鍍膜玻璃及隔熱特性及其參數(shù)

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1、鍍膜玻璃的節(jié)能特性及其參數(shù)一、概述現(xiàn)代建筑，不論是商廈還是住宅，都趨向于大面積采光。但是，普通透明玻璃對(duì)太陽能輻射和遠(yuǎn)紅外熱輻射沒有控制，其面積越大，夏季進(jìn)入室內(nèi)的熱量越多，冬季室內(nèi)散失的熱量越多。為此，必須對(duì)玻璃表面進(jìn)行處理，于是產(chǎn)生了有節(jié)能功能的鍍膜玻璃。早期的鍍膜玻璃主要是熱反射鍍膜玻璃（或稱陽光控制膜玻璃），其作用是限制太陽能輻射直接進(jìn)入室內(nèi)。用于建筑幕墻玻璃時(shí)，除具有亮麗的外觀裝飾效果外，還可降低冷氣設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。但這種玻璃與普通玻璃一樣，會(huì)吸收遠(yuǎn)紅外熱輻射而使其自身的溫度升高，最終仍有相當(dāng)部分的熱能透過了玻璃，

2、其隔熱性能也受到了極大的限制。選用什么材料？采用何種工藝鍍膜才能有效地阻擋遠(yuǎn)紅外熱輻射？研究的結(jié)果誕生了低輻射鍍膜玻璃（簡(jiǎn)稱Low-E玻璃）。這種玻璃的最大特點(diǎn)是將遠(yuǎn)紅外熱輻射反射出去，使其不能透過玻璃從而起到節(jié)能隔熱的作用。因此，目前世界上公認(rèn)Low-E玻璃是最理想的窗玻璃材料。Low-E玻璃在國(guó)外已有近二十年的使用歷史，我國(guó)因受到設(shè)備和生產(chǎn)工藝技術(shù)方面限制，同時(shí)也因節(jié)能觀念的落后而起步較晚。可喜的是，自南玻集團(tuán)于1997年推出Low-E玻璃并在全國(guó)范圍內(nèi)大力推介后，目前已為眾多設(shè)計(jì)師和用戶所認(rèn)同并采用。規(guī)?；捎肔ow-

3、E玻璃時(shí)代已經(jīng)到來，這必將對(duì)我國(guó)的建筑節(jié)能材料應(yīng)用產(chǎn)生影響并作出貢獻(xiàn)。關(guān)于鍍膜玻璃，包括LOW-E玻璃的節(jié)能特性，已有許多文章或?qū)Ｖ撌鲞^，在大多數(shù)文章或企業(yè)的產(chǎn)品介紹中都列出了完整的參數(shù)，但理解這些參數(shù)須具備一定的專業(yè)知識(shí)。對(duì)用戶來說更關(guān)心的是：哪些參數(shù)與節(jié)能性直接相關(guān)？怎樣才能區(qū)別不同玻璃之間節(jié)能性的優(yōu)劣？如何根據(jù)這些參數(shù)選擇適用的玻璃？本文擬深入淺出地回答這些問題。二、熱能的形式及窗玻璃組件的傳熱1、自然環(huán)境中的熱能自然環(huán)境中的熱能主要是太陽輻射能，其能量的98%分布在0.3至3μm-11-波長(zhǎng)之間。除了太陽直接輻射的

4、能量外（能量分布在），還存在著大量的遠(yuǎn)紅外線熱輻射能，其能量分布在3至40μm波長(zhǎng)之間。在室外，這部分熱能是由太陽照射到物體上被物體吸收后再輻射出來的，夏季成為來自室外的主要熱源之一。在室內(nèi)，這部分熱能是由暖氣、家用電器、被陽光照射后的家具及人體所產(chǎn)生的，冬季成為來自室內(nèi)的主要熱源。需要說明的是，在通常情況下來自室內(nèi)、室外的熱輻射可同時(shí)存在，只不過夏季來自室外的熱輻射遠(yuǎn)大于室內(nèi)的熱輻射，而冬季來自室內(nèi)的熱輻射又遠(yuǎn)大于室外的熱輻射。因此，選擇玻璃時(shí)必須考慮建筑物所處的地理環(huán)境，以便所選擇的玻璃能有效地阻擋來自主要熱源的熱能。2

