文档介绍：Low-E玻璃的热工性能评价指标Low-E玻璃的热工性能评价指标引言随着全球能源供应危机的日益加剧,能源将成为制约各国经济的主要因素。我国提出了社会经济和能源可持续发展战略,建设节约型社会,在实现国民经济快速发展的同时努力降低单位GDP的能源消耗。而建筑行业的节能潜力巨大,在不断提高人们居住环境舒适度的同时,降低建筑耗能总量,有效缓解能源的供需矛盾,既具有实际经济意义,又具有重要的社会意义和环保价值。建筑物中通过门窗散失的热量约占整个建筑物采暖或制冷能耗的50%,而通过玻璃流失的热量约占整个窗户流失热量的80%。因此,如何降低经玻璃流失的热量损失对整个建筑物的节能至关重要。 Low-E玻璃由于其对长波红外辐射具有良好的阻挡作用,而紫外及可见光基本通过,具有优异的隔热、保温性能。是降低建筑物能耗的有效途径。 1Low-E玻璃节能原理 太阳辐射光谱如图1所示,太阳辐射主要集中在可见光部分(380~780nm),波长大于可见光的红外线(>780nm)和小于可见光的紫外线(<380nm)的部分较少。在全部辐射能中,波长在150~4000nm的占99%以上,且主要分布在可见光区和红外区,前者占太阳辐射总能量的约50%,后者占约43%,紫外区的太阳辐射能很少,只占总量的约7%。图1中NIR是近红外波段,近红外辐射照射到物体(如建筑物、室内家具)上时,将会转换成远红外线再次辐射出来。IR是远红外区,是22℃黑体的远红外辐射强度,暖气、人体、炎热路面等所发出的热辐射主要集中在此波段上。 各种Low-E玻璃的透过光谱分析分析图2、图3可知,与普通玻璃相比,镀膜玻璃在近红外波段内的透过相应减少,且从单银到双银再到三银明显减少,从而阻挡热辐射。尤其是三银Low-E玻璃,具有高的可见光透过率,从而保证了高的采光性,同时具有最低的近红外透过率,从而有效地阻挡了热辐射。 2Low-E中空玻璃的传热原理由于离线Low-E玻璃极易氧化,故不会单片使用。通常Low-E玻璃是由2片或多片玻璃组合而成,每片玻璃间用硅***胶密封形成中空腔,中空腔内充有干燥的空气或惰性气体。根据能量传递原理,如图4所示,当Low-E中空玻璃两侧有温差时,热量就会从温度高的一侧通过构件传递到温度低的一侧。其传热可分为两部分,一部分为太阳直接传热SHGC,另一部分为室内外温差引起的传热。室内外温差引起的传热主要包括:(1)室外环境与构件外表面的辐射与对流;(2)各层玻璃板内部的热传导;(3)中空腔内气体的导热、对流;(4)中空腔玻璃板之间的辐射;(5)构件内表面与室内环境的辐射与对流。 3Low-E中空玻璃的热工性能评价指标根据Low-E中空玻璃的传热原理,引用以下参数来评价Low-E中空玻璃的热工性能。  传热系数所谓传热系数是指在构件两侧温差为1℃时,单位时间、通过构件单位面积所传递的热量叫总传热系数。目前国内普遍使用美国标准的U值,对于整个门窗系统用Uw来表示,而本文研究的Low-E中w空玻璃用Ug来表示。根据Low-E中空玻璃的传热原理,Ug可用下式g来计算: 1/Ug=1/ho+1/hi+Σ1/(hg+hr)+Σ(dm+rm)(1) 其中:h=4ΣT3/(1/E1+1/E2-1)(2) 式中:ho、hi─分别是玻璃室外侧、室内侧表面的换热系数; hg─第n间隔层气体的传热系数,普通单中空玻璃n取1,双中空n取2,依次类推; hr─第n间隔层两侧玻璃表面的辐射传热系数,普通单中空玻璃n取1,双中空n取2,依次类推; E1、E2─第n间隔层两侧玻璃表面的辐射率,普通单中空玻璃n取1,双中空n取2,依次类推; dm、rm─分别是第m层玻璃的厚度和热阻;普通单中空玻璃有两块,m取2,双中空m取3,依次类推。综合式(1)、式(2)可知影响Low-E中空玻璃U值的因素有以下几点: 图5是以4mmLow-E玻璃+12mm间隔框充90%氩气+4mm白玻的Low-E中空系统的Ug值与辐射率关系的实测图:从图5可知,在其它条件不变的情况下,辐射率越低,U越低,节能效果越好。 -E玻璃的不同间隔框宽度而获得的U值的实际值。从图6可见,随着气体间隔层厚度增加,U值先增加后降低,到16mm处降低至最低后又缓慢上升,而不是无限地低。这是因为气体间隔层内同时存在传导、对流和辐射三种传热方式。当间隔层较小时,对流基本不存在,主要由传导引起U值的变化,而当气体间隔层增加到一定的厚度时,对流显现出作用,U值反而升高了。所以,Low-E中空玻璃并非间隔框越厚越好,其有一个最优的厚度(约16mm)。 -E与4mm白玻之间填充不同的氩气含量(或空气)、不同间隔框厚度时U值的变化。可见,采用低导热