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綠色建筑策略--隔熱玻璃的選擇

來(lái)源: 2007/9/17 0:00:00

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     在南方炎熱地區,目前對節能玻璃的選擇上還具有一定的盲目性。很多人對節能玻璃的性能還缺乏了解,認為中空玻璃是較好的,當然也是較貴的。對于玻璃的節能特性,玻璃商不了解;設計者不了解;甲方更不可能去了解,更是理所當然的覺(jué)得:較貴的一定是較好的!這是個(gè)誤區。南方地區,什么樣的玻璃是有利于節能的?為了探討這個(gè)問(wèn)題,還是先對各種玻璃的熱特性和地區適應性進(jìn)行分析總結?偟膩(lái)說(shuō),玻璃按其性能可分為透明玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等,各種玻璃又可以制成中空玻璃。  

    (1)透明玻璃 普通透明玻璃對各種光譜的反射率幾乎相同,得熱快,散熱也快。其遮陽(yáng)系數較高,對陽(yáng)光輻射的阻擋能力差,絕大部分太陽(yáng)輻射熱能透過(guò)玻璃進(jìn)入室內。在夏季白天,通過(guò)透明玻璃進(jìn)入室內的熱能遠大于玻璃向外輻射散發(fā)的熱能,導致室內溫度升高。透明玻璃的保溫隔熱性能都是較差的。 

    (2)吸熱玻璃 吸熱玻璃通過(guò)在玻璃中添加一些金屬離子或某些物質(zhì),使玻璃曾現出一些顏色,加強對光線(xiàn)的吸收。吸熱玻璃的遮陽(yáng)系數低于透明玻璃,其遮陽(yáng)原理是通過(guò)吸收太陽(yáng)能而減弱其進(jìn)入室內。這種遮擋本質(zhì)實(shí)際上是對輻射的吸收,而這些被玻璃吸收的熱量較終仍會(huì )向室內、室外傳遞,而并非將熱量擋在室外。 吸熱玻璃不論夏季或者冬季,都會(huì )遮擋住部分太陽(yáng)輻射熱能,因此可用于以防熱為主的南方地區,而不適用于北方地區。吸熱玻璃對光譜沒(méi)有選擇性,在降低陽(yáng)光透射的同時(shí)也阻礙了可見(jiàn)光的投射,會(huì )影響采光。夏季本身因吸熱會(huì )發(fā)燙,本身輻射率高,吸收的熱量會(huì )部分輻射到室內,易引起人的不適。 

    (3)熱反射玻璃 熱反射玻璃在表面鍍金屬薄膜及一些干涉層,使玻璃制品能反射更多的太陽(yáng)輻射,以達到遮陽(yáng)的效果,并具有豐富的顏色。熱反射玻璃對可見(jiàn)光和長(cháng)波輻射均有較強的反射,其作用是限制太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內。 熱反射玻璃的保溫性與透明玻璃相差無(wú)幾,因此并不適用于室內為溫差大的寒冷地區;但在光照強烈的炎熱地區,其隔熱效果卻是非常優(yōu)異的,適合于夏熱冬暖地區使用。需要引起注意的是,反射玻璃在反射太陽(yáng)輻射熱能的同時(shí),也限制了可見(jiàn)光的進(jìn)入,對室內采光會(huì )引起不利影響。此外,反射率過(guò)高會(huì )導致光污染,過(guò)低又達不到節能的效果。 

    (4)低輻射玻璃 低輻射玻璃又叫Low-E玻璃,是利用真空沉積技術(shù)在玻璃表面形成一層低輻射(Low-E)涂層。Low-E涂層的作用首先是反射遠紅外輻射,有效降低玻璃的傳熱系數;其次是反射太陽(yáng)中的熱輻射,有選擇的降低遮陽(yáng)系數;同時(shí),低輻射玻璃與熱反射玻璃相比,并不過(guò)多的限制可見(jiàn)光的穿透。 Low-E玻璃非常大的特點(diǎn)就是具有光譜選擇性。在制造過(guò)程中可調整工藝流程而生產(chǎn)出具有各種不同光學(xué)性能的產(chǎn)品,比如我們所關(guān)心的遮陽(yáng)系數、透光率等。在不同地區或朝向應該選擇不同的Low-E玻璃品種以達到較佳的效果。適合炎熱地區使用的有遮陽(yáng)型Low-E玻璃,其遮陽(yáng)系數和透光率均較低。而在采暖地區則可以選擇具有較高透光率和遮陽(yáng)系數的傳統高透型Low-E玻璃。 

