24小时联系电话:

010-63362071

中空玻璃充惰性气体与建筑节能—王铁华当前位置:首页 > 技术资料

随着国家节能政策的越来越强有力的落实,建筑节能标准正在逐步提高,带来了低辐射玻璃在中空玻璃中的不断推广,中空玻璃充惰性气体也越来越引起各方面的重视,越来越多的建筑、企业使用充气中空玻璃,出现了普通中空玻璃朝高性能中空玻璃升级换代的发展趋势。

 

高性能中空玻璃的主要标志,是中空玻璃配置采用低辐射玻璃和惰性气体。从发达国家的低辐射镀膜玻璃的需求和应用情况来看,无论是欧洲还是北美地区,目前,已经占市场上的绝大部分,从20世纪90年代初期4000-5000万平米的年需求量,增长到2007年的2亿和1.2亿平米,参见图1和图2。

 

图 1 欧洲低辐射玻璃年需求量的增长高性能中空玻璃的主要标志,是中空玻璃配置采用低辐射玻璃和惰性气体。从发达国家的低辐射镀膜玻璃的需求和应用情况来看,无论是欧洲还是北美地区,目前,已经占市场上的绝大部分,从20世纪90年代初期4000-5000万平米的年需求量,增长到2007年的2亿和1.2亿平米,参见图1和图2。

 

图1 欧洲低辐射玻璃年需求量的增长

 

2北美低辐射玻璃年需求量的增长

 

 北美低辐射玻璃年需求量的增长

 

我国的低辐射玻璃的应用的时间大约在本世纪初,虽然起步较晚,但是年产量增长的速度比国外还要快,见图3。尽管如此,与我国目前的节能要求、进而对低辐射玻璃的年需求量来比,我国目前的产量是不能满足要求的,见图4。

 

图3 中国低辐射玻璃年产量

 

 

中国低辐射玻璃年产量

 

从图3和图4中的2006年和2007年的产需对比来看,缺口分别为580万平米和820万平米;此外,该组数字还揭示了,随着节能标准的提高,我们对低辐射的玻璃需求量的增加的速度比供给的增加还要大,且有增加的趋势。

 

图4 低辐射玻璃年需求量增长态势预测 低辐射玻璃年需求量增长态势预测

 

应该说,我们的低辐射玻璃的应用在中空玻璃的总的比重是很小的,根据我们掌握的数据,如2007年,产能占市场份额不足6%。而且,二者间的缺口,在相当长一段时间,会仍然存在。我们对低辐射玻璃年需求量增长态势预测(图4)的低辐射玻璃年需求量增长态势预测(图4)的

假定条件是:•经济的持续稳定增长、国家节能政策和建筑法规推动节能门窗的快速发展;•到2020年城市化结束,年增加建筑面积保持在20亿平米左右,意味着年需外门窗5亿平米,如果5年后40%的门窗使用上LOW-E玻璃,则到2013年年需量为2.0亿平米。

 

但是,实际生产能力最多只能满足50-75%。由此导致了,我国低辐射玻璃的价格比国外价格高出2倍左右(参见图表1)。这种供求矛盾决定了我们的市场为卖方市场,而价格高企,影响LOW-E玻璃的普及。

 

表1

 

市场份额变化的预测

 

图 4 给出了在至2013年未来几年内低辐射玻璃需求增长的态势,而在同一时间内,市场的供给仅仅能满足需求的50%左右。接下来,我们需要分析不同膜层的低辐射玻璃,亦即单银、双银抑或是三银低辐射玻璃的市场份额的变化。

 

一般地说,低辐射玻璃所镀银层越多,玻璃的发射率就越低,节能效果就越好。从目前发达国家低辐射玻璃使用来看,市场上的绝大多少份额均为双银镀膜玻璃,并呈现出使用三银甚至四银镀膜低辐射玻璃的趋势。就我国离线低辐射玻璃的市场份额看,目前,单银占绝大部分的市场份额达95%左右,双银仅为5%,三银的市场份额为零。虽然说,在未来的3-5年内,无论单还是双银的低辐射玻璃的绝对量,会有大幅度的增长,还是其市场份额之间会发生一定变化,但是,离线镀膜低辐射玻璃的市场份额,仍然占主导地位的这一现象,是不会发生本质变化的。见表2。

