真空玻璃熱工參數(shù)與建筑節(jié)能

1、真空玻璃熱工參數(shù)與建筑節(jié)能我國建筑能耗占全國總能耗以上，而且此比例還在不斷上升。每年我國竣工建筑面積為20 95%國家的 2-3倍以上，而窗戶是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開口部，是建筑能耗的關(guān)鍵部位，窗戶能耗占整個(gè)建筑能耗的一半左右，改進(jìn)窗戶的節(jié)能是提高建筑節(jié)能水平有效、快捷的措施。玻璃占整窗面積80%以上，而具有多種優(yōu)點(diǎn)的玻璃幕墻更是成為墻的主體，但已建成的許多玻璃幕墻保溫隔熱性能差成為一大弱點(diǎn)，影響其推廣使用。所以提高玻璃的保溫隔熱性能更是重中之重。通過建筑物玻璃的傳熱途徑有二：一是由內(nèi)外溫差引起的傳熱輻射引入的熱量Qe，二者之和稱為相對增熱，用RHG表示：RHG= QT Ti)+SeSHGF式中 K

2、為傳熱系數(shù)，也稱K值，其含義是當(dāng)室內(nèi)外溫差為1度時(shí)，單位時(shí)間通過 1面積玻璃從室內(nèi)空氣傳到室外空氣的熱量，我國法定計(jì)量單位為Wm-2K-1。T0為室外溫度，Ti為室內(nèi)溫度，Se為遮陽系數(shù)，其含義是透過玻璃的太陽輻射總透射比與 3mm厚普通平板玻璃的太陽輻射總透射比的比值。Se值越高，說明透過的太陽輻射比例越高。SHGF為太陽輻射得熱因子，其含義是當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)兀瑔挝粫r(shí)間內(nèi)透過3mm厚普通玻璃的太陽輻射能量。 T0Ti Ti時(shí)（例如冬季）則第一項(xiàng)為負(fù)，表明熱量從室內(nèi)K值總是越小越好。特別是門窗的K值要與當(dāng)?shù)貕w的K值相匹配，才能有效節(jié)能。由于太陽輻射是由外向內(nèi)的，所以上式中第二項(xiàng)總是正值。要根據(jù)地區(qū)、

3、朝向等因素來選取玻璃的Se參數(shù)。例如在太陽輻射強(qiáng)（SHGF高）的氣候炎熱地區(qū)，應(yīng)選 Se 低的遮陽型玻璃。以減少太陽能進(jìn)入，節(jié)省空調(diào)能耗；在太陽輻射弱（SHGF 低）的氣候寒冷地區(qū)，應(yīng)選Se高的高透型玻璃，增加太陽能進(jìn)入，節(jié)省取暖能耗。真空玻璃是一種新型節(jié)能玻璃，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。它基于保溫瓶原理，將兩片玻璃四周密封，中間間隔為0.1-0.2mm的薄真空層。由于沒有氣體傳熱，內(nèi)表面又有起保溫瓶銀膜作用的透明低輻射膜，使真空玻璃的保溫隔熱性能遠(yuǎn)優(yōu)于目前已廣泛使用的“中空”玻璃。標(biāo)準(zhǔn)真空玻璃和組合真空玻璃的K值已經(jīng)低于目前大量使用的墻體材料的K值，但其厚度只有后者的數(shù)十分之一。隔熱性能優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)

4、真空玻璃通過“真空+中空”組合或“真空夾膠”組合構(gòu)成“安全真空玻璃”。作為幕墻玻璃使用，解決了玻璃幕墻保溫隔熱的問題。真空玻璃配以優(yōu)良的窗框和密封材料就可以構(gòu)成優(yōu)良的節(jié)能窗。2006年6 月北京順達(dá)墨瑟門窗制作有限公司利用新立基公司生產(chǎn)的L4+0.15V+N4+15A+N6組合真空玻璃配以該 14001200mmK 值 0.8Wm-2K-1 GB/T8484-2002第 10 級。對于相對增熱RHG中太陽輻射熱的控制，可以選擇不同性能的LOW-E玻璃來 2 列出了幾種浮法白玻和LOW-E玻璃的太陽輻射參數(shù)，表3 列出了用表2中的玻璃制作的四種真空玻璃的太陽輻射參數(shù)。不同的 LOW-E膜的遮陽系

