高隔热隔声真空玻璃幕墙的节能问题

　　玻璃用于幕墙最大的问题是节能。《公共建筑节能设计标准》发布实施以后，玻璃的节能问题就更为关键，该标准的发布实施对玻璃的节能性质提出了更高的要求。

　　当前，市场上出现了许多节能玻璃品种。真空玻璃作为节能玻璃的重要一员由于其特殊的结构和优越的性能而具有其它节能玻璃不可替代的市场地位和作用。

　　真空玻璃作为新一代节能玻璃，自北京新立基真空玻璃技术有限公司首次将其投放到国内市场以来得到了快速发展。目前已经有北京天恒大厦、清华大学超低能耗示范楼、乐澜宝邸俱乐部等十多个建成项目使用了公司生产的真空玻璃。其中北京天恒大厦为高档写字楼工程。该楼地上22层，总建筑面积5万7千多平方米，真空玻璃幕墙7000多平方米，真空玻璃窗2500平方米，所用真空玻璃传热系数小于1.2Wm-2K-1,计权隔声量高于36dB。它是世界首座全真空玻璃大厦，也是世界首座大面积采用真空玻璃幕墙的大厦。

　　1. 真空玻璃传热性能优势
　　LOW-E中空玻璃是市场上运用最为普遍的节能玻璃品种。中空玻璃利用了空气导热系数低的特点。从传热学上讲空气虽然导热系数较小，但毕竟还是要进行热传导，其它气体包括惰性气体也一样。中空玻璃由于气体传热占主导地位，使提高LOW-E玻璃性能来降低辐射热的效果不明显，用最好的LOW-E玻璃（如辐射率≤0.1）制造的中空玻璃，充以氩气，K值也只能作到1.4Wm-2K-1左右。只有真空状态才能消除气体传热，使LOW-E玻璃的优势充分发挥出来。

　　1.1　真空玻璃与中空玻璃的传热比较
从原理上看真空玻璃可比喻为平板形保温瓶，其与保温瓶的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相关力学参数设计，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出支撑物的存在，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。

　　1.2真空玻璃与中空玻璃K值比较
　　真空玻璃最基本的品种是标准真空玻璃，即一块普通浮法玻璃加上一块低辐射镀膜玻璃（LOW-E玻璃）。目前国内市场上有三种LOW-E玻璃可用于标准真空玻璃的生产。

　　2. 真空玻璃的其它特点
　　除传热系数比中空玻璃低之外，真空玻璃还兼有下列优点：

　　2.1.由于热阻高，防结露结霜性能更好
　　2.2由于间隔是真空，因而具有下列优点：

　　（1）隔声性能好，特别是低频段隔声性能优于同样厚度玻璃构成的中空玻璃
　　（2）不存在中空玻璃存在的内结雾结露问题
　　（3）不存在中空玻璃水平放置时气体热导变化问题
　　（4）不存在中空玻璃运到高原低气压地区的胀裂问题
　　2.3由于两片玻璃形成刚性连结，抗风压强度高于同等厚度玻璃构成的中空玻璃。比如，4mm玻璃构成的真空玻璃，抗风压强度高于8mm厚玻璃，是4mm 玻璃构成的中空玻璃的一倍半以上
　　2.4由于是全玻璃材料密封，内部又加有吸气剂，所用的LOW-E膜是“硬膜”，不是易氧化变质变色的离线“软膜”，只要制造工艺和设备先进，真空玻璃使用寿命远比用有机材料密封的中空玻璃长得多。

　　2.5厚度比中空玻璃薄一倍以上，不仅可节省窗框材料，而且可以当成一片玻璃配合其它玻璃深加工技术组合成“夹层真空”、“真空+中空”、“自洁真空”等具有各种性能的“组合真空玻璃”。这种与其它深加工技术的兼容性，不仅可促进其它技术的发展，同时也正好可弥补真空玻璃的不足之处。例如目前还不能制造钢化真空玻璃，但可利用组合技术来解决安全性问题。

真空玻璃的上述优点使其具有综合性能优势。

　　3. 真空玻璃安全问题
　　3.1.真空玻璃安全问题解决方案
　　由于真空玻璃的生产需要在高温炉内把玻璃加热到450℃以上，因此钢化玻璃和夹层玻璃不能直接用于真空玻璃的生产。那么，由两片普通平板玻璃原片制成的真空玻璃就不符合建筑安全玻璃的要求，其应用就受到了很大限制。

　　3.2安全真空玻璃的性能特点
　　安全真空玻璃除了满足安全性要求以外，还有以下性能特点。

　　（1）热性能
　　（2）隔声性能
　　（3）耐水性能和抗紫外线性能
　　（4）组合新的功能

　　4. 真空玻璃在幕墙上的应用前景
　　真空玻璃在幕墙上的应用还处在起步阶段，目前还有许多问题有待我们去解决。但是，我们不能忽视真空玻璃在玻璃幕墙领域的巨大潜力。

　　对于玻璃材料而言，当前真空玻璃的保温隔热性能已经处于领先的地位。从长远来看，这种领先优势还将不断扩大。

随着科技的进步，在不远的将来，我们能够使用发射率更低的LOW-E玻璃，还能够把真空玻璃支撑物的热导做得更小。经过计算，如果我们使用发射率为0.05的LOW-E玻璃，并把现有支撑物的热导在现有基础上缩小一半，标准真空玻璃的K值可小于0.5 Wm-2K-1；如果使用两块发射率0.05的LOW-E玻璃，加上一块白玻做成双真空层玻璃，其K值可小于0.3Wm-2K-1，而厚度可小于10mm。

　　将来还有可能直接用钢化玻璃加工真空玻璃，一方面有利于进一步降低真空玻璃的K值，另一方面使得真空玻璃的安全性能更高。

　　总之，真空玻璃的发展，对于玻璃幕墙而言可能意味着一次革命。