建筑玻璃熱工性能

中國(guó)南玻集團(tuán)股份有限公司建筑玻璃特性和應(yīng)用趨向中國(guó)南玻集團(tuán)工程玻璃事業(yè)部

一、建筑玻璃本質(zhì)鈉鈣硅玻璃Na2O–CaO–SiO215%10%70%玻璃結(jié)構(gòu)：以硅氧四面體為基本單元形成三維網(wǎng)絡(luò)，堿金屬、堿土金屬作為網(wǎng)絡(luò)修飾體填充其間硅橋氧非橋氧鈉鈣浮法玻璃物理性能折射率:1.52透光率(6mm):~88%比熱:753J/kg.K軟化點(diǎn):720～730℃線膨脹系數(shù):8.5*10-6/℃密度:2.5g/cm3

楊氏模量:>7*104MPa彎曲強(qiáng)度:90MPa抗張強(qiáng)度：39.2~58.9MPa抗壓強(qiáng)度：1960~4900MPa

優(yōu)點(diǎn)：高透光、低成本、美觀、耐用、環(huán)境友好缺點(diǎn)：脆性材料、存在破裂不確定性、不夠安全浮法玻璃熱工性能6mm玻璃傳熱系數(shù):～6.0W/m2.K太陽(yáng)能80％以上直接透過(guò)，遮陽(yáng)系數(shù)約為0.98

節(jié)能性很差！

門(mén)窗為建筑節(jié)能最薄弱環(huán)節(jié)普通透明玻璃的特性浮法玻璃種類透明玻璃、超透玻璃超白（低鐵）玻璃本體著色玻璃：綠玻、藍(lán)玻、茶玻、灰玻、水晶灰玻…1、自然界熱能的形式太陽(yáng)輻射:

