房屋建筑施工中的节能技术应用及效益分析

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摘要： 随着我国经济的快速发展，房地产建筑以每年新增20亿m2的速度飞速发展。建筑能耗已占全社会能耗量的32%以上，再加上每年建筑材料的生产能耗约为13%，建筑的总能耗已达全国能源总消耗量的45%，由此可见，建筑能耗在我国依然很严重。其中建筑门窗玻璃作为建筑物外围护结构中的重要组成部分，其对建筑节能有着非常大的影响，直接影响建筑物的整体节能效果和居住舒适度。因此，探讨建筑门窗玻璃的节能技术有着非常必要的现实意义。本文主要探讨液体玻璃膜在建筑门窗玻璃中的应用及对节能效益进行分析。

Abstract： With the rapid development of China"s economy， real estate construction is rapid development with an annual rate of 2 billion square meters. Building energy consumption has accounted for more than 32% of the total social energy consumption， coupled with annual energy consumption of building materials is about 13%， the total energy consumption of buildings has reached 45% of the total energy consumption of China， thus， building energy consumption in China is still very serious. The glass doors and windows as an important part of the building envelope structure has a very large impact on building energy efficiency， directly affect the overall energy efficiency and occupant comfort of the building. Therefore， it is very necessary to discuss the energy saving technology of building glass doors and windows. This paper mainly discusses the application of liquid glass film in the building glass doors and windows and the analysis of the energy efficiency.

关键词： 建筑节能；液体玻璃膜；效益分析

Key words： building energy efficiency；liquid glass film；benefit analysis

中图分类号：TU745 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）27-0114-02

0 引言

随着经济的持续发展和进步，我国的居民生活水平得到了很大的提升，对建筑的舒适度也提出了更高的要求。因此空调设备几乎成为住宅的标准配置，然而由于传统建筑保温性能低下，尤其是门窗玻璃损失的热量约占建筑总散热的40%左右。这就使的空调设备产生很高的能耗，造成了巨大的能源浪费。当前我国公共建筑总面积约为45亿m2，其中基本上都是高能耗建筑（99%）。在我国四百多亿m2的民建中，高达90%以上都是各式各样的高耗能建筑，比如玻璃阳光房、落地窗、外飘窗等。未来我国将全面普及及推广节能建材，而且随着每年大量新建筑物的产生，节能减排是我国面临的严重挑战。

虽然近年来各式技能玻璃发展迅速，但由于诸多原因的限制，比如市场占有率低、设备引进费用昂贵，节能意识薄弱等，导致长久以来节能玻璃的价格一直较高，严重影响了行业的发展和进步。然而随着一种叫“液体玻璃膜”的产生，将带来玻璃膜技术的革新。

1 液体玻璃膜概述

“液体玻璃膜”的实质为纳米透明隔热涂料，纳米透明隔热涂料和玻璃性能的完美结合作为透明材料被广泛应用于建筑中，它不仅是良好的透明材料，也是一种良好的热导性材料。“液体玻璃膜”是传统玻璃贴膜的换代产品，纳米材料；施工前为液态，喷涂后30分钟干燥固化成膜，膜层透明，厚度5-8um。粒径小于20nm的粒子可良好透光，吸附和折射自然界热源，解决了反射型隔热产品如各种玻璃贴膜和LOW-E玻璃的二次光污染及采光等问题。

2 光学性及遮热性

为保证玻璃的采光透明和赋予玻璃的相关热学功能，纳米透明隔热涂料在玻璃表面涂敷形成均匀的透明涂膜，涂膜中的纳米导电粒子含有一定浓度的电子空穴，而引起自由载流子的吸收，具体表现在太阳光谱中，波长在小于400nm的紫外线区，涂膜吸收率为90%左右；波长在400-800nm的可见光区，涂膜透过率不受影响；波长在800-2500nm的近红外区域，由于太阳入射光的频率高于涂膜中纳米导电粒子的振动频率，引起了其离子的高反射，对分布于红外波段占43%左右的太阳能量起反射阻隔作用（热能放射原理如图1所示，液体玻璃膜性能如表1所示）。由此可见，纳米透明涂料对太阳光谱具有选择性。

