐射传热，有效的方法是采用镀有低辐射膜的玻璃（LOW-E玻璃），在兼顾其它光学性能要求的条件下，膜的发射率（也称辐射率）越低越好。二者的不同点是真空玻璃不但要确保残余气体传热小到可忽略的程度，还要尽可能减小支撑物的传热，中空玻璃则要尽可能减小气体传热。为了减小气体传热并兼顾隔声性及厚度等因素，中空玻璃的空气层厚度一般为9-24mm，以12mm居多，要减小气体传热，还可用大分子量的气体（如惰性气体：氩、氪、氙）来代替空气，但即便如此，气体传热仍占据主导地位。

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中空玻璃优势赢未来商机-大猫门窗幕墙

真空玻璃凭借自身无可替代的节能性赢得了被动式低能耗建筑的青睐，这对真空玻璃来说，无疑意味着广阔的市场前景。

因为随着建筑节能标准越来越高，各种绿色建筑的主动房、被动房、低能耗建筑对节能玻璃的要求越来越高，虽然欧美的Low-E玻璃越做越好，可以说已到极致水平，但是真空玻璃在节能、环保以及厚度、透光率等方面，都优于Low-E中空玻璃。

相关人士称，他说以三玻两腔中空玻璃(使用两片辐射率为0.013的Low-E玻璃，充14mm氪气)为例，按欧洲标准计算U值只能达到0.41W/(m2·K)，相当于中国标准计算的0.58W/(m2·K)。而此时玻璃厚度已超过40mm，再也降不低了，在北欧和俄罗斯严寒地区，用四玻三腔三Low-E(使用三片辐射率为0.013的Low-E玻璃，充12mm氩气)，按照中国标准计算U值可达到0.44W/(m2·K)，厚度超过了55mm。而用一片Low-E玻璃制成真空玻璃，U值就可以低于0.4W/(m2·K)，厚度仅6~10mm，且可见光透过率等其他重要性能参数也更好，所以欧美很多专业人士认为真空玻璃是未来节能玻璃的“新解决方案(NewSolution)

其实，真空玻璃的其他优点也非常具有吸引力，如水平或倾斜安装U值不变，特别适用于采光顶，还有隔声性能好、寿命长等。我们带去的样品和资料都被一抢而空。 门窗幕墙资讯分享

我国确实已成为真空玻璃领域的排头兵，能否继续当好排头兵，充满着挑战和风险。从近期受欧美等国家的邀请参加真空玻璃的演讲，说明国际上对我们国内真空玻璃技术的认可和关注，同时增强了我在全球推动真空玻璃产业化的信心，我们会继续加快研发，进行批量化生产，满足国内外市场的巨大需求。

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新型绿色建筑玻璃的选择和节能评价分析

摘要：近年来，我国越来越重视环境保护工作的开展，为了可以顺应国家发展的战略要求，建筑玻璃行业也做出了最基本的技术改进，发明出一种新型绿色的建筑玻璃。本文主要针对新型绿色建筑玻璃的各项技术选择以及节能方式等进行分析，希望可以提高新型绿色建筑玻璃的持续研究以及普及使用。

关键词：新型；绿色建筑玻璃；选择；节能评价

引言

我国是一个人口基数大、所占耕地少、资源匮乏、能源消耗高、污染排放广、经济发展速度远超他国的国家，能源总量不仅少，而且消耗速度还非常快，为了我国可以持续稳定发展，各行各业必须要做出调整，尽可能的选择使用绿色环保材料。本文主要针对绿色玻璃的相关内容进行叙述，希望在建筑建设过程中，企业可以多多引入新型绿色玻璃的使用，减少我国资源消耗。

1几种建筑常用玻璃的性能比较

1.1普通平板玻璃的性能

普通平板玻璃的使用性能:透光性良好，普通太阳光穿过普通平板玻璃的速度较快，而且透过率非常高，普通玻璃在使用的过程中会产生较大的辐射，经常使用会影响人的身体健康。

1.2中空玻璃的性能

在众多节能玻璃当中，使用次数最多、使用范围最广泛的就是中空玻璃，它是由两块玻璃构成，中间是一层空气层，而且空气层的导热系数(λ)(0～100℃)时λ=33×10～5W/m2·K)，与普通玻璃相比，导热性能明显较低，传热性能也非常低。中间的空气层使用的是惰性气体，稳定性更强，可以为玻璃使用的安全性提供保障，唯一的缺点就是价格昂贵，在普通生产生活当中使用次数较少。

表1不同地区及不同标准规定的各部分维护结构传热系数(k)的限值/W·(m2·K)-1

地区 标准 屋顶 外墙 窗户

民用建筑热工规范 1.26 1.70 6.40

北京、天津、大连、济南、郑州(寒冷地区) 民用建筑节能标准(采暖) 0.80(0.60) 1.16(0.82) 4.00

公共建筑节能标准 0.55 0.60 3.5～2.0(3.0～1.8)