青海新順達(dá)教您如何鑒別玻璃是否節(jié)能？
為了滿足建筑節(jié)能以及舒適性的需求，節(jié)能玻璃已經(jīng)成為綠色建筑中不可或缺的部件。建筑節(jié)能和遮陽的產(chǎn)品和方式有很多，本文從門窗幕墻用Low-E玻璃的角度，來研究一下能量如何通過玻璃來傳遞，Low-E玻璃是如何節(jié)能的，以及如何鑒別和評估玻璃是否節(jié)能。
一、熱量如何通過玻璃傳遞
圖1 熱量通過玻璃傳遞示意圖
建筑的能耗有很多來源，其中通過透明部分玻璃的熱量的傳遞占據(jù)了很大的比例。通過玻璃傳遞到室內(nèi)的熱量有兩種方式，分別為太陽輻射傳熱和溫差傳熱，其中太陽輻射傳熱又包括了太陽光直接透射和室內(nèi)二次傳熱。
按照現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范和評價體系，對不同地區(qū)以及不同的建筑類型，限定了透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)門窗和幕墻的太陽能總透射比g（或者遮陽系數(shù)SC）和傳熱系數(shù)K值這兩個重要參數(shù)，其中太陽能總透射比g用于評價太陽輻射傳熱，傳熱系數(shù)K值用于評價溫差傳熱。熱量傳遞示意圖如圖1所示。
在冬季和夏季，通過玻璃傳遞熱量較多的兩個季節(jié)。在夏季，太陽輻射傳熱占主要因素，在冬季，尤其是嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，溫差傳熱占主要因素。無論任何地區(qū)和季節(jié)，傳熱系數(shù)K值都是越低越好，的節(jié)能玻璃如三玻兩腔中空和真空玻璃，K值可以達(dá)到0.8以下；而太陽能總透射比g，應(yīng)根據(jù)使用地區(qū)和建筑朝向，選擇合理的值。
二、Low-E玻璃的性能
國內(nèi)生產(chǎn)Low-E是從單銀Low-E開始，經(jīng)歷了雙銀，再到三銀逐漸發(fā)展而來的，Low-E玻璃也一步步更好地解決了采光與遮陽的矛盾。
根據(jù)銀層及功能的不同，Low-E可分為單銀、雙銀和三銀。結(jié)構(gòu)圖如圖2～圖4。
圖2 一層銀層---典型單銀Low-E膜層結(jié)構(gòu)示意圖
圖3 兩層銀層---典型雙銀Low-E膜層結(jié)構(gòu)示意圖
圖4 三層銀層---典型三銀Low-E膜層結(jié)構(gòu)示意圖
除了結(jié)構(gòu)的區(qū)別之外，單、雙、三銀從性能上有什么區(qū)別呢？下面以列表的形式比較一下單、雙、三銀Low-E中空玻璃光熱參數(shù)，如表1，表1中下面一行3mm玻璃的光熱參數(shù)作為參考。
表1 典型單、雙、三銀Low-E中空玻璃光熱參數(shù)
由上表可見，由單、雙、三銀Low-E分別組成的中空玻璃，傳熱系數(shù)K值相差不大。此外，在可見光透射比相差不大的情況下，隨著銀層的增加，g值、SC和gIR依次遞減，尤其是紅外熱能總透射比gIR（表中黃色顯示部分），差異非常顯著，而光熱比LSG依次增加。
為了進(jìn)一步比較幾種玻璃的g和gIR，奧博泰公司統(tǒng)計了多種玻璃的數(shù)據(jù)，并繪制了散點圖，詳見圖5。由圖5可見，單銀中空的g值和gIR值均較高（圖中黑色方框），明顯雙銀中空（圖中紅色圓點）和三銀中空（圖中藍(lán)色三角），這意味著通過單銀中空玻璃進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射傳熱較多。
再比較雙銀中空和三銀中空的g和gIR,顯而易見，雙銀和三銀在g值方面并沒有拉開差距，而gIR明顯拉開了距離，三銀中空的gIR可降低至0.06以下，即只有不到6%的紅外熱能透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)。
圖5 單、雙、三銀中空玻璃g和gIR散點圖（圖片來源：奧博泰）
三、為什么三銀Low-E玻璃能夠成為玻璃中的
根據(jù)上面的分析，炎熱地區(qū)的低能耗建筑或者夏季需遮陽的建筑部位，建議選擇三銀Low-E，三銀Low-E的光熱比大，即在可見光透射相同時，透熱可以降到小，真正實現(xiàn)“透光不透熱”。