僅來(lái)自室外遠(yuǎn)紅外熱輻射室內(nèi)來(lái)自暖氣、電器等。室外來(lái)自建筑物、道路等。自然界兩種基本的熱能形式：

二、建筑玻璃節(jié)能性的改善兩種形式熱能的波長(zhǎng)分布太陽(yáng)輻射透透過(guò)玻璃太陽(yáng)直接輻輻射透過(guò)反射吸收再輻射、對(duì)對(duì)流2、熱量的傳傳遞過(guò)程太陽(yáng)能直接接透射比τ(λ)——玻璃透射比比的光譜；；S(λ)——標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光光譜玻璃的太陽(yáng)陽(yáng)能總透射射比hin——玻璃室內(nèi)表表面換熱系系數(shù)；hout——玻璃室外表表面換熱系系數(shù)；As——玻璃的太陽(yáng)陽(yáng)輻射吸收收系數(shù)玻璃的遮陽(yáng)陽(yáng)系數(shù)SC0.87是3mm標(biāo)準(zhǔn)玻璃的的太陽(yáng)能總總透射比遠(yuǎn)紅外熱輻輻射透過(guò)吸收再輻射、對(duì)對(duì)流玻璃的傳熱熱系數(shù)(Is=0)——通過(guò)玻璃傳傳向室內(nèi)的的凈熱流W/m2；——室外環(huán)境溫溫度；——室內(nèi)環(huán)境溫溫度U值與K值K、U都是傳熱系數(shù)返回區(qū)別：來(lái)自自不同的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)體系，，其數(shù)值有有差別。歐洲EN673、中國(guó)GB10294、美國(guó)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系：不存存在換算關(guān)關(guān)系，但有有以下一般般關(guān)系：歐洲k值<中國(guó)K值<U值示例：以6CEB21+12A+6C中空玻璃為為例歐洲k值=1.61中國(guó)K值=1.68美國(guó)U冬=1.77U夏=1.953、透過(guò)玻璃傳傳遞熱量的的公式Q=630SC+U(T外-T內(nèi))----------------------太陽(yáng)能透過(guò)過(guò)------------------------對(duì)流、傳導(dǎo)導(dǎo)透過(guò)參數(shù)說(shuō)明：：SC--遮陽(yáng)系數(shù)：：反映對(duì)陽(yáng)陽(yáng)光的遮蔽蔽效果U--傳熱系數(shù)：：與測(cè)試條條件有關(guān)，，分夏、冬冬季值，單位為W/m2·K4.建筑玻璃節(jié)能性性的獲得4.1節(jié)能性獲得得的途徑鍍膜：熱熱反射射鍍膜Low-E鍍膜（低輻輻射鍍膜））單銀雙銀三銀合成中空：：?jiǎn)沃锌铡⒍嘀锌铡⒍瓒栊詺怏w真空玻璃。。。。。。。。4.2低輻射玻璃璃分類根據(jù)制造工工藝分為:在線Low-E離線Low-E熔融的錫液液在線鍍膜耐火材料熔融的玻璃璃液..…….……….……….………噴射化學(xué)氣氣體在線鍍膜離線鍍膜在線Low-E與離線Low-E比較優(yōu)點(diǎn)：：可單單片使使用（（可帶帶膜鋼鋼化加加工））。缺點(diǎn)：：隔熱熱、遮遮陽(yáng)性性差；；鋼化化后變變形度度大，，顏色均均勻性性差；；顏色色品種種單一一。離線Low-E優(yōu)點(diǎn)：：隔熱熱、遮遮陽(yáng)性性好；；先鋼鋼化后后鍍膜膜平整整度好；顏顏色均均勻性性好；；顏色色品種種豐富富。在線Low-E缺點(diǎn)：：加工工工藝藝要求求高。。在線、、離線線Low-E的光譜譜曲線線比較較離線Low-E可反射更更多的的紅外外線熱熱能，，而在在線Low-E相對(duì)差差些，，尤其對(duì)對(duì)太陽(yáng)陽(yáng)光中中熱輻輻射的的反射射，離離線產(chǎn)產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于于在線線產(chǎn)品品。在線、、離線線Low-E的節(jié)能能參數(shù)數(shù)對(duì)比比以上取取透明明Low-E玻璃進(jìn)進(jìn)行比比較.對(duì)比結(jié)結(jié)果表表明,兩者的的U值相差差約10%。離線Low-E的隔熱熱性能能、遮陽(yáng)性性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比在在線Low-E好.4.3離線Low－E膜層結(jié)結(jié)構(gòu)4.4LOW-E中空玻玻璃結(jié)構(gòu)示示意圖圖干燥空空氣層層丁基膠膠鋁條及及干燥燥劑低輻射射膜結(jié)構(gòu)膠膠室外室內(nèi)12344.5幾種離離線鍍鍍膜玻玻璃的的比較較4.6幾種玻玻璃的的節(jié)能能參數(shù)對(duì)對(duì)比名稱結(jié)構(gòu)K值(W/m2k)Sc重量(kg/m2)單白玻6mm6.00.9915白玻中空6+12A+62.80.8730雙白玻中空6+9A+6+9A+61.90.7845雙白玻中空6+12A+6+12A+61.80.7845Low-E中空6+12A+61.70.4630能耗費(fèi)費(fèi)用對(duì)對(duì)比4.7建筑節(jié)節(jié)能玻玻璃應(yīng)應(yīng)用趨趨向鍍膜：：熱反射射鍍膜膜Low-E鍍膜（（低輻輻射鍍鍍膜））單銀雙銀三銀合成中中空：?jiǎn)沃锌湛?