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【前沿】如何鉴别玻璃是否节能呢?

日期:2026-06-05 浏览: 

  

【前沿】如何鉴别玻璃是否节能呢?(图1)

  为了满足建筑节能以及舒适性的需求,节能玻璃已经成为绿色建筑中不可或缺的部件。建筑节能和遮阳的产品和方式有很多,本文从门窗幕墙用Low-E玻璃的角度,来研究一下能量如何通过玻璃来传递,Low-E玻璃是如何节能的,以及如何鉴别和评估玻璃是否节能。

  建筑的能耗有很多来源,其中通过透明部分玻璃的热量的传递占据了很大的比例。通过玻璃传递到室内的热量有两种方式,分别为太阳辐射传热和温差传热,其中太阳辐射传热又包括了太阳光直接透射和室内二次传热。

  按照现行建筑节能设计规范和评价体系,对不同地区以及不同的建筑类型,限定了透明围护结构门窗和幕墙的太阳能总透射比g(或者遮阳系数SC)和传热系数K值这两个重要参数,其中太阳能总透射比g用于评价太阳辐射传热,传热系数K值用于评价温差传热。热量传递示意图如图1所示。

  在冬季和夏季,通过玻璃传递热量较多的两个季节。在夏季,太阳辐射传热占主要因素,在冬季,尤其是严寒和寒冷地区,温差传热占主要因素。无论任何地区和季节,传热系数K值都是越低越好,高性能的节能玻璃如三玻两腔中空和线以下;而太阳能总透射比g,应根据使用地区和建筑朝向,选择合理的值。

  国内生产Low-E是从单银Low-E开始,经历了双银,再到三银逐渐发展而来的,Low-E玻璃也一步步更好地解决了采光与遮阳的矛盾。

  根据银层及功能的不同,Low-E可分为单银、双银和三银。结构图如图2~图4。

  除了结构的区别之外,单、双、三银从性能上有什么区别呢?下面以列表的形式比较一下单、双、三银Low-E中空玻璃光热参数,如表1,表1中最下面一行3mm玻璃的光热参数作为参考。

  由上表可见,由单、双、三银Low-E分别组成的中空玻璃,传热系数K值相差不大。此外,在可见光透射比相差不大的情况下,随着银层的增加,g值、SC和gIR依次递减,尤其是红外热能总透射比gIR(表中黄色突出显示部分),差异非常显著,而光热比LSG依次增加。

  为了进一步比较几种玻璃的g和gIR,奥博泰公司统计了多种玻璃的数据,并绘制了散点图,详见图5。由图5可见,单银中空的g值和gIR值均较高(图中黑色方框),明显高于双银中空(图中红色圆点)和三银中空(图中蓝色三角),这意味着通过单银中空玻璃进入室内的太阳辐射传热较多。

  再比较双银中空和三银中空的g和gIR,显而易见,双银和三银在g值方面并没有拉开差距,而gIR明显拉开了距离,三银中空的gIR可降低至0.06以下,即只有不到6%的红外热能透过玻璃进入室内。

  根据上面的分析,炎热地区的低能耗建筑或者夏季需遮阳的建筑部位,建议优先选择三银Low-E,三银Low-E的光热比最大,即在可见光透射相同时,透热可以降到最小,真正实现“透光不透热”。

  在欧美Low-E应用比较普及的国家,无论是公共办公楼还是私人住宅,都优先使用三银玻璃,甚至超市都能买到标准化的三银整窗。这得益于他们的法律、技术、经济和市场等方面标准化程度的优势。三银在我国也是发展迅速,且产品越来越丰富多样,如表2。

  安装了三银Low-E中空后,人体的舒适感得以提升。由于人体的灼热感是太阳辐射近红外引起的,gIR越高,说明红外透过越高,gIR越低,红外透过越低,三银的红外透射gIR可以做到0.06以下,即反射掉了绝大部分热量,灼热感得以明显改善,非常适合在炎热地区使用,舒适度大幅提升。

  薄薄的膜层,难以用肉眼或者简易的方式来识别和评价。尤其是已上墙的玻璃,由于玻璃不宜拆卸,且钢化后无法切割成小片,用传统的实验室检验方法几乎不太可能。下面我们来介绍一种方法,来识别单、双、三银Low-E及其节能参数。

  需要特别强调的是,该方法不是用来绝对判定Low-E玻璃有几个银层,而是用来判断Low-E中空玻璃对于太阳光的透射和反射,用来评价Low-E中空玻璃的节能效果。但根据目前的Low-E玻璃技术,综合玻璃数据库的产品参数,一般可以识别出单、双、三银。

  图7为中空玻璃辐射率计测试的三种玻璃,其中红色线代表Low-E膜层位置,图7(a)中E=0.094指Low-E玻璃的辐射率为0.094,23.65mm为玻璃的总厚度,右侧分别为各片玻璃以及腔体的厚度,图7(b)和(c)同理。可以通过检测Low-E玻璃的辐射率,根据经验大概判断是单、双、三银,但此时还不能下结论是单、双、三银。

  中空玻璃的实测光谱曲线典型三银Low-E中空玻璃的实测光谱曲线可见,该仪器给出了玻璃完整的节能指标如传热系数K值、太阳能总透射比g值、可见光透射比tv等光热参数(见图片最左侧),从曲线可以看出,单、双、三银Low-E中空的不同波段范围的透过和反射明显不同,从曲线的形状一般可以识别出单、双、三银。当然,分辨出单、双、三银并不是最终目的,该仪器主要用来准确测量和评价玻璃的节能效果。五、结论

  随着技术的进步,虽然各种玻璃和新技术不断出现,但从技术成熟度和产业化现状来看,Low-E玻璃目前是无法被取代的,Low-E玻璃作为原片玻璃,可以和真空腔体或者中空腔体组合成高性能节能玻璃,能够实现不同使用地区的不同需求,可以应用于被动房等超低能耗建筑。今年两会期间,全国人大代表、金晶集团有限公司董事长王刚建议通过出台强制使用法规、政策补贴等措施,全面推广应用高性能节能玻璃,推进建筑节能,他希望我国绿色节能建材在法制化的保障中迎来发展春天,人们能够住得健康、行得健康。本文摘自 :2018年全国塑料门窗行业年会论文集免责声明:本公众号所载文章为本公众号原创或根据网络搜集编辑整理,文章版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权和其它问题,请跟我们联系!文章内容为作者个人观点,并不代表本公众号赞同或支持其观点。本公众号拥有对此声明的所有解释权。

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