在歐美Low-E應(yīng)用比較普及的國家，無論是公共辦公樓還是私人住宅，都使用三銀玻璃，甚至超市都能買到標(biāo)準(zhǔn)化的三銀整窗。這得益于他們的法律、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和市場等方面標(biāo)準(zhǔn)化程度的優(yōu)勢。三銀在我國也是發(fā)展迅速，且產(chǎn)品越來越豐富多樣，如表2。
表2 三銀產(chǎn)品參數(shù)表
安裝了三銀Low-E中空后，人體的舒適感得以提升。由于人體的灼熱感是太陽輻射近紅外引起的，gIR越高，說明紅外透過越高，gIR越低，紅外透過越低，三銀的紅外透射gIR可以做到0.06以下，即反射掉了絕大部分熱量，灼熱感得以明顯改善，非常適合在炎熱地區(qū)使用，舒適度大幅提升。
四、如何鑒別和評估節(jié)能玻璃
薄薄的膜層，難以用肉眼或者簡易的方式來識別和評價。尤其是已上墻的玻璃，由于玻璃不宜拆卸，且鋼化后無法切割成小片，用傳統(tǒng)的實驗室檢驗方法幾乎不太可能。下面我們來介紹一種方法，來識別單、雙、三銀Low-E及其節(jié)能參數(shù)。
需要特別強(qiáng)調(diào)的是，該方法不是用來判定Low-E玻璃有幾個銀層，而是用來判斷Low-E中空玻璃對于太陽光的透射和反射，用來評價Low-E中空玻璃的節(jié)能效果。但根據(jù)目前的Low-E玻璃技術(shù)，綜合玻璃數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品參數(shù)，一般可以識別出單、雙、三銀。
1）步，用中空玻璃輻射率計測試玻璃結(jié)構(gòu)、Low-E位置和輻射率
圖6 中空玻璃輻射率計
圖7 測試界面
圖7為中空玻璃輻射率計測試的三種玻璃，其中紅色線代表Low-E膜層位置，圖7（a）中E=0.094指Low-E玻璃的輻射率為0.094，23.65mm為玻璃的總厚度，右側(cè)分別為各片玻璃以及腔體的厚度，圖7（b）和（c）同理?？梢酝ㄟ^檢測Low-E玻璃的輻射率，根據(jù)經(jīng)驗大概判斷是單、雙、三銀，但此時還不能下結(jié)論是單、雙、三銀。
2）第二步，測試光譜透反射曲線
圖8 某項目測試現(xiàn)場（圖中儀器為奧博泰公司開發(fā)的慧眼1000）
測試結(jié)果如下：
圖9 典型單銀Low-E中空玻璃的實測光譜曲線
圖10 典型雙銀Low-E中空玻璃的實測光譜曲線
圖11 典型三銀Low-E中空玻璃的實測光譜曲線
由圖9～圖11可見，該儀器給出了玻璃完整的節(jié)能指標(biāo)如傳熱系數(shù)K值、太陽能總透射比g值、可見光透射比tv等光熱參數(shù)（見圖片左側(cè)），從曲線可以看出，單、雙、三銀Low-E中空的不同波段范圍的透過和反射明顯不同，從曲線的形狀一般可以識別出單、雙、三銀。當(dāng)然，分辨出單、雙、三銀并不是終目的，該儀器主要用來準(zhǔn)確測量和評價玻璃的節(jié)能效果。
五、結(jié)論
隨著技術(shù)的進(jìn)步，雖然各種玻璃和新技術(shù)不斷出現(xiàn)，但從技術(shù)成熟度和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀來看，Low-E玻璃目前是無法被取代的，Low-E玻璃作為原片玻璃，可以和真空腔體或者中空腔體組合成節(jié)能玻璃，能夠?qū)崿F(xiàn)不同使用地區(qū)的不同需求，可以應(yīng)用于被動房等低能耗建筑。
今年期間，全國、金晶集團(tuán)有限公司董事長王剛建議通過出臺強(qiáng)制使用法規(guī)、政策補(bǔ)貼等措施，全面推廣應(yīng)用節(jié)能玻璃，推進(jìn)建筑節(jié)能，他希望我國綠色節(jié)能建材在法制化的保障中迎來發(fā)展春天，人們能夠住得健康、行得健康。
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