1、中国南玻集团股份有限公司中国南玻集团股份有限公司建筑玻璃的特性及应用建筑玻璃的特性及应用责任编辑:许武毅 技术服务总监 中国建筑玻璃与工业玻璃协会 专家中国标准化技术委员会 专家中国建筑业协会建筑节能专业委员会 专家中国建筑金属结构协会铝幕墙门窗委员会 专家2008B版讲演提纲讲演提纲二、玻璃的安全性三、玻璃的隔声性一、玻璃的节能性四、玻璃的外观效果五、太阳电池玻璃一一. 玻璃的节能性玻璃的节能性热能的两种形态:太阳辐射: 仅来自室外,冬夏都存在;远红外辐射: 冬天来自室内(暖气)夏天来自室外(物体热辐射)1. 通过玻璃传递的热量及参数1.1 两种形态热能的波长分布太阳直接辐射透过反射吸收再辐
2、射、传导透过1.2 热量传递过程示意吸收再辐射、传导透过1.3 透过玻璃传递热量的公式Q = 630 Sc + U (T外 -T内 )-太阳能透过-对流、传导透过参数说明:Sc-遮阳系数:反映对阳光的遮蔽效果U-传热系数:与测试条件有关,单位为 W/m2K1.4 Sc 与 g 的区别遮阳系数 Sc-Shading coefficient太阳得热因子 gSolar heat gain透过玻璃的太阳能 =Sc透过 3mm玻璃的太阳能= g 裸太阳辐射能其中 : 3mm玻璃的太阳能透过 =87因此: g = 0.87 Sc这两参数是相关的、非独立参数 .1.5 U值与 K值的区别K、U都是传热系数区
3、别:来自不同的标准体系,其数值有 差别 。欧洲 EN673、 中国 GB10294、美国ASHRAE标准关系:不存在换算关系,但有以下一般关系:欧洲 k值91,玻璃无色;镍含量低,钢化后自爆率极低;太阳能透过率高 Sc1.04 ,传热系数 U6 w/m2,节能性更差。6mm普通白玻与超白玻对比0102030405060708090100280 530 780 1030 1280 1530 1780 2030 2280波长透过率( )6c6超白超白玻璃应用中国国家大剧院超白玻璃应用中国国家大剧院超白玻璃应用法国巴黎罗浮宫的入口3. 中空玻璃Q = 630 Sc + U (T外 -T内 ) 功能:
4、降低 U值,限制热传导,提高保温性; 影响 U值的因素:气体层厚度、气体成分玻璃内表面辐射率当气体层厚度和成分、玻璃厚度确定后, U值仅与玻璃内表面辐射率有关。3.1 U值计算公式1 1 1 n1 m+ + + dmrm(式1-2) Uhohihg+hr其中: hr4T3/(1/E1+1/E21) (式1-3)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(包括对流和传导);hr-第n间隔层两侧玻璃表面的辐射传热系数;dm、rm-分别是第m层玻璃的厚度和热阻;E1、 E2 - 第n间隔层两侧玻璃表面的辐射率;3.2 影响中空玻璃使用寿命的因素干燥剂
5、(分子筛)的灌装率:大于95%;干燥剂(分子筛)的吸附率:损失小于10%密封胶的密封性:密实可靠,无虚泡;说明:国家标准规定:中空玻璃露点 -40所有中空玻璃的密封胶对水蒸气都有一定的渗漏率,若中空玻璃内的干燥剂仍保有足够的剩余吸附率,而且胶密封性能良好,则中空玻璃的寿命就长。4. 镀膜玻璃 制造工艺:离线镀膜真空磁控溅射在线镀膜化学气相热喷涂 类型划分:阳光控制膜(热反射膜)低辐射膜(Low-E膜)4.1 阳光控制镀膜玻璃膜层: 13 层金属及化合物膜;功能:降低 Sc,限制阳光入射,对 U值贡献不大;6mm透明玻璃: Sc=0.98 U冬=6.2 W/m2Q = 630 Sc +U (T外
6、 -T内 )优点:颜色丰富,色饱和度高;缺点:辐射率高 0.50.8 ,U5 与白玻接近。4.2 Low-E玻璃膜层: 5层以上,银、钛、镍铬合金及化合物;功能:降低 Sc 控制阳光入射,降低 U 提高保温性能,全面节能;Q = 630 Sc + U (T外 -T内 )优点:透光率高 30 80, Sc范围广 0.22 0.65;既遮阳又不影响采光;缺点:离线产品不能单片使用。4.3 双银 Low-E玻璃 (Double Low-E)特点:解决了透光与遮阳的矛盾;新推出的三银 Low-E更好。膜层: 9层以上,间隔 2层银、其它金属及化合物;功能: 2层银膜仅在太阳光谱波段干涉反射,降低 Sc
7、但不影响透光率;问题:透光率高采光好,但透过的太阳热辐射多;若降低太阳热辐射透过,则透光率低采光差;太阳热辐射区太阳热辐射区可见光区可见光区4.4 各种镀膜玻璃的光谱特性-0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00波长 (微米)透过率 (%)镀膜单银双银三银4.5 各种镀膜玻璃的判别选择系数 r = 透光率 T/遮阳系数 Sc镀膜: r 11.3 取值 1.2双银: r =1.31.7 取值 1.5三银: r =1.72.1 取值 2光线冷暖指数 DxSc/T (选择系数的倒数)含义:Dx越小,透过的阳光越凉爽4
8、.6 选择系数应用举例节能标准要求 Sc0.4玻璃合理的透光率 =Scr采用单银: 0.41.2 即透光率 48%采用双银: 0.41.5 即透光率 60%若设计要求透光率55%玻璃合理的遮阳系数Sc=55%/r采用单银: 0.55/1.2 即 Sc0.46 不满足采用双银: 0.55/1.5 即 Sc0.37 满足采用三银: 0.55/2 即 Sc0.28 满足4.7 常用玻璃的节能参数对比名称 结构透光率(%) ScU值(W/m2k)选择系数 r单白玻 6mm 89 0.990.700.870.720.510.400.326.2 0.9单片镀膜 6mm 50 6.0 0.72白玻中空 6+
9、12A+6 81 2.8 0.94镀膜中空 6+12A+6 60 2.7 0.84单银Low-E中空 6+12A+6 62 1.8 1.22双银Low-E中空 6+12A+6 62 1.7 1.55三银Low-E中空 6+12A+6 63 1.6 1.974.8 Low-E玻璃的分类及其名称 根据使用功能分为 2种类型:注意:民宅与公建的区别:公建白天使用多,重在防太阳热辐射;民宅夜晚使用多,重在保温;传统型:太阳能透过率高,适用于严寒地区;遮阳型: (也称 Solar Low-E、Sun Low-E 等)根据制造工艺分为根据制造工艺分为: 在线在线Low-E 与与离线离线Low-E优点:可单
10、片使用,可作夹层使用;缺点:节能性差、颜色均匀性差、钢化后变形大,颜色品种少;离线离线Low-E优点:节能性好、先钢化后镀膜平整度好、优点:节能性好、先钢化后镀膜平整度好、颜色均匀性好;颜色品种丰富;颜色均匀性好;颜色品种丰富;在线在线Low-E缺点:不可单片使用、不宜作夹层使用。在线、离线在线、离线Low-E的光谱曲线比较的光谱曲线比较-10.000.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.00300 800 1300 1800 2300T(%)、 Rf(%)离线透射 在线透射 离线反射 在线反射几种玻璃的太阳能透过和反射光谱离线Low-E可反射更多的红外线热能,节能性远优于在线产品。