節(jié)能玻璃在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　2. 3 外觀效果

　　對(duì)于現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)而言，要充分考慮兩方面的因素: 第一就是建筑的適用性和功能性; 第二就是建筑的美學(xué)性，即建筑的外觀效果。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，由于大面積采用了節(jié)能玻璃，因此，建筑的外觀效果和建筑節(jié)能玻璃的外觀效果密切相關(guān)。要使整體建筑外觀效果達(dá)到一個(gè)理想的狀態(tài)，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面: 從學(xué)術(shù)角度來(lái)說(shuō)，外觀效果相當(dāng)于視線的遮蔽性，而基本遮蔽的條件要求反射光強(qiáng)度大于5 倍的透射光強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)玻璃的室外反射率約為20%; 要充分考慮節(jié)能玻璃的綜合反射顏色的構(gòu)成: 即節(jié)能玻璃本體反射+背景天色+透過(guò)光色; 避免產(chǎn)生光污染。

　　3 建筑節(jié)能玻璃實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要因素

　　3. 1 節(jié)能玻璃的類(lèi)型

　　節(jié)能玻璃的類(lèi)型直接決定了節(jié)能玻璃在建筑中所發(fā)揮的效果。節(jié)能玻璃包括吸熱玻璃( 遮陽(yáng)玻璃) 、熱反射玻璃、低輻射玻璃、中空玻璃、真空玻璃等，不同類(lèi)型的玻璃，特點(diǎn)各不相同。現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最多的是吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃，它們或單片使用，或搭配組合成中空玻璃使用，就經(jīng)驗(yàn)而論，中空玻璃的使用率和節(jié)能效果最佳，已經(jīng)被廣泛使用，但具體地區(qū)還應(yīng)考慮氣候因素和經(jīng)濟(jì)因素。

　　對(duì)于熱反射玻璃而言，遮陽(yáng)系數(shù)比較低，而可見(jiàn)光反射比、傳熱系數(shù)（詞條“傳熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）、輻射率則與普通玻璃差別不大; 低輻射玻璃因其功能層具有較低的輻射率，因此其遮陽(yáng)系數(shù)和傳熱系數(shù)都比較低; 中空玻璃一般是由2 片低輻射玻璃或者低輻射和熱反射玻璃中空而成，因此其遮陽(yáng)系數(shù)和傳熱系數(shù)比低輻射玻璃還要低，與普通玻璃相比，其傳熱系數(shù)至少可降低40%，是目前最實(shí)用的隔熱玻璃。

　　3. 2 Low-E 玻璃的輻射率

　　Low-E 玻璃的傳熱系數(shù)與膜面的輻射率有著直接的關(guān)系。輻射率越小時(shí)，對(duì)遠(yuǎn)紅外線的反射率越高，玻璃的傳熱系數(shù)也會(huì)越低。例如，當(dāng)6mm單片Low-E 玻璃的膜面輻射率為0. 2 時(shí)，傳熱系數(shù)為3. 80W/( m2·K) ;輻射率為0. 1 時(shí)，傳熱系數(shù)為3. 45W/( m2·K) 。

　　單片玻璃的U 值的變化必然會(huì)引起中空玻璃U 值的變化，而輻射率的大小和低輻射玻璃的膜層厚度和功能層( Ag 層) 的層數(shù)有密切關(guān)系。熱反射玻璃的輻射率ε 約0. 6～0. 87; 陽(yáng)光控制玻璃輻射率ε 約0. 5～0. 8; 雙銀產(chǎn)品的輻射率ε 一般為0. 05 左右; 而三銀產(chǎn)品的輻射率ε 一般小于0. 03，因此三銀產(chǎn)品的節(jié)能效果最理想。

　　3. 3 中空玻璃的配置

　　在使用過(guò)程中，不同原片玻璃的組合可以形成不同中空玻璃的光學(xué)性能參數(shù)。選擇合適的中空玻璃原片進(jìn)行組合，在相等造價(jià)的基礎(chǔ)上可獲得更好的節(jié)能效果。幾種不同原片玻璃組合( 6mm+12A + 6mm) 的光學(xué)性能參數(shù)如表1所示。

　　從表中可以看出，根據(jù)需要選用吸熱玻璃、熱反射玻璃、Low-E 玻璃等作為中空玻璃的基片，可以大大降低傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)，同時(shí)可見(jiàn)光透過(guò)率較高，具有顯著的節(jié)能效果，是節(jié)能玻璃的最佳選擇。

　　3. 4 膜面位置的因素

　　對(duì)于中空玻璃而言，膜面的位置直接影響節(jié)能玻璃的Sc 和U 值，而Sc 和U 值又直接影響節(jié)能玻璃的節(jié)能效果，因此，薄膜位置的選擇不容忽視。另外，膜面的選擇要根據(jù)各地常年的氣候狀況和建筑的外觀設(shè)計(jì)要求而定。

　　一般情況下，膜面位置的選擇( 見(jiàn)圖2) 對(duì)于南方地區(qū)，膜面大多位于2# 面;對(duì)于北方地區(qū)，膜面大多位于3# 面兩種方式隔熱性差異在于: 兩種方式的U冬相等，U夏相差2%，2 #面的Sc 低于3# 面10% 以上。而從外觀效果角度來(lái)看，2#面的外觀顏色效果優(yōu)于3#面。6mm + 12A +6mm 透明Low-E 玻璃和冷灰Low-E中空玻璃的膜面位于2#、3#時(shí)遮陽(yáng)系數(shù)Sc 和傳熱系數(shù)的差異如表2 所示。

　　3. 5 間隔層氣體的影響

　　由于氣體間隔層的作用，使得中空玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)比單片玻璃低50% 左右。中空玻璃內(nèi)部充填的氣體除空氣外，還有氬氣、氪氣等惰性氣體（詞條“惰性氣體”由行業(yè)大百科提供）。中空玻璃具有良好的熱阻性能，這歸因于氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很低( 空氣0. 024W/mK; 氬氣0.016W/mK) 。對(duì)于6mm + 12A + 6mm 的白玻中空組合來(lái)說(shuō)，當(dāng)間隔層氣體為空氣時(shí)，U 值約為2. 7 W/m2K; 當(dāng)充填100%氪氣時(shí)，U 值約為2. 47W/m2K，而充填100%氬氣時(shí)，U 值約為2. 53W/m2K。相對(duì)于氪氣而言，因氬氣在空氣中的含量豐富，容易提取，使用成本較低，因此氬氣常作為間隔層氣體廣泛應(yīng)用于中空節(jié)能玻璃的加工中。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　節(jié)能玻璃是一種高效、實(shí)用、美觀的建筑材料，在建筑節(jié)能系統(tǒng)工程中發(fā)揮著不可替代的作用。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，節(jié)能玻璃的選擇應(yīng)該遵循“因地制宜，外觀與采光并重”的原則，根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)合理選擇適用性能的玻璃，既要考慮外觀效果，又要重視采光程度。同時(shí)，充分考慮節(jié)能玻璃的類(lèi)型、配置、輻射率、膜面位置、間隔層氣體等因素對(duì)節(jié)能玻璃性能的影響，規(guī)避不利因素，使節(jié)能玻璃在建筑節(jié)能工程中發(fā)揮出其最理想的節(jié)能效果，從而達(dá)到降低能耗的目的。我們相信，隨著可持續(xù)發(fā)展觀念和建筑節(jié)能意識(shí)的逐步深入，高性能的節(jié)能玻璃必將得到不斷的發(fā)展和擁有更加廣泛的市場(chǎng)前景。

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