表2

Low-e玻璃

市场份额

目前

3-5年的预期

3银

0%

0%

双银

5%

20%

单银

95%

80%

 

显然,在可预见的3-5年内,我国低辐射玻璃的主导市场仍然会以单银为主,而性能较好的双银低辐射玻璃除非是国内的供求非均衡状态有所改变,否则,我们就不得不面对这一现实。问题是,既然如此,我们能否有其他办法?出路何在?答案在于低辐射玻璃使用后,中空玻璃充惰性气体带来的传热系数的改变。表3描述的是低辐射中空玻璃和充惰性气体后带来的传热系数的改善之间对比的几种情况。一般来说,单银镀膜低辐射玻璃的E值为0.1,在不充惰性气体情况下,传热系数等于1.82W/m2.K,双银镀膜低辐射玻璃的E值为0.2,同样条件下的U值等于1.7W/m2.K,U值改善为0.12;如果仍使用单银镀膜低辐射玻璃,但是用氩气置换空气,U值的改善为0.29,大于使用双银低辐射玻璃空气配置的中空玻璃的U值改善,亦即0.29>0.12。

 

3

显然,在可预见的3-5年内,我国低辐射玻璃的主导市场仍会以单银为主,而性能较好的双银低辐射玻璃除非是国内的供求非均衡状态有所改变,否则,我们就不得不面对这一现实。问题是,既然如此,我们能否有其他办法?出路何在?答案在于低辐射玻璃使用后,中空玻璃充惰性气体带来的传热系数的改变。表3描述的是低辐射中空玻璃和充惰性气体后带来的传热系数的改善之间对比的几种情况。一般来说,单银镀膜低辐射玻璃的E值为0.1,在不充惰性气体情况下,传热系数等于1.82W/m2.K,双银镀膜低辐射玻璃的E值为0.2,同样条件下的U值等于1.7W/m2.K,U值改善为0.12;如果仍使用单银镀膜低辐射玻璃,但是用氩气置换空气,U值的改善为0.29,大于使用双银低辐射玻璃空气配置的中空玻璃的U值改善,亦即0.29>0.12。

 

Low-E镀膜玻璃和充氩气带来的U值改善之对比

中空玻璃配置

玻璃中央U值

玻璃中央△U

单银

双银

E=0.1,空气

1.82

 

 

E=0.05,空气

 

1.70

0.12

E=0.1,氩气

1.53

 

 

E=0.05,氩气

 

1.36

0.17

充氩气带来的改善△U

0.29

0.34

 


结语

本文旨在阐述中空玻璃充惰性气体的意义、必要性和可行性。主要围绕着宏观层面,从市场角度来展开介绍。有关如何提高充气的初始浓度和惰性气体的保持能力,以及如何检测和不同分析手段的比较与介绍,更多的属于微观范畴、具体和技术层面,是生产检测范畴的,应另辟行文论之,在此,存而不论。  

 

综上所述,无论是从我国的实际情况出发,还是从两种配置改善带来的效果比较、抑或是从国外中空玻璃的发展过程来看,低辐射玻璃的使用后,必定要充惰性气体。此外,中空玻璃充氩气,不但可以带来中空玻璃节能效果的改善,更有助于提高中空玻璃的制作质量,提高密封寿命。

 

中空玻璃充气符合我国国情,是性价比最好的一种节能手段,应得以大力推广应用。

 

 


 

发表时间2008年12月


联合太平洋(北京)科技发展有限公司京ICP备 45222668889号 网站设计:ELSS
地址:北京市宣武区广外大街248号机械大厦1403-1404 电话:010-63362071 邮箱:jpgdirect@163.com