【門窗幕墻網(wǎng)】

門窗是建筑物的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)建筑功能與美感、決定居住環(huán)境舒適度的重要因素之一。門窗在我國的發(fā)展歷程，大致可以歸結(jié)為從木門窗一統(tǒng)天下，鋼門窗部分代替木門窗，70年代鋁合金門窗（詞條“鋁合金門窗”由行業(yè)大百科提供）進(jìn)入中國、90年代的塑鋼門窗逐漸出現(xiàn)、再到05年斷橋鋁門窗在國內(nèi)興起，目前是多種材質(zhì)門窗百花齊放的概貌。但是在多元化發(fā)展的過程中，綠色化、節(jié)能化的趨勢愈加明顯。

　　我國各個氣候區(qū)的《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以及《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（詞條“公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”由行業(yè)大百科提供）》的實(shí)施，標(biāo)志著我國建筑節(jié)能工作在民用建筑領(lǐng)域全面鋪開，對建筑門窗（詞條“建筑門窗”由行業(yè)大百科提供）、幕墻行業(yè)的發(fā)展提出了新的要求。發(fā)展高性能、高技術(shù)生態(tài)建筑門窗與幕墻，不僅要從建筑外觀效果、門窗及幕墻自身的基本物理性能以及造價(jià)等方面去思考，也要把幕墻及門窗的整體設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境，節(jié)能要求掛鉤，要求建造后的門窗及幕墻具有良好的節(jié)能特性，在給人們營造舒適的環(huán)境的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

　　中國能源消費(fèi)構(gòu)成中的建筑能耗比例已經(jīng)接近30%。在建筑能耗中，采暖及空調(diào)能耗占到55%以上。降低建筑能耗，尤其是降低采暖及空調(diào)能耗已經(jīng)成為中國社會節(jié)能降耗工作的重要構(gòu)成部分。2010年以后，我國對節(jié)能門窗的要求越來越高，常規(guī)的斷熱鋁合金門窗產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。例如北京市的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對門窗傳熱系數(shù)的最嚴(yán)格要求已經(jīng)到1.8W/(m²·k);而南方的江蘇省、上海市已經(jīng)要求門窗的傳熱系數(shù)低于2.4W/(m²·k)。被動房建筑對門窗的保溫傳熱要求會更高。

　　除了更低的傳熱系數(shù)，更好的隔熱保溫（詞條“隔熱保溫”由行業(yè)大百科提供）性能，未來人們對于房間的更高要求還體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1)更好的遮陽體驗(yàn)，尤其在夏季的南方，更好的遮陽效果意味著更舒適的溫度和光照，以及更好的節(jié)能效果。在遮陽的同時(shí)，可以最充分地利用自然光室內(nèi)采光。

　　2)在節(jié)能的前提下，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的溫度控制、更舒適的居住體驗(yàn)。

　　3)更好的景觀視野，讓窗外的美景和我們?nèi)跒橐惑w，仿佛身處其中，有利于醫(yī)院病人的快速康復(fù)、提高辦公室里面人員的工作效率。

　　4)更好的噪音控制，房間的噪音水平應(yīng)該控制的40分貝以下，有利于家庭里面給孩子提供一個更安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境。

　　5)多功能化，集成更多的科技功能，比如實(shí)現(xiàn)顯示屏功能，顯示出美麗的圖案及文字字幕。

　　6)智能化，結(jié)合智能家居概念，實(shí)現(xiàn)智能控制，定制舒適的光照度生活環(huán)境，在周末可以定時(shí)讓陽光從睡夢中喚醒您。

　　為了使門窗達(dá)到上述效果，只從門窗型材上做文章是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。除了型材以外，對門窗效果影響最大的因素就是玻璃（詞條“玻璃”由行業(yè)大百科提供）本身。目前節(jié)能門窗使用的雙銀、三銀low-E玻璃已經(jīng)具有較低的K值，可以實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能效果。但是距離理想中的智能化遮陽、調(diào)光、節(jié)能的要求，尚遠(yuǎn)不能及。

　　研究國內(nèi)外的最新科技走向，我們可以發(fā)現(xiàn)，助力傳統(tǒng)的中空門窗實(shí)現(xiàn)上述功能，電致變色玻璃是最佳的選擇!電致變色是指材料的光學(xué)屬性，包括透過率、反射率、霧度、色度等，在-3V~3V之間的低電壓驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可逆的變化的現(xiàn)象。電致變色玻璃結(jié)合了電致變色薄膜材料、玻璃封裝領(lǐng)域和電子電控領(lǐng)域的最新技術(shù)，可以在玻璃上實(shí)現(xiàn)遮陽、隱私、節(jié)能效果的智能化控制。電致變色玻璃代表了玻璃未來的發(fā)展方向，在建筑領(lǐng)域，未來電致變色玻璃可以部分取代傳統(tǒng)的外遮陽及內(nèi)遮陽系統(tǒng)，同時(shí)提供寬廣的視野、節(jié)能效果以及科技美感，實(shí)現(xiàn)智能遮陽（詞條“智能遮陽”由行業(yè)大百科提供）、智能隱私、智能調(diào)光、智能節(jié)能的多重功能。