    (5)中空玻璃 中空玻璃具有更高的熱阻,能夠有效的防止因室內為溫差引起的熱傳導,具有很高的保溫性能,非常適合北方地區使用。中空玻璃間層中干燥的、不對流的氣體可阻斷熱傳導的途徑,從而限制玻璃的溫差傳熱,有效的降低玻璃的傳熱系數。其內部一般填充惰性氣體,以進(jìn)一步降低傳熱系數。中空玻璃的氣體層并不能有效的限制太陽(yáng)輻射的透過(guò),因此對改善遮陽(yáng)系數的貢獻是有限的。中空玻璃的兩層玻璃可以根據需要來(lái)選擇,以滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的使用要求。有透明中空玻璃、吸熱中空玻璃、熱反射中空玻璃、Low-E中空玻璃等形式?偟膩(lái)說(shuō),中空玻璃提高非常大的是其導熱性能,而不是其隔熱性能。在南方地區的夏季,通過(guò)玻璃進(jìn)入室內的熱量以輻射熱為主,而室內外溫差得熱只占很少的部分,尤其在夏季晚上,中空玻璃的良好保溫性能,使得室內的熱量難以散發(fā)出去,對節能反而是不利的。      

    說(shuō)明: 1、中空玻璃的傳熱系數K值與玻璃厚度、氣體間隔層厚度有關(guān),表中列出的K值為上限值;
    2、由于不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的玻璃有差異,不同的玻璃種類(lèi)中又有不同的品種,因此同種類(lèi)玻璃的遮蔽系數Se 差異很大,表中列出了其大致范圍。

    3、玻璃遮蔽系數是行業(yè)專(zhuān)有術(shù)語(yǔ),與通常說(shuō)的玻璃遮陽(yáng)系數含義相同。    

    根據前面的分析,在南方炎熱地區外窗玻璃的選擇上應當注意以下幾點(diǎn)要求: 在各種常見(jiàn)的玻璃中,應該選擇遮蔽系數低的玻璃。適合的玻璃類(lèi)型主要有吸熱玻璃、熱反射玻璃和低輻射玻璃。因為吸熱玻璃吸收了大量的太陽(yáng)輻射熱量,導致自身溫度升高,引起對室內放熱,并不是較好的選擇。因此,在南方炎熱地區,適合隔熱需要的玻璃主要有熱反射玻璃和低輻射玻璃。 

    ①熱反射玻璃?煞瓷浯蟛糠痔(yáng)熱輻射,可見(jiàn)光透過(guò)率在8%~40%,是良好的熱反射材料。熱反射玻璃對隔熱的效果是顯著(zhù)的,但是也有一個(gè)很大的缺點(diǎn),就是可見(jiàn)光透過(guò)率太低,會(huì )嚴重影響室內的采光,導致室內照明能耗的增加。 

    ②低輻射玻璃?梢越鉀Q熱反射玻璃存在的矛盾。低輻射玻璃具有光譜選擇性,有較高的隔熱性能和較高的可見(jiàn)光透過(guò)率。低輻射玻璃可以讓80%左右的可見(jiàn)光進(jìn)入室內,同時(shí)可以對陽(yáng)光中的長(cháng)波部分起到反射作用。事物總是具有兩面性,低輻射玻璃在反射室外長(cháng)波的同時(shí),也能將大部分的室內紅外輻射熱保留在室內,有良好的保溫效果。這點(diǎn)對于夏季降溫是不利的。在使用中應該加強自然通風(fēng)的措施來(lái)降低Low-E玻璃帶來(lái)的負面作用。 此外,玻璃貼膜也是增強外窗玻璃隔熱性能的一種方式。在平板玻璃表面貼聚酯薄膜,能改善玻璃的性能和強度,使玻璃具有節能、隔熱、保溫、防爆、防紫外線(xiàn)、美化外觀(guān)、遮蔽私密、安全等功能。在既有建筑門(mén)窗節能改造中,帖膜施工方便,不改變原來(lái)建筑的主體結構,效果好,是值得推廣的運作方式。

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