節能安全玻璃門窗發展主流趨勢

  門窗是整個建筑圍護結構中隔熱、保溫、隔音、安全最薄弱的環節。門窗熱損失大致有三個途徑：1.門窗框扇與玻璃熱傳導；2.門窗框扇之間、扇與玻璃之間、框與墻體之間的空氣滲透熱交換；3.窗玻璃的熱輻射。
　　
　　據有關資料表明：通過門窗的能量損失約占建筑的50%，其中通過玻璃的能量損失約占門窗的75%。在一定條件下，玻璃的熱輻射與傳導是導致室內能量損失的主導性因素。玻璃門窗的兩大趨勢：節能與安全由于塑料傳熱性能是鋁材的1/1250，單玻塑窗傳熱系數為4.3~4.6%W/M2K，等同于雙玻鋁窗的傳熱效果，說明窗框扇材料在窗戶傳熱中的作用是不可低估的，但框扇材料占整窗傳熱面積的比例畢竟較小。單玻塑窗傳熱系數也僅僅達到現階段我國南方一些地區建筑節能門窗性能指標。距離北京市實現節能65%政策，門窗傳熱系數2.8W/M2K指標以及不同采暖地區4.0~2.0%W/M2K指標差距更大。因此隨著國家建筑節能工作的持續發展，采用節能玻璃，有效提高門窗玻璃的熱功性能將成為門窗節能的主攻目標。
　　
　　近幾年可供選擇的玻璃品種日益增多，已由過去傳統的采光、擋風、遮雨、圍護職能發展為現代的隔熱、保溫、安全、防噪音、裝飾等多種復合職能。用于節能的玻璃主要有吸熱玻璃、鍍膜玻璃、雙層(或三層)玻璃、中空玻璃、真空玻璃等。鍍膜玻璃又分為反幅射玻璃、低幅射膜玻璃與多功能鍍膜玻璃。
　　
　　玻璃屬于非金屬材料，雖然其傳熱系數僅有0.8~1.0W/M·K，由于玻璃一般厚度為3~8mm，自身的熱阻非常小，對于占窗戶約65~75%的面積而言，傳熱量仍然十分可觀。玻璃節能主要反映在保溫與隔熱兩個方面：保溫即通過降低玻璃熱傳導與對流的特性，控制室內熱能向室外的流失。如采用中空玻璃、真空玻璃等；隔熱即通過提高玻璃對太陽能熱輻射的遮蔽特性，控制室外熱能向室內的傳導。如采用吸熱、熱反射、低輻射玻璃等。現將以上玻璃性能予以簡要介紹：
　　
　　1、雙層(或三層)玻璃;2、中空玻璃是由兩層(或三層)玻璃發展而來;3、吸熱玻璃;4、熱反射玻璃;5、低輻射玻璃與多功能鍍膜玻璃;低輻射玻璃(ILE)與多功能鍍膜玻璃(IMF)又稱保溫玻璃，具有最大的日光透射率和最小的反射系數。可讓80%的可見光進入室被物體所吸收，又能將90%以上的室內物體所輻射的長波保留在室內，大大提高了能量利用率。同時能有選擇的傳遞太陽能量，把大部分的熱輻射能傳遞進室內，在采暖建筑中可起到保溫與節能的作用。IMF玻璃與ILE玻璃相比，在熱傳導控制方面原理相同，但在減少熱能進入方面更優越。另外低輻射玻璃和多功能玻璃對不同頻譜的太陽光透過具有選擇性，能慮掉紫外線，避免室內家具、圖片、藝術品等因紫外線照射而褪色，還能吸收部分可見光，起到防炫光的作用。
　　
　　另外，還有一種鍍膜玻璃在夏季可以起阻止太陽輻射及室外熱輻射的作用，冬季主要起阻擋室內熱輻射的作用，在具有低輻射玻璃性能基礎上兼顧熱反射玻璃性能，在保留原有低輻射膜層的前提下，通過改變其它膜層的厚度適當降低太陽光(特別是近紅外線)的透過率，提高太陽光(特別是近紅外線)的反射與吸收，輻射率低、遮陽系數小。