、多中空空、惰惰性氣氣體真空玻玻璃。。。。。。。。。。使用方方法不不同會(huì)會(huì)引起起Low-E玻璃節(jié)節(jié)能性性的明明顯差差異只有針針對(duì)不不同的的應(yīng)用用環(huán)境境，合合理地地應(yīng)用用Low-E玻璃，，才能能充分分體現(xiàn)現(xiàn)Low-E玻璃的的節(jié)能能性三、Low-E玻璃的的合理理應(yīng)用用1、簡(jiǎn)單單Low-E中空玻玻璃與與普通通鍍膜膜加Low-E復(fù)合中中空玻玻璃的的比較較表1玻璃性性能參參數(shù)No.ProductVisibleSolarUwUsSCTv%Rv%Ts%Rs%W/m2·KW/m2·K16CEV11-42#2+12A+6C4219272826CST150#2+12A+6CES11-85#34319317表2夏熱冬冬暖地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較表3嚴(yán)寒地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較2、Low-E夾層玻玻璃的的比較較表4玻璃性性能參參數(shù)表表No.ProductVisibleSolarUwUsSCTv%Rv%Ts%Rs%W/m2·KW/m2·K16SolarE#2/0.76PVB/6C65845826C/0.76PVB/6SolarE#459748表5夏熱冬冬暖地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較表6嚴(yán)寒地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較3、單銀Low-E玻璃與與雙銀銀Low-E玻璃的的比較較表7玻璃性性能參參數(shù)表表No.ProductVisibleSolarUwUsSCTv%Rv%Ts%Rs%W/m2·KW/m2·K16CEB14-60#2+12A+6C5317352626CED13-60#2+12A+6C53192544表8夏熱冬冬暖地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較表9嚴(yán)寒地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較4、雙中空空Low-E玻璃與與雙銀銀Low-E玻璃的的比較較表10玻璃性性能參參數(shù)No.ProductVisibleSolarUwUsSCTv%Rv%Ts%Rs%W/m2·KW/m2·K16CES11-80#2+12A+6CES11-85#4+12A+6C611435281.01.10.4926CED12-68#2+12A+6C61102938表11夏熱冬冬暖地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較表12嚴(yán)寒地地區(qū)能能耗模模擬計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果比比較要點(diǎn)在不同同的環(huán)環(huán)境條條件下下或不不同的的使用用情況況下，，Low-E玻璃表表現(xiàn)出出的節(jié)節(jié)能性性是存存在明明顯差差異的的必須根根據(jù)具具體的的氣候候特征征，建建筑構(gòu)構(gòu)造進(jìn)進(jìn)行細(xì)細(xì)致的的科學(xué)學(xué)分析析，合合理地地進(jìn)行行玻璃璃配置置設(shè)計(jì)計(jì)，適適當(dāng)?shù)氐貞?yīng)用用才能能充分分體現(xiàn)現(xiàn)Low-E玻璃的的節(jié)能能性四、建建筑玻玻璃的的安全全性1.鋼化玻玻璃★半鋼化化玻璃璃特點(diǎn)點(diǎn)：強(qiáng)強(qiáng)度是是退火火玻璃璃的2倍；不屬于于安全全玻璃璃但有有安全全性；；不存在在自爆爆現(xiàn)象象。★鋼化玻玻璃特特點(diǎn)：：強(qiáng)度度是退退火玻玻璃的的3-4倍；鋼化后后平整整度變變差；；存在自自爆的的缺陷陷。