文档介绍：中国建筑节能玻璃的发展
王政(建筑材料工业技术情报研究所所长、教授级高级工程师)

1 建筑市场和建筑能源消耗
我国正处于千载难逢的建筑业鼎盛时期,每年新增建筑面积高达 18 亿-20 亿平方米,是世界上最
大的建筑市场。2007 年底我方米,其中,城镇 183 亿平方米,农村 237 亿平
方米。2007 年我国能源生产总量 237000 万吨标准煤,能源消费总量 265480 万吨标准煤。由于经济发
展的阶段性原因我国有巨大存量高能耗既有建筑,建筑业成为能源需求增长较快的领域。目前,建筑
能源消耗已经占全国能源消耗总量的 %,而在 1978 年,我们国家建筑能耗占终端总能耗的比例是
10%,增长的速度确实是较快的,民用建筑节能潜力巨大。民用建筑,是指居住建筑、国家机关办公
建筑和商业、服务业、教育、卫生等其他公共建筑。其中,单体建筑面积 2 万平方米以上的公共建筑
为大型公共建筑。根据发达国家的经验,随着我们国家城镇化和工业化的推进,以及人民生活质量的
改善,建筑能耗还将持续地增长。据估计,大体可以达到占社会终端总能耗的 40%左右,再过 20 年
大概就能接近这个水平。节约能源是我国的一项长期战略方针,是落实科学发展观、实现经济社会可
持续发展的要求,建筑运行能源消耗的巨大量和持续增长的趋势,因此必须将建筑节能作为节约能源
工作的重点。
全国分为三个气候区,一个是北方采暖地区,分成寒冷和严寒地区,北京属于寒冷地区。第二是
夏热冬冷地区,也就是以长江流域为代表的地区。第三是夏热冬暖地区,主要是广西、福建、广东、
海南等几个省。就北京地区来看,比如对于房屋围护结构保温隔热性能进行比较。外墙的传热系数是
/(㎡〃K),外窗 ,屋面是 ,跟它同处一个气候带的,比如柏林,外墙是 ,外窗是 ,
屋面是。日本的北海道外墙是 ,外窗是 ,屋面是 ,美国纽约,外墙是 ,外窗是 ,
屋面是。也就是说普遍来看,我们的传热系数都比发达国家要高。直接反映出来就是房屋建筑围
护结构保温隔热性能较差。建筑降低能耗的措施由围护结构—外墙、屋顶、外门窗来承担;以门窗举
例,节能标准的提高必然要使门窗的传热系数降低,增加门窗的隔热保温性能,这也就要提高门窗的
热工性能,由此带动外窗玻璃产品及工艺水平迅速发展,由此前采用普通单层玻璃、双层玻璃发展到
中空、充惰性气体、Low-E 玻璃、真空玻璃等。

2 降低建筑能耗的关键
窗户是建筑外围护结构的开口部,是人与自然沟通的渠道,是实现建筑功能极其重要的部件。窗
户与建筑围护结构的其他部分即墙体和屋面相比较,窗户是薄壁轻质构件,是建筑保温、隔热、隔声
的最薄弱的环节。窗户不仅与其他围护结构所供有的温差传热问题,还有通过窗户缝隙的空气渗透传
热,特别是透过玻璃的太阳辐射传热问题。我国大多数建筑外窗保温、隔热性能差,密封不良,阻隔
太阳辐射能力薄弱。尽管窗户面积一般只占建筑外围护结构面积的 1/3~1/5,但在多数建筑中,通过
窗户散失的采暖和制冷热能,往往占到整个建筑围护结构能耗的一半以上,因而窗户是建筑节能的关
键部位。也正是由于窗户对建筑节能的突出重要性,建筑节能的关键是门窗节能,使窗户的节能技术
得到了巨大的发展。作为对窗户能量得失起主导作用的窗玻璃随即发展成为建筑节能玻璃。
玻璃窗由窗框(包括框架、密封件、五金件)及玻璃构成。玻璃窗能源消耗包括:空气渗透漏热、
温差传热、太阳辐射得热。

控制窗户的空气渗透漏热
空气渗透漏热的大小取决于窗户的气密性。由于窗户密封性差使窗内外冷热空气在压差和温差作
用下通过缝隙交换造成的能耗相当大,我国许多建筑物此项能耗可占到整窗能耗的 1/3 甚至更高,约
占整个建筑物能耗的 20%至 30%。从节能考虑应尽可能提高窗户的气密性,从防噪声、防沙尘、防潮
湿等角度考虑,也应该提高窗户的气密性。但从人体健康的角度,窗户必须具备前面提到的基本属性
之一—通风,必须确保室内空气清新,特别是每人每小时所需约 20 立方米的新鲜空气要有保证。没
有特殊设计通风换气设施的建筑物,部分靠窗户的空气渗透来换气,部分通过开关窗户来人工换气,
这是无规律的也是不节能的。原则上讲,要降低空气渗透漏热值,在非采暖或非制冷期应尽可能自然
通风,在采暖或制冷期,应尽可能使进气和出气进行热交换,或利用地热等天然能源对进气预热或预
冷等方式进行节能的换气。
控制玻璃的温差传热
无机玻璃是窗户通透材料的最佳选择,可最大限度地让可见光透过,给人带来光明和通透