5、.熱量的傳遞過程照射到玻璃上的太陽輻射能，一部分被玻璃所吸收或反射，另一部分透過玻璃成為直接透過的能量（圖1）。太陽直接輻射透過對(duì)流傳導(dǎo)透過當(dāng)玻璃吸收太陽能后溫度升高，吸收的能量通過與空氣對(duì)流及向外輻射遠(yuǎn)紅外線（即熱輻射）而散失。因此，被吸收的能量最終仍有約50%透過了物體，這可歸結(jié)為對(duì)流傳導(dǎo)形式的傳遞。圖1.太陽能量透過玻璃示意圖輻射、對(duì)流傳導(dǎo)透過遠(yuǎn)紅外熱輻射也能透過物體或被物體所吸收。一般工程材料，例如普通平板玻璃，不能透過遠(yuǎn)紅外熱輻射，只能反射它或吸收它，反射和吸收能力因材料而不同。吸收率（=輻射率E）低的物體，則必然

6、反射率高（反射率+吸收率=1），這種物體不易吸收外來的熱輻射能量，其隔熱性能就好。輻射率E高的物體吸收的熱輻射多，圖.2遠(yuǎn)紅外熱輻射透過玻璃示意-11-它再次向外輻射出的熱量也多，相當(dāng)于透過該物體的熱量多。因此，遠(yuǎn)紅外熱輻射透過物體物體的傳熱，是通過對(duì)流傳導(dǎo)傳體現(xiàn)的。低輻射玻璃正是限制了這一部分的傳熱。通過對(duì)兩類熱源傳熱過程的分析，可將熱量的傳遞可歸結(jié)為兩種方式：輻射直接透過傳熱、對(duì)流傳導(dǎo)傳熱。3．窗玻璃傳熱的定量表達(dá)對(duì)流傳導(dǎo)所傳遞的熱能為Q1，這其中還包括玻璃吸收各波段的輻射后再放出的熱量。太陽能直接輻射透過的熱能為Q2，

7、這部分熱能僅指可見光、近紅外輻射直接透過的能量。透過玻璃傳遞的總熱能Q可由下式表示：Q=U′（T內(nèi)—T外）+太陽輻射系數(shù)′Sc（式-1）Q1對(duì)流傳導(dǎo)部分Q2太陽直接輻射部分U-----玻璃的傳熱系數(shù)，單位為W/m2℃。在相同的室內(nèi)外溫差下，U值越低則通過對(duì)流傳導(dǎo)傳遞的熱能越少。玻璃的U值與玻璃的輻射率E有關(guān)，輻射率E越低U值也越低。降低U值的兩種有效方法是：在玻璃表面上鍍低輻射膜，或?qū)⒋安ＡШ铣芍锌詹ＡЫY(jié)構(gòu)。Sc-----玻璃的遮陽系數(shù)，反映玻璃對(duì)陽光的遮蔽效果。Sc高則意味著透過玻璃的太陽能多，反之則少?？刂撇Ａc的有效

8、方法是：在玻璃表面上鍍膜，或在制造玻璃的過程中加入色劑形成著色玻璃。但著色玻璃屬于吸熱玻璃，其吸收率偏高因而U值也高，所以它是以增大對(duì)流傳導(dǎo)傳熱為代價(jià)來降低太陽能直接透過的。太陽輻射系數(shù)-----為一常數(shù)630w/m2，可理解為太陽照射到地面的能量強(qiáng)度(注：實(shí)際強(qiáng)度為783w/m2，透過3