高原地區建筑門窗玻璃的選擇

【中玻網】為了保護原自然環境，被動式低能耗建筑在我國青海、西藏等高原地區尤其值得推廣，而高原地區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。由于高原地區的氣壓低，在平原地區生產的中空玻璃不能直接應用于該地區，即使在當地生產一定要使中空玻璃內部氣壓與當地氣壓保證一致。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用
　　
　　目前，全部上一些設計師已經把真空玻璃設計在各種節能建筑當中。例如，德國斯圖加特大學教授，建筑結構設計研究院院長，世界有名建筑設計師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。歐洲很多有名的設計師都參與該地區房產的建筑設計，他們使用新建筑材料、新建筑方法為現代城市居民設計生活設施。
　　
　　WernerSobek從相關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。高標準可循環利用的節能房通過光伏板發電，不僅能夠為周邊社區的住宅提供電，還可以給電網供電。此能源樣板房為85平方米的單元聯排房，利用2.5×1.7m的大型復合真空玻璃及固定在木質前墻上的可收縮陽臺達到節能功效，是目前較效率高節能方式。
　　
　　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項目之一，有望成為中國建筑節能領域的新一代標準。
　　
　　“在水一方”項目由四棟按照德國被動式低能耗建筑標準設計施工的住宅樓組成，是在建中整體規模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。該建筑各項節能指標均高于目前國內的節能標準，如要求門窗傳熱系數K值小于1W/(㎡·K)。該項目采用的是復合真空玻璃和三層Low-E雙中空充氬氣的結構，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玻璃來調節。
　　
　　從上邊的介紹可以看出，高等節能建筑中應用的高等玻璃產品主要有真空玻璃和三玻兩腔中空玻璃兩種。中空玻璃產品應用比較早，技術上也相對成熟，高等產品通過選用優異Low-E并增加Low-E層數，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被動式低能耗建筑應用中的優勢
　　
　　真空玻璃已經表現出明顯的綜合性能優勢，那么真空玻璃應用于高原地區有什么獨特的優勢呢?現概述如下。
　　
　　1)應用地域廣，尤其適合于高原地區。
　　
　　海拔高，氣壓低是高原地區的特點，北京地區的海拔在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氣壓比北京地區低25kPa，如果在北京地區制作中空玻璃，其內部壓強是1個標準大氣壓，運輸到青藏高原后，則每平米內外會產生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，旅游數據顯示，游客的高原反應往往是發生在路途當中，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生產，運往高原地區時也存在這個問題，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。如果在當地生產，技術上也要注意這些問題。
　　
　　真空玻璃由于內部為真空狀態，不存在中空玻璃運到高原低氣壓地區的脹裂問題，可應用于平原以及高海拔地區。從理論上講，越是在高原地區，真空玻璃受到的壓差越小，玻璃所承受的應力也就越小，安全性更高。
　　
　　2)水平放置U值不變，適合應用于采光頂與陽光房
　　
　　高原地區陽光充足，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大大增加的問題。以“在水一方”項目中產品為例，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。可以看出，三玻兩腔中空玻璃的U值由0.67W/(m2·K)變為0.97W/(m2·K)，明顯變大，而真空玻璃的U值基本上沒有變化。