更節能:美國開始提倡使用三層玻璃窗

類別: 新奇

在北方以及部分新建的南方城市,很多新建的樓盤都使用雙層玻璃的窗戶和一些隔熱板。在不斷尋求開發新能源技術的同時,目前我們還能夠做的就是利用一些隔熱措施來降低能源消耗。

渴望利用未經檢驗的新技術來解決能源問題是一種詛咒行的能源策略。為此,你可以選擇:自動駕駛功能太陽能動力汽車、安全的微型核反應堆,或基因增強的光合作用快速生長的植物作為燃料等技術。

但是,為什麼不試著在住宅和商業建築中採取節約能源的措施呢?

據統計,美國每年在住宅和商業建築中消耗掉的能源佔總能源消耗的40%(位居首位,其次是交通方面的能源消耗)。即便是現在,暖氣和空調的費用也基本佔據居民消費支出的一半。這也是為什麼,通過更好隔熱措施將熱量阻止在室外(夏天)或室內(冬天)是一個亟待解決的問題。

更節能:美國開始提倡使用三層玻璃窗

對於一些建築,在視窗附近的能量損失時最高的,對視窗進行隔熱處理效率最高。量化的說,窗戶的熱傳遞係數是最高的,熱傳遞係數瓦特(watts)用來度量通過一平米的材料,在材料兩側的絕對溫差(開爾文)大小。通常情況下,單層玻璃的熱傳遞係數在5.7-6watts/平米/開爾文。雙層玻璃(間距6mm)的熱傳遞係數降為3.3。採用通過表面塗層處理,以減小紫外線和紅外線通過的雙層玻璃時,係數能分別降低到1.8和2.2。如果在玻璃間充入氬氣(argon chops),能把係數降低到1.1。而如果採用三層玻璃,並綜合以上技術,能夠把熱傳遞係數降低到0.6-0.7。採用氪氣代替氬氣,還能進一步降低到0.5左右。

更節能:美國開始提倡使用三層玻璃窗

這樣,能源丟失的比例可以降低約90%。而在能源節約方面,世界上還沒有什麼方面具有如此之大的應用規模了。而且這100%奏效。

另一個因素就是舒適性:在室外-18℃,室內21℃的情況下,單層玻璃窗內部的圍堵在1℃左右,而老式的雙層玻璃窗內測11℃,而最好的三層玻璃窗能夠達到18℃。這種情況下,即便坐在窗邊也不會感覺絲毫的溫度變化。

另外好處就是,三層玻璃能夠有效的將噪音隔離在外部,並能減小玻璃上霧的情況。在瑞典和挪威,以及加拉大,建築使用的玻璃標準除了至少達到雙層玻璃,還需要有低輻射薄膜。

處於寒冷環境的國家長期致力於研究熱絕緣技術。而處於氣候溫暖和炎熱的地區的國家,在需要使用空調時,其實也需要考慮該技術。值得注意的是,在中國和印度的村鎮地區仍然普遍使用隔熱效率低的單層玻璃窗。例如,在我的家鄉(原作者),加拿大馬尼托巴,一月份的平均氣溫在-25℃左右,足以使得使用空調的房間與戶外產生40℃的巨大溫差。另外,在很多熱帶或溫帶區域,空調的使用時間週期要長於加拿大和瑞典的供熱週期。

這三層玻璃窗更好在物理上已經是毋庸置疑的了,那麼經濟方面呢?雖然三層玻璃窗的價格要比雙層高約15%左右,投資的回收期明顯會被拉長。但是,從設計上而言,從雙層玻璃升級到三層玻璃是合理的。即便是忽略舒適性、水汽冷凝、噪音隔離等因素,一扇三層的玻璃窗也能夠持續降低能源消耗而使用十多年到幾十年。

為什麼,那麼多的人為新能源投入大量資金和精力,即便這種技術可能失敗,或者即便成功,也可能帶來某些副作用,而不是合理的利用熱絕緣技術這種現實而有效的方案呢?

[鄰家乖蜀黍 via IEEE Spectrum]

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