文档介绍：Low-E玻璃的热工性能评价
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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
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 °C 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 中在此匕波段上。
各种Low-E玻璃的透过光谱分析
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可见光区’ 太阳热辐射区
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图3各种镀膜玻璃透过率
图2普通透明玻璃的光谱曲线
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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。
2 Low-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，每片玻璃间用硅酮胶密封形成中空腔，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。
图4 Low-E中空玻璃传热过程
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；⑶中空腔内气体的导热、对流；（4） 中空腔玻璃板之间的辐射；⑸构件内表面与室内环境的辐射与对流。
3 Low-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 °C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 =l/ho+l/hi+S 1/ (hg+hr) + S (dm+rm) (1)
其中：h =4ST3/(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 一第抵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；
El、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、nn—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：
辐射率E
图5是以 4 mm Low-E 玻璃+12 mm 间隔框充90%氮气+4 mm 白玻的Low-E中
空系统的Ug值与辐射率关系的实测图：
图5辐射率与中空玻璃U值
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。
中空玻璃间隔框的宽度
图6是Low-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
16 mm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）。
填充气体种类
表1给出f 4 mm Low-E与4 mm白玻之间填充不同的氮气含量（或 空气）、不同间隔框厚度时U值的变化。可见，采用低导热系数的惰性气 体对降低U值有明显的效果。