普通玻玻璃破破裂特特征半鋼化化玻璃璃破裂裂特征征鋼化玻玻璃破破裂特特征★自爆的的主要要原因因：NiS晶體(>0.06mm)變相后后體積積增大大，導(dǎo)致局局部應(yīng)應(yīng)力平平衡破破壞；；★自爆概概率：：目前前尚無(wú)無(wú)任何何標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)明確確給出出數(shù)值值，根根據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)每四噸噸玻璃璃存在在一粒粒NiS，按厚厚度6mm面積1m2計(jì)相當(dāng)當(dāng)于0.3%,國(guó)際行行業(yè)一一般認(rèn)認(rèn)同0.3-0.8%，與玻玻璃尺尺寸有有關(guān)；；★自爆的的的不不可預(yù)預(yù)知性性：現(xiàn)現(xiàn)有浮浮法玻玻璃生生產(chǎn)線線僅能能檢測(cè)測(cè)出>0.2mm的雜質(zhì)質(zhì)粒，，因此此無(wú)法法檢測(cè)測(cè)出NiS的存在在；1.1鋼化玻玻璃的的自爆爆★關(guān)于自自爆率率的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值：國(guó)國(guó)內(nèi)外外目前前無(wú)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值?！锞|(zhì)處處理的的作用用：促促使NiS晶體變變相，，引發(fā)發(fā)自爆爆；★不同標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的的處理理?xiàng)l件件:1.2鋼化玻玻璃均均質(zhì)處處理★處理后后的自自爆率率：國(guó)國(guó)內(nèi)外外未累累積足足夠的的數(shù)據(jù)據(jù)，一一般＜0.1％。標(biāo)準(zhǔn)升溫時(shí)間保溫時(shí)間(~300℃)降溫時(shí)間(至75℃以下)DIN185164hs4hs4hsEN141791hs2hs1hsJGJ102條文1hs2hs1hs2.夾層玻璃璃2.1夾層玻璃璃的一般般特性隔聲性：：隔隔音性性能略優(yōu)優(yōu)于中空空玻璃安全性：：破破碎后后仍連成成一體。。隔紫外線線：可將將紫外線線基本隔隔絕使用不同同的夾層層膜材料料，會(huì)獲獲得不同同的附加加性能。。2.2夾層膜的的種類及及特點(diǎn)★種類：PVB膜—聚乙烯醇醇縮丁荃荃EVA膜—乙烯醋酸酸乙烯共共聚物SGP膜（離子子型膜））—聚乙烯對(duì)對(duì)苯二酸酸鹽及金屬鹽離離子混合合物其中SGP是美國(guó)杜杜邦SentryGlas?Plus膜的簡(jiǎn)稱稱；目前建筑筑上使用用量最多多的仍是是PVB膜?！锾匦员容^較：種類耐溫性抗撕裂強(qiáng)度（MJ/m3）殘余強(qiáng)度粘接金屬耐水性PVB<70℃13無(wú)差差EVA____無(wú)優(yōu)優(yōu)SGP<82℃50有優(yōu)優(yōu)PVBLaminateFailureSGP中心位移移延續(xù)時(shí)間間夾層玻璃璃破碎后后在330kg荷載下位位移變化化曲線：：顯示玻璃璃破碎后后SGP夾層玻璃璃的殘余余強(qiáng)度用SGP夾層玻璃璃制成的的樓梯板板和支撐撐3.安全玻璃璃的應(yīng)用用★在強(qiáng)度滿滿足的情情況下，，非點(diǎn)接接駁式安安裝的夾夾層宜采采用半鋼化玻璃璃，以避避免自爆爆及獲得得破碎后后的殘余余強(qiáng)度;★夾層玻璃璃在室外裸裸露使用用時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用EVA或SGP膜;★夾層需與與金屬粘粘接的，，應(yīng)采用用EVA或SGP膜;★承受荷載載尤其是是上人的的水平面面板，應(yīng)應(yīng)采用SGP膜;★典型的玻玻璃采光光頂：鋼鋼化Low-E＋12A＋半鋼化化加層中中空，考慮太陽(yáng)陽(yáng)輻射的的熱舒適適性（<200w/m2），Sc應(yīng)小于0.3;★承受水平平荷載的的護(hù)欄玻玻璃應(yīng)采采用12mm以上的鋼鋼化玻璃璃，相對(duì)高度度大于5米時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用半半鋼化夾夾層玻璃璃，防護(hù)護(hù)欄桿應(yīng)與建筑筑主體結(jié)結(jié)構(gòu)牢固固連接;五、玻璃璃的隔聲聲性能1.人耳對(duì)聲聲音的感感知度人耳感知知聲波的的范圍：：20Hz~16000Hz主觀感知知程度：：相差10dB－聽(tīng)覺(jué)覺(jué)感知相相差一倍倍相差5dB－聽(tīng)覺(jué)覺(jué)可明顯顯感知有有差別相差3dB－聽(tīng)覺(jué)覺(jué)剛能感感知有差差別相差1dB－人耳耳無(wú)法辨辨別有差差別結(jié)論:如無(wú)特殊殊要求不不必追求求1dB～2dB的差別。。2.玻璃隔聲聲的定律律玻璃的隔隔聲性能能服從質(zhì)質(zhì)量定律律：R＝20lgM+20lgf-47.2dB其中：R—玻璃的隔隔聲量（（dB分