3 Low-E玻璃隔熱節(jié)能原理
3.1 Low-E玻璃與普通玻璃性能對(duì)比
傳導(dǎo)和對(duì)流的熱流失一經(jīng)由雙重玻璃窗控制后,其最重要的熱量流失就是輻射,在低溫和寒冷的氣候中,熱量從室內(nèi)流失時(shí),它就變得特別重要。低輻射鍍膜玻璃對(duì)長(zhǎng)波紅外的反射率較高,能將熱輻射反射返回原空間。
我國(guó)GB/T18915.2-2002鍍膜玻璃標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的輻射率(E)低于0.15的要求,這是%考試|大|普通鍍膜玻璃是無(wú)法達(dá)到的,而雙銀Low-E鍍膜玻璃具有很低的遮陽(yáng)系數(shù)和很高的可見(jiàn)光透過(guò)率,具有很低的K值和U值,可以滿足該要求。測(cè)試表明,采用普通雙層中空玻璃,室內(nèi)能量的80%通過(guò)玻璃傳輸?shù)绞彝猓蝗绻陔p層中空玻璃內(nèi)側(cè)表面鍍上一層無(wú)色的低輻射膜,則傳輸?shù)绞彝獾哪芰靠山档偷?0%,如圖2所示。低輻射鍍膜玻璃窗隔熱性能幾乎可提高一倍,但重量和尺寸并不增加,也不明顯減少陽(yáng)光的透過(guò)。表2反映了不同結(jié)構(gòu)的玻璃制品對(duì)于熱量傳遞的阻隔對(duì)比情況,可以看出雙銀Low-E鍍膜玻璃的隔熱性能最優(yōu)異。
3.2 雙銀Low-E中空玻璃的節(jié)能優(yōu)勢(shì)
雙銀Low-E玻璃主要在玻璃表面上利用磁控濺射法沉積多層膜材,在多層膜層材料中%考試|大|沉積兩層以上的純銀基材而成的高性能玻璃制品。該膜是一種熱反射原理膜,具有高可見(jiàn)光透射率、極高的遠(yuǎn)紅外線反射率,該種覆蓋雙銀層的雙銀Low-E低輻射鍍膜玻璃可將98%以上的遠(yuǎn)紅外熱輻射反射回去,可使玻璃的輻射率E值由0.84以上降低到0.15以下,其遮陽(yáng)系數(shù)SC可根據(jù)工程需要在0.2~0.7之間調(diào)動(dòng)。
3.3 中空玻璃暖邊技術(shù)的采用
中空玻璃的間隔條在導(dǎo)熱系數(shù)上也是至關(guān)重要,槽鋁式間隔條的應(yīng)用非常廣泛,而暖邊技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還較少,它的性能與雙銀Low-E中空玻璃相結(jié)合,更體現(xiàn)出節(jié)能的優(yōu)勢(shì),在相同的環(huán)境下對(duì)比使用,隔熱效果存在明顯提高。表3是木窗、塑窗、鋁窗分別采用鋁間隔條、TGI 暖邊間隔條時(shí),根據(jù)現(xiàn)有條件進(jìn)行計(jì)算得出以下數(shù)據(jù)[4]:
4 針對(duì)我國(guó)不同地區(qū)的節(jié)能玻璃設(shè)計(jì)方案[5]
我國(guó)氣候的顯著特點(diǎn)是夏熱冬冷,國(guó)家對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的基本要求是:城鎮(zhèn)建筑冬季室內(nèi)溫度達(dá)到18℃,夏季室溫低于30℃。因此,不同氣候區(qū)域?qū)τ诮ㄖ獯暗臒峁罢陉?yáng)性能要求各有側(cè)重,南方側(cè)重于隔熱,北方側(cè)重保溫,中原地區(qū)則要兩者兼顧。
南方,夏熱冬暖,全年平均日照高,平均氣溫高。我國(guó)的夏熱冬暖的南方地區(qū),不考慮冬季取暖,如海南、三亞、廣州、深圳、香港、澳門(mén)等城市。我們需要:低的遮陽(yáng)系數(shù)、低的U值、可供選擇的可見(jiàn)光透過(guò)率,優(yōu)先選用遮陽(yáng)型Low-E玻璃,雙銀型Low-E玻璃。
對(duì)于北方,冬冷夏暖,全年平均氣溫低。我國(guó)的東北地區(qū),日照充足,全年寒冷時(shí)間長(zhǎng)達(dá)50天以上,夏季暖和,晝夜溫差大。典型城市:哈爾濱、沈陽(yáng)。我們需要:相對(duì)高的遮陽(yáng)系數(shù)、低的U值、可供選擇的可見(jiàn)光透過(guò)率,優(yōu)先選擇高透型Low-E玻璃。