3 液体玻璃膜的优势分析

①隔热节能，冬暧夏凉。玻璃贴膜后，冬天能够有效减少室内热量挥发，具有保温功能；夏天能够阻隔大部分的太阳热能，节省空凋用电，使居室保持凉爽的环境。②安全防爆，抗击防盗。玻璃贴膜后其抗冲力会增强，如此即使玻璃受到意外撞击，贴膜玻璃也只会将玻璃碎片固定于原处，安全系数更高。③隔紫外线，保护家俬。玻璃贴膜后可有效隔离紫外线，不仅有利于家人的防晒，还有利于家居物品的寿命延长（因为紫外线能够使家居物品褪色）。④单向透视，保护隐私。由于现代建筑距离较近，人们常常为自己的隐私感到不安，贴膜玻璃不存在该问题，因为该玻璃只能从里面看到外面，从外面无法看到里面。⑤防光污染，健康环保。贴膜玻璃能够阻隔大部分的太阳光，有效避免了光污染，具有环保价值，同时有利于人们眼睛的保护。⑥玻璃装饰，美观舒适。玻璃膜的样式丰富多样，能够大大装饰居室，使居室更加美观舒适。

4 案例分析

4.1 工程概况

南京某经济适用房，建筑面积为2980.64m2，外墙采用240mm厚多孔砖，北窗用塑钢5+6A+5，东、西、南采用塑钢单玻窗，概况列于表2。

根据《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》第5.5.2条，当体型系数超过0.32时，每增加0.01，减少窗传热阻10%。因此，设计中采用的各朝向窗传热阻及《标准》规定传热阻限值如表3。

4.2 门窗玻璃选型

根据建筑标准传统玻璃导热系数跟传热阻不能满足要求，但是考虑到中空玻璃成本过高超过预算故采取普通玻璃加液体玻璃膜的方式可满足标准要求。计算过程如下：

4.2.1 经济性计算

若采用12mm热反射镀膜钢化玻璃，材料成本为210元/m2，若采用两块10mm厚度中空12mm的LOW-E中空玻璃，则材料成本为375元/m2，若采用普通玻璃加贴液体玻璃膜的方法，材料成本为170元/m2，贴液体玻璃膜成本为热反射玻璃及LOW-E中空玻璃成本的80%-45%左右。

4.2.2 节能率计算

6mm普通玻璃进入室内的热量为643.9W/m2·h，6mm贴膜玻璃的Q=？驻t·k+630Sc=10*4.9+630*0.52（按可见光70%的透过率计算）=376.6W/m2·h，那么可以计算出贴膜玻璃可以减少267.3W/m2·h的热量进入室内，节能比例为41.5%。

6mm普通玻璃全年的能耗为643.9*24*120+116*24*120=2188512W/m2·h，而6mm贴膜玻璃全年的能耗为376.6*24*120+98*24*120=1366848W/m2·h，全年可减少能耗821664W/m2·h，节能率为37.5%，按玻璃能耗占建筑使用能耗的40%计算，6mm普通玻璃经贴膜改造后可以有15%的节能率。

4.3 节能效果

①贴膜玻璃比未贴膜玻璃在夏天高温时阻挡太阳能辐射有明显功效。玻璃贴膜后可有效隔离太阳辐射和紫外线，不仅有利于家人的健康（防晒），还有效避免了家居物品褪色和变形。②贴膜玻璃比未贴膜玻璃更节能。从数据分析中我们可知玻璃贴膜最高可使房间降温3.4℃，因此贴膜房间在炎热的夏天设定空调温度时可以适当的比未贴膜房间降低几度，从而达到降低空调能耗的作用。③数据显示，同等条件下，在空调开启相同时间后，贴膜房间温度下降2.63℃，而未贴膜房间温度无变化。并且，贴膜房间空调流量仅为727m3/h，而未贴膜房间空调流量1303m3/h。可见，在快速降温的同时，贴膜房间耗能仅为未贴膜房间的一半。④玻璃强度：贴膜玻璃即使受到撞击也只会将玻璃碎片固定于原处，抗冲击力很强，安全系数更高。⑤使用寿命：贴膜玻璃的使用寿命通常是10-15年，膜与玻璃粘结非常牢固。

5 结束语

玻璃膜做为一种节能玻璃涂膜，更微离子化、提高了透明度和耐久性，施工简单方便，将成为建筑节能，消减CO2排放的首选。因此受到越来越多的建设单位、业主和建筑设计师的关注和青睐。但目前我国大部分地区建筑玻璃贴膜的普及率还不高，玻璃贴膜既可用于旧楼翻新，也可用于新建建筑，在减少建筑能耗方面具有十分广阔的发展前景。

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