　　在這里簡單介紹一下全固態(tài)電致變色玻璃(All-solid electrochromic glass,以下簡稱EC玻璃)的結(jié)構(gòu)。在玻璃基板上通過磁控濺射鍍上若干三明治結(jié)構(gòu)的功能層，其中的上下導(dǎo)電層之間夾有電致變色層、離子導(dǎo)體層和離子儲存層。以國外市場上常用的電致變色材料三氧化鎢為例，在透明狀態(tài)下，三氧化鎢分子為空心立方結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)下，只吸收少量的可見和紅外光。在+3V直流低壓的驅(qū)動下，金屬鋰離子進(jìn)入三氧化鎢的晶格，形成實(shí)心立方結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)下，EC玻璃可以吸收98%以上的可見光和99%以上的紅外光，在該狀態(tài)下具有極強(qiáng)的遮陽性能和良好的隱私性能，適合于夏季遮陽避暑。改變施加電壓的方向，鋰離子可以從三氧化鎢晶格中可逆地脫離，恢復(fù)透明態(tài)，60~70%的可見光以及33%以上的紅外光可以透過EC玻璃進(jìn)入室內(nèi)，適用于冬季采光和日曬取暖。

　　所以，在寒冷以及嚴(yán)寒區(qū)域，EC玻璃的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在透明態(tài)允許可見光和紅外光進(jìn)入室內(nèi)，不妨礙冬季通過日曬取暖。不過整體來說，EC玻璃在夏熱冬暖地區(qū)、夏熱冬冷以及溫和地區(qū)可以更有效的發(fā)揮自身的遮陽、隔熱、調(diào)光、節(jié)能效果。

　　江蘇省對建筑節(jié)能水平的要求走在全國前列。由江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司主編的江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DGJ32/J 157-2013《居住建筑標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中要求：“建筑外窗不提倡采用Low-E玻璃，若采用Low-E玻璃，其外窗冬季遮陽系數(shù)（詞條“遮陽系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）不得小于0.6，以避免對冬季陽光的遮擋。”這就給門窗產(chǎn)品提出了新的挑戰(zhàn)，如何兼顧“夏天不熱”和“冬季曬太陽”，實(shí)現(xiàn)全面節(jié)能?如何在夏季具有較低的遮陽系數(shù)(SC<0.1)，而冬季具有較高的遮陽系數(shù)(SC≥0.6)，合肥威迪的EC玻璃產(chǎn)品可以做到!所以，很多科研工作者把EC玻璃稱為具有變色功能的動態(tài)Low-E。

　　EC玻璃可以進(jìn)一步加工成夾膠或中空玻璃。美國的View, Inc.公司在邁阿密、亞特蘭大、紐約、鳳凰城以及舊金山搭建了同尺寸、同朝向、同條件的EC中空玻璃樣板房和Low-E中空玻璃樣板房，進(jìn)行節(jié)能效果對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于Low-E，EC平均每年節(jié)省27%的空調(diào)制冷容量，用電總能耗平均降低20%。應(yīng)用實(shí)例已經(jīng)證實(shí)，EC玻璃有效幫助建筑實(shí)現(xiàn)的更好的節(jié)能性、智能性與舒適性。

　　合肥威迪變色玻璃有限公司致力于電致變色智能玻璃的產(chǎn)業(yè)化和在中國的普及。公司核心團(tuán)隊(duì)包括國家“千人計(jì)劃”特聘專家、安徽省“百人計(jì)劃”特聘專家、美國硅谷產(chǎn)業(yè)化專家、高級工程師等專家。合肥威迪于2017年底建成國內(nèi)首條年產(chǎn)能10萬平方米的智能玻璃產(chǎn)線，產(chǎn)品最大幅寬1.5米，最大尺寸為1.5*3.3米的EC智能中空玻璃、EC微中空、EC智能夾膠玻璃以及各類控制器產(chǎn)品。秦皇島國家玻璃質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對我司EC智能中空玻璃(12mm充氬氣，EC玻璃置于中空第二面)的檢驗(yàn)結(jié)果如下：

　　由上表可知，在著色狀態(tài)下，EC智能中空玻璃的遮陽系數(shù)最低至0.08，尤其適合南方?jīng)]有安裝外遮陽的用戶，可以稱為高科技的“遮陽神器”!冬季可以將玻璃調(diào)成透明態(tài)，遮陽系數(shù)高達(dá)0.64，不影響夏熱冬冷以及其他冬季寒冷地區(qū)的用戶通過日光采暖。

