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中空玻璃節能特性的影響因素分析

來源:  作者: 魯大學  日期:2005-1-24
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    4、Low-E玻璃鍍膜面位置:
    由于Low-E玻璃膜面所具有的獨特的低輻射特性,所以在組成中空玻璃時,鍍膜面放置位置的不同將使中空玻璃產生不同的光學特性。以耀華Low-E為例,按照與白玻進行6+12+6的組合方式計算,將鍍膜面放置在4個不同的位置上時(室外為1#位置,室內為4#位置),中空玻璃節能特性的變化如表3所示。根據結果顯示,膜面位置在2#或3#時的中空玻璃K值最小,即保溫隔熱性能最好。3#位置時的太陽得熱系數要大于2#位置,這一區別是在不同氣候條件下使用Low-E玻璃時要注意的關鍵因素。寒冷氣候條件下,在對室內保溫的同時人們希望更多地獲得太陽輻射熱量,此時鍍膜面應位于3#位置;炎熱氣候條件下,人們希望進入室內的太陽輻射熱量越少越好,此時鍍膜面應位于2#位置。
    表3 Low-E玻璃膜面位置對節能的影響 


    如果為了建筑節能或顏色裝飾的設計需要,在炎熱地區采用吸熱玻璃與Low-E玻璃組成中空時,從表3中可以看出,膜面在2#或3#位置時的傳熱系數都是最小,但3#位置的太陽得熱系數比2#位置小得多,此時Low-E膜層應該位于3#位置。
    5、間隔氣體的類型
    中空玻璃的導熱系數比單片玻璃低1半左右,這主要是氣體間隔層的作用。中空玻璃內部充填的氣體除空氣以外,還有氬氣、氪氣等惰性氣體。由于氣體的導熱系數很低(空氣0.024W/mK;氬氣0.016W/mK),因此極大地提高了中空玻璃的熱阻性能。6+12+6的白玻中空組合,當充填空氣時K值約為2.7 W/m2K,充填90%氬氣時K值約為2.55 W/m2K,充填100%氬氣時約為2.53 W/m2K,充填100%氪氣時K值約為2.47 W/m2K。兩種惰性氣體相比,氬氣在空氣中的含量豐富,提取比較容易,使用成本低,所以應用較為廣泛。不論填充何種氣體,相同厚度情況下,中空玻璃的SHGC值和可見光透過率基本保持不變。
    6、氣體間隔層的厚度:
    常用的中空玻璃間隔層厚度為6mm、9mm、12mm等。氣體間隔層的厚薄與傳熱阻的大小有著直接的聯系。在玻璃材質、密封構造相同的情況下,氣體間隔層越大,傳熱阻越大。但氣體層的厚度達到一定程度后,傳熱阻的增長率就很小了。因為當氣體層厚度增達到一定程度后,氣體在玻璃之間溫差的作用下就會產生一定的對流過程,從而減低了氣體層增厚的作用。如圖4所示,氣體層從1mm增加到9mm時,白玻中空充填空氣時K值下降37%,Low-E中空玻璃充填空氣時K值下降53%,充填氬氣時下降59%。從9mm增加到13mm時,下降速度都開始變緩。13mm以后,K值反而有輕微的回升。所以,對于6mm厚度玻璃中空組合,超過13mm的氣體間隔層厚度再增大不會產生明顯的節能效果。

    從圖4中我們也可以看出,氣體間隔層增加時,Low-E中空玻璃K值的下降速度比普通中空玻璃要快。這種特性使得在組成三玻中空玻璃時,如果必須采用兩個氣體層不一樣厚度的特殊組合時,Low-E部位的間隔層厚度應不小于白玻部位的間隔層厚度。例如,6mm玻璃中空組合時,白玻+6mm+白玻+12mm+Low-E的K值為1.48 W/m2K;白玻+9mm+白玻+9mm+Low-E的K值為1.54W/m2K;白玻+12mm+白玻+6mm+Low-E的K值為1.70W/m2K。
    7、間隔條的類型:
    中空玻璃邊部密封材料的性能對中空玻璃的K值有一定影響。通常情況下,大多數間隔使用鋁條法,雖然重量輕,加工簡單,但其導熱系數大,導致中空玻璃的邊部熱阻降低。在室外氣溫特別寒冷時,室內的玻璃邊部會產生結霜現象。以Swiggle膠條為代表的暖邊密封系統具有更優異的隔熱性能,大大降低了中空玻璃邊部的傳熱系數,有效地較少了邊部結霜現象,同時可以將白玻中空的中央K值降低5%以上,Low-E中空的中央K值降低9%以上。
    表4 各種邊部密封材料的導熱系數 

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