以上節能玻璃各有其熱工優勢，也各有缺點。使用時一定要依據各地區的地理、氣候特征、建筑朝向、層次和經濟消費水平，因地制宜地進行優化選擇。比如建筑高層或陽光輻射比較充沛的建筑朝向與部位宜選用吸熱玻璃，以充分發揮玻璃的隔熱功能，又對室內光線不會造成太大影響；嚴寒與寒冷氣候地區，宜選用低輻射玻璃與多功能鍍膜玻璃，以充分發揮玻璃保溫功能，降低室內采暖負荷；在冬暖夏熱地區，宜選用反輻射玻璃，以充分發揮玻璃的隔熱功能優勢，降低夏季室內的空調負荷。如在建筑低層或陽光輻射不到的建筑朝向與部位采用吸熱玻璃，不但隔熱效果不明顯，反而影響了室內光線，增加照明費用；嚴寒與寒冷氣候地區選用反輻射玻璃，則不能有效利用太陽能，還會增加采暖費用；在冬暖夏熱地區，選用低輻射玻璃與多功能鍍膜玻璃，則會造成室內溫度升高，致使空調費用增加。同時鍍膜玻璃雖然有一定節能效果，卻是以中空玻璃的形式存在的。吸熱玻璃或反輻射玻璃與低輻射玻璃組合成中空玻璃是一種最佳匹配。太陽輻射被吸熱玻璃吸收后變成熱能，其輻射擊變成長波輻射，長波輻射被低輻射玻璃反射隔絕而不能進入室內。在我國南方炎熱地區，在中空玻璃的外層玻璃鍍熱反射膜，內層玻璃鍍低輻射膜，不僅可以將輻射在玻璃上的太陽輻射熱反射出去，而且中空玻璃傳熱玻璃傳熱能力明顯減弱，對改善室內熱環境，降低空調負荷有十分顯著的作用。
　　
　　應該說明：以上節能玻璃比普通單片玻璃價格貴許多。其中中空玻璃每平方米約增加40~80元，真空玻璃每平方米約增加200~400元，中空鍍膜玻璃每平米約增加100~300元(因膜的品種、性能與厚度不同，而有所不同)。但采用節能玻璃的節能效果十分顯著，性價比較高。選用時應充分考慮長期使用而得到的節能經濟效果，切不可因價格因素，顧此失彼。各種不同結構玻璃的節能效果也有差異。近幾年，隨著建筑向多層、高層建筑發展和建筑規范化管理的加強，玻璃的安全性能已開始受到國家的高度重視。2003年國家發展和改革委員會、建設部、國家質量監督檢驗檢疫總局、國家工商行政管理總局聯合印發了《建筑安全玻璃管理規定》的通知。明確指出：建筑物需要以玻璃作為建筑材料的11個部位必須使用安全玻璃。其中包括7層及7層以上建筑物的外開窗，面積大于1.5平米的窗玻璃或玻璃底邊離最終裝修面小于500mm的落地窗等。
　　
　　安全玻璃主要指符合現行國家標準的鋼化玻璃、加層玻璃及由鋼化玻璃或夾層玻璃組合加工的其它玻璃制品，如安全中空玻璃等。單片半鋼化玻璃(熱增強玻璃)、單片中絲玻璃不屬于安全玻璃范疇。通知從安全玻璃的生產、檢驗、使用及建筑設計、管理、施工、監理、驗收等環節提出一系列具體規范要求與措施。
　　
　　由以上論述可見：隨著建筑節能政策力度的加大，建筑規范化管理標準與玻璃行業科技水平提高，節能玻璃、安全玻璃以及環保玻璃必將在未來的建筑中大放異彩，發揮愈來愈大的功效。