　　此外值得一提的是，合肥威迪變色玻璃有限公司生產(chǎn)的單片EC玻璃能夠滿足被動房在以上區(qū)域?qū)μ柤t外熱能總透射比（詞條“透射比”由行業(yè)大百科提供）gIR和太陽能總透射比g的要求。

　　目前為止，國外僅有的兩家EC玻璃生產(chǎn)商SageGlass公司和上述的View, Inc.公司，他們生產(chǎn)的內(nèi)充惰性氣體的EC中空玻璃基本都是應(yīng)用在新增建筑的門窗幕墻。隨著社會發(fā)展，新增建筑市場不斷趨于飽和，建筑節(jié)能的重點(diǎn)已經(jīng)從新建建筑轉(zhuǎn)移至既有建筑上。據(jù)中國幕墻網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)既有門窗面積110億平方米;舊門窗更換每年新增用量10億平方米;城鎮(zhèn)化建設(shè)每年新增門窗用量15億平方米;新農(nóng)村建設(shè)每年新增門窗用量5億平方米;舊房改造每年新增舊門窗更換用量20億平方米。如果將EC玻璃應(yīng)用于既有門窗的智能節(jié)能改造項(xiàng)目中，EC玻璃可能會有更大的舞臺!

　　在既有建筑的智能節(jié)能改造中，最快速的方法之一是貼片式的微中空方法。微中空改造技術(shù)即在既有門窗(幕墻)玻璃的基礎(chǔ)上，再復(fù)合一片玻璃(單玻或者夾膠玻璃)，使之與既有門窗(幕墻)玻璃形成微中空結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到降低建筑運(yùn)行能耗、改善既有建筑室內(nèi)環(huán)境和室內(nèi)人員舒適度的目的。既有玻璃和改造用玻璃之間形成了3~6mm的微中空腔體，使得原有的單玻變成了中空玻璃，或使得原有的普通中空變成了三玻兩腔。同時(shí)，微中空腔體可以降噪音約10分貝。由于玻璃選型目前大多采用Low-E夾膠玻璃，所以在K值、抗紫外和安全性能上也有較大的提升。如果將EC玻璃應(yīng)用在既有門窗的微中空改造上，則可以在不破壞原有門窗結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，享受EC技術(shù)帶來的科技體驗(yàn)。但是想將EC玻璃和微中空技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，必須克服以下問題：由于電致變色玻璃的功能層中的金屬鋰元素對水汽敏感，不能長期跟空氣接觸，SageGlass和View都是將EC玻璃的背面與鋼化玻璃膠合，然后加工成內(nèi)充氬氣或者氪氣的中空玻璃，依靠惰性氣體保護(hù)EC膜面。但是中空玻璃重量和厚度過大，難以應(yīng)用在微中空技術(shù)上。如果可以克服EC膜層與膠片的相容性問題，將EC膜面與膠片直接接觸，并同時(shí)解決防水封裝和電極引出問題，就可以減小EC玻璃的厚度和重量，實(shí)現(xiàn)EC玻璃在微中空后裝改造中的應(yīng)用!

　　合肥威迪通過不懈的努力，無數(shù)次的工藝調(diào)整、方案優(yōu)化與性能測試，實(shí)現(xiàn)了EC膜面與膠片直接接觸式的EC夾膠玻璃的工業(yè)化生產(chǎn)，并將這種夾膠方式命名為“EC內(nèi)夾膠”。EC內(nèi)夾膠玻璃的微中空操作與標(biāo)準(zhǔn)的微中空安裝無異(可以參考《工程建設(shè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)既有門窗幕墻玻璃微中空改造施工規(guī)范》)，只需在打二道膠之前將一部分導(dǎo)線嵌于玻璃與窗框直接的凹槽內(nèi)即可，導(dǎo)線引出的部分外接控制器和電源。通過遙控器或者手機(jī)APP可以隨心所欲地控制玻璃的在著色態(tài)和褪色態(tài)之間無級或者多檔變化。而且每平方米耗電量低至0.8W。EC內(nèi)夾膠玻璃搭配微中空改造，可以輕松讓您的門窗實(shí)現(xiàn)夏季造陰涼，冬季曬太陽。我們通過windows 6.3對EC玻璃微中空改造改造前后的光學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬比較。將EC夾膠玻璃至于室內(nèi)側(cè)的計(jì)算結(jié)果如下：

　　不管是新建門窗還是既有門窗的改造，電致變色技術(shù)都可以為國內(nèi)建筑的節(jié)能化和智能化貢獻(xiàn)力量。我們有理由相信，搭載EC智能玻璃的門窗將在10年之內(nèi)逐漸走進(jìn)中國的千家萬戶。我們期待與各位門窗幕墻界的同仁精誠合作，為中國門窗行業(yè)的發(fā)展注入新的活力。