5、數(shù)是不同的，遮陽系數(shù)高的稱為高透膜，有的產(chǎn)品Se比表 1中所列的還要低，稱為陽光控制膜。不同玻璃制成的真空玻璃的遮陽系數(shù)是不同的，而且同一種真空玻璃安裝時(shí)LOW-E膜放在從外向內(nèi)數(shù)的第2表面還是第3表面的SeSHGC也稱太陽輻射總透射比，表示通過玻璃進(jìn)入室因此可以通過選擇不同類別的真空玻璃和安裝方式來控制太陽輻射得熱，達(dá)到節(jié)能的目的，比如在太陽輻射強(qiáng)的熱帶地區(qū)，應(yīng)選擇遮陽系數(shù)低的LOW-E膜，并按A 方式安裝，以減少太陽得熱，降低空調(diào)能耗。由于LOW-E膜的光學(xué)性質(zhì)不同，即使K 值相近的真空玻璃其輻射特性也會(huì)有較大區(qū)別。可見光透射比影響建筑物的采光，可見光反,而膜的位置也會(huì)影響建筑物的外觀顏色

6、，以上這些因素應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮。ASHRAE31.7，室內(nèi)溫度23.9。當(dāng)太陽輻射通量e為783Wm-2 ,3mm玻璃透過率 s=0.87，太陽輻射得熱因子SHGF= e，則此真空玻璃按A方式安裝的相對增熱：RHG=KT+SeSHGF=K?T+ e=6.71+313.7=+320.4(Wm-2)正號表示熱功率從室外傳向室內(nèi)，是“得熱”。此相對增熱中將近98%是太陽輻射（計(jì)算中的第二項(xiàng)）引起的。按ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)，冬季夜間室外溫度-17.8，室內(nèi)溫度21.1，此時(shí)相對增熱：RHG= -17.8-21.1)=-33（）負(fù)號表示熱功率從室內(nèi)傳向室外，是“失熱”。使用這種LOW-E真空玻璃在冬季特別

7、是寒冷地區(qū)優(yōu)勢明顯，在陽光充足地區(qū)或陽光照射時(shí)間長的立面，夏季得熱仍較大，還需采用遮陽措施或采用遮陽系數(shù)更低的LOW-E真空玻璃。但是應(yīng)該指出，表4所列出的這些按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算的結(jié)果，使各種玻璃的性能具有可比性，但實(shí)際上通過建筑物玻璃的熱交換量除和玻璃本身的參數(shù)（如K值和遮陽系數(shù)Se日照條件等）及建筑物本身的特性（如朝向、高度等）。環(huán)境因素則千變?nèi)f化，比如太陽輻射通量e就不可能是一恒定數(shù)值，也不可能總是高達(dá)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的783Wm-2際地估算出建筑物的能耗情況。真空玻璃產(chǎn)品已成功應(yīng)用于北京天恒大廈等十多個(gè)建成項(xiàng)目，其中以天恒大廈最受世人矚目。該大廈是世界第一座全真空玻璃辦公大廈，也是世界第一次把真空57238 22層，西、北立面采用半隱框真空玻璃幕墻7000平方米，東、南立面采用真空玻璃鋁合金斷熱窗2500 平方米，真空玻璃采用“中空+真空+中空”安全組合玻璃，經(jīng)國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，K值為 1.0Wm-2K-1 GB/T8484-2002保溫窗最高級10級的標(biāo)準(zhǔn)。遮蔽系數(shù)為0.56。經(jīng)專家計(jì)算，與安裝其它各種玻璃相比，該大廈每年可節(jié)省電費(fèi)開支最低 62萬元，最高423萬元。綜上所述，可以得到如下結(jié)論：中嶄露頭