节能玻璃在建筑节能设计中的应用

　　2. 3 外观效果

　　对于现代建筑设计而言，要充分考虑两方面的因素: 第一就是建筑的适用性和功能性; 第二就是建筑的美学性，即建筑的外观效果。在建筑节能设计中，由于大面积采用了节能玻璃，因此，建筑的外观效果和建筑节能玻璃的外观效果密切相关。要使整体建筑外观效果达到一个理想的状态，应该注意以下几个方面: 从学术角度来说，外观效果相当于视线的遮蔽性，而基本遮蔽的条件要求反射光强度大于5 倍的透射光强度，对应玻璃的室外反射率约为20%; 要充分考虑节能玻璃的综合反射颜色的构成: 即节能玻璃本体反射+背景天色+透过光色; 避免产生光污染。

　　3 建筑节能玻璃实现节能的主要因素

　　3. 1 节能玻璃的类型

　　节能玻璃的类型直接决定了节能玻璃在建筑中所发挥的效果。节能玻璃包括吸热玻璃( 遮阳玻璃) 、热反射玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃、真空玻璃等，不同类型的玻璃，特点各不相同。现代建筑中应用最多的是吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃，它们或单片使用，或搭配组合成中空玻璃使用，就经验而论，中空玻璃的使用率和节能效果最佳，已经被广泛使用，但具体地区还应考虑气候因素和经济因素。

　　对于热反射玻璃而言，遮阳系数比较低，而可见光反射比、传热系数（词条“传热系数”由行业大百科提供）、辐射率则与普通玻璃差别不大; 低辐射玻璃因其功能层具有较低的辐射率，因此其遮阳系数和传热系数都比较低; 中空玻璃一般是由2 片低辐射玻璃或者低辐射和热反射玻璃中空而成，因此其遮阳系数和传热系数比低辐射玻璃还要低，与普通玻璃相比，其传热系数至少可降低40%，是目前最实用的隔热玻璃。

　　3. 2 Low-E 玻璃的辐射率

　　Low-E 玻璃的传热系数与膜面的辐射率有着直接的关系。辐射率越小时，对远红外线的反射率越高，玻璃的传热系数也会越低。例如，当6mm单片Low-E 玻璃的膜面辐射率为0. 2 时，传热系数为3. 80W/( m2·K) ;辐射率为0. 1 时，传热系数为3. 45W/( m2·K) 。

　　单片玻璃的U 值的变化必然会引起中空玻璃U 值的变化，而辐射率的大小和低辐射玻璃的膜层厚度和功能层( Ag 层) 的层数有密切关系。热反射玻璃的辐射率ε 约0. 6～0. 87; 阳光控制玻璃辐射率ε 约0. 5～0. 8; 双银产品的辐射率ε 一般为0. 05 左右; 而三银产品的辐射率ε 一般小于0. 03，因此三银产品的节能效果最理想。

　　3. 3 中空玻璃的配置

　　在使用过程中，不同原片玻璃的组合可以形成不同中空玻璃的光学性能参数。选择合适的中空玻璃原片进行组合，在相等造价的基础上可获得更好的节能效果。几种不同原片玻璃组合( 6mm+12A + 6mm) 的光学性能参数如表1所示。

　　从表中可以看出，根据需要选用吸热玻璃、热反射玻璃、Low-E 玻璃等作为中空玻璃的基片，可以大大降低传热系数和遮阳系数，同时可见光透过率较高，具有显著的节能效果，是节能玻璃的最佳选择。

　　3. 4 膜面位置的因素

　　对于中空玻璃而言，膜面的位置直接影响节能玻璃的Sc 和U 值，而Sc 和U 值又直接影响节能玻璃的节能效果，因此，薄膜位置的选择不容忽视。另外，膜面的选择要根据各地常年的气候状况和建筑的外观设计要求而定。

　　一般情况下，膜面位置的选择( 见图2) 对于南方地区，膜面大多位于2# 面;对于北方地区，膜面大多位于3# 面两种方式隔热性差异在于: 两种方式的U冬相等，U夏相差2%，2 #面的Sc 低于3# 面10% 以上。而从外观效果角度来看，2#面的外观颜色效果优于3#面。6mm + 12A +6mm 透明Low-E 玻璃和冷灰Low-E中空玻璃的膜面位于2#、3#时遮阳系数Sc 和传热系数的差异如表2 所示。

　　3. 5 间隔层气体的影响

　　由于气体间隔层的作用，使得中空玻璃的导热系数比单片玻璃低50% 左右。中空玻璃内部充填的气体除空气外，还有氩气、氪气等惰性气体（词条“惰性气体”由行业大百科提供）。中空玻璃具有良好的热阻性能，这归因于气体的导热系数很低( 空气0. 024W/mK; 氩气0.016W/mK) 。对于6mm + 12A + 6mm 的白玻中空组合来说，当间隔层气体为空气时，U 值约为2. 7 W/m2K; 当充填100%氪气时，U 值约为2. 47W/m2K，而充填100%氩气时，U 值约为2. 53W/m2K。相对于氪气而言，因氩气在空气中的含量丰富，容易提取，使用成本较低，因此氩气常作为间隔层气体广泛应用于中空节能玻璃的加工中。

　　4 结语

　　节能玻璃是一种高效、实用、美观的建筑材料，在建筑节能系统工程中发挥着不可替代的作用。在建筑节能设计中，节能玻璃的选择应该遵循“因地制宜，外观与采光并重”的原则，根据不同地区的气候特点合理选择适用性能的玻璃，既要考虑外观效果，又要重视采光程度。同时，充分考虑节能玻璃的类型、配置、辐射率、膜面位置、间隔层气体等因素对节能玻璃性能的影响，规避不利因素，使节能玻璃在建筑节能工程中发挥出其最理想的节能效果，从而达到降低能耗的目的。我们相信，随着可持续发展观念和建筑节能意识的逐步深入，高性能的节能玻璃必将得到不断的发展和拥有更加广泛的市场前景。

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