浅谈中空玻璃节能特性和无锡地区的应用情况

【信息时间:2009-12-20  阅读次数:】【字号 【我要打印】【关闭】
为适应建筑节能的需要,目前中空玻璃在无锡地区的民用建筑中已得到广泛应用。但与此同时,各参建单位对各类中空玻璃的性能和使用目的并不了解。
     用来判别其节能特性的主要有传热系数K和太阳得热系数SHGC。 K是指在稳定传热条件下,玻璃两侧空气温度差为1℃时,单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量,以W/m2K 表示。K值越低,说明中空玻璃的保温隔热性能越好,在使用时的节能效果越显著。太阳得热系数SHGC是指在太阳辐射相同的条件下,太阳辐射能量透过窗玻璃进入室内的量与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的太阳热量的比率。玻璃的SHGC值增大时,意味着可以有更多的太阳直射热量进入室内,减小时则将更多的太阳直射热量阻挡在室外。无锡属于夏热冬冷地区,显然需要兼顾炎热和寒冷两方面的需求。
     组成中空的玻璃类型有白玻、吸热玻璃、阳光控制镀膜、Low-E玻璃等。不同类型的玻璃,在单片使用时的节能特性就有很大的差别,当合成中空时,各种形式的组合也会呈现出不同的变化特性。
     吸热玻璃是通过本体着色减小太阳光热量的透过率、增大吸收率来减少了太阳辐射热进入室内的程度。不同颜色类型、不同深浅程度的吸热玻璃,都会使玻璃的SHGC值和可见光透过率发生很大的改变。但在相同厚度的情况下,组成中空玻璃时传热系数K值是相同的。
阳光控制镀膜玻璃是在玻璃表面镀上一层金属或金属化合物膜,膜层的作用就是降低玻璃的太阳得热系数SHGC值,限制太阳热辐射直接进入室内。不同类型的膜层会使玻璃的SHGC值和可见光透过率发生很大的变化,但对远红外热辐射没有明显的反射作用,所以阳光控制镀膜玻璃单片或中空使用时,K值与白玻相近。
      Low-E玻璃是一种对波长范围4.5~25微米的远红外线有很高反射比的镀膜玻璃。在我们周围的环境中,由于温度差引起的热量传递主要集中在远红外波段上,白玻、吸热玻璃、阳光控制镀膜玻璃对远红外热辐射的反射率很小,吸收率很高,吸收的热量将会使玻璃自身的温度提高,这样就导致热量再次向温度低的一侧传递。与之相反,Low-E玻璃可以将温度高的一侧传递过来的80%以上的远红外热辐射反射回去,从而避免了由于自身温度提高产生的二次热传递,所以Low-E玻璃具有很低的传热系数。并且Low-E中空玻璃的SHGC值和可见光透过率可以按照节能的需要在生产时进行调节,严寒地区使用时可以采用可见光高透型的Low-E中空玻璃,在炎热地区可以采用具有遮阳效果的Sun-E中空玻璃。

     中空玻璃的导热系数比单片玻璃低1半左右,这主要是气体间隔层的作用。中空玻璃内部充填的气体除空气以外,还有氩气、氪气等惰性气体。6+12+6的白玻中空组合,当充填空气时K值约为2.7 W/m2K,充填90%氩气时K值约为2.55 W/m2K,充填100%氩气时约为2.53 W/m2K,充填100%氪气时K值约为2.47 W/m2K。不论填充何种气体,相同厚度情况下,中空玻璃的SHGC值和可见光透过率基本保持不变。
     常用的中空玻璃间隔层厚度为6mm、9mm、12mm等。气体间隔层的厚薄与传热阻的大小有着直接的联系。在玻璃材质、密封构造相同的情况下,气体间隔层越大,传热阻越大。但气体层的厚度达到一定程度后,传热阻的增长率就很小了。对于6mm厚度玻璃中空组合,超过13mm的气体间隔层厚度再增大不会产生明显的节能效果。
     中空玻璃边部密封材料的性能对中空玻璃的K值有一定影响。通常情况下,大多数间隔使用铝条法,虽然重量轻,加工简单,但其导热系数大,导致中空玻璃的边部热阻降低。在室外气温特别寒冷时,室内的玻璃边部会产生结霜现象。以Swiggle胶条为代表的暖边密封系统具有更优异的隔热性能,大大降低了中空玻璃边部的传热系数,有效地较少了边部结霜现象,同时可以将白玻中空的中央K值降低5%以上,Low-E中空的中央K值降低9%以上。

   因此,在无锡地区对玻璃的选择应当采取的原则是:公共建筑为达到提高空调制冷制热效率的目的,可采用中等透光效果具有一定遮阳系数的LOW-E和吸热或反射玻璃中空的组合。而住宅建筑为保证一定的视觉舒适度和冬季阳光辐射,应采用空气层9以上的普通中空玻璃或高透光LOW-E玻璃(或充惰性气体)来实现,而夏季采用活动外遮阳来防止过多的太阳直接辐射。