而長(zhǎng)江中下游地區(qū),冬季寒冷,夏季炎熱,冬天和夏天持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。典型城市:上海、南京、武漢、杭州等。我們需要:相對(duì)低的遮陽(yáng)系數(shù)、低的U值、可供選擇的可見(jiàn)光透過(guò)率,優(yōu)先考慮選用遮陽(yáng)型Low-E玻璃和雙銀Low-E玻璃。
5 展望
21世紀(jì)的前20年是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的黃金時(shí)期,人口紅利的到來(lái)使得人民對(duì)住房的需求強(qiáng)烈,舒適性和環(huán)保人性化的建筑是人們看重的根本。目前,我國(guó)每年建成的住房面積達(dá)16~20億平方米,約占世界年總建筑面積總量的一半,預(yù)計(jì)到2010年底,我國(guó)房屋建筑面積為519億平方米,其中城市171億平方米,到2020年底,我國(guó)房屋建筑面積為686億平方米,其中城市261億平方米,建筑規(guī)模極其巨大[6]。然而,既有的近400億平方米的建筑中99%以上的為高能耗建筑,新建的也大部分屬于高能耗建筑,單位建筑面積的采暖費(fèi)用約為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍以上,按照目前的發(fā)展水平,到2020年,我國(guó)的建筑能耗將達(dá)到10.89億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,空調(diào)的高峰負(fù)荷相當(dāng)于10座三峽電站的滿負(fù)荷運(yùn)行。在公共建筑的全年能耗中,大約50%~60%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng),而在這部分能耗中,大約20%~50%是由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所消耗。在整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,通過(guò)玻璃傳遞的熱量遠(yuǎn)高于其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代化公共建筑中,大面積采用玻璃已成為趨勢(shì),在%考試|大|玻璃幕墻和門(mén)窗中,玻璃面積與框材相比占控制地位,是玻璃幕墻和門(mén)窗傳熱的主要部位。而目前,很多業(yè)主和發(fā)展商都沒(méi)有考慮到今后整棟樓長(zhǎng)期的采暖、制冷所需的費(fèi)用,而對(duì)工程的一次性高投資產(chǎn)生疑惑。我們需要建筑設(shè)計(jì)師根據(jù)工程的實(shí)際地理位置和氣候變化進(jìn)行合理的計(jì)算,得出所使用的節(jié)能材料,這樣才能夠降低整棟大廈終身的驚人耗電費(fèi)用。
我國(guó)是一個(gè)能源匱乏的國(guó)家,建筑節(jié)能勢(shì)在必行。作為建材中使用最為廣泛的材料之一,玻璃也是建筑幕墻結(jié)構(gòu)中最為核心的一部分。在建筑美學(xué)設(shè)計(jì)上,不僅要要達(dá)到建筑采光要求、讓人獲得空間美感,更要滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189、《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2003等規(guī)定的要求。2008年北京的綠色奧運(yùn)、環(huán)保奧運(yùn),奧運(yùn)配套設(shè)施建設(shè)大量采用最新的節(jié)能環(huán)保材料,再到上海世博園的規(guī)劃與設(shè)計(jì),無(wú)不體現(xiàn)了國(guó)家的節(jié)能政策和導(dǎo)向。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)國(guó)家“十一五”的節(jié)能目標(biāo),具有“綠色”、“環(huán)保節(jié)能”特性的單銀Low-E中空玻璃、雙銀Low-E鍍膜中空玻璃等將成為公共建筑和民用建筑的首選產(chǎn)品和主流產(chǎn)品,未來(lái)整個(gè)建筑業(yè)的強(qiáng)力需求必將推動(dòng)我國(guó)整個(gè)建筑玻璃行業(yè)的迅猛發(fā)展。