三、玻璃幕墙环保节能技术最新进展
目前国际上最新的玻璃幕墙节能环保思想追求设计功能的主动性和积极性,变被动设防为主动利用能源。玻璃幕墙节能
热工设计的发展总趋向是:对于以
采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应,对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果。为了达成这种效果,近几年来很多值得关注的幕墙节能新技术得到了发展。这主要体现在各种高性能幕墙玻璃和新颖幕墙结构以及对
太阳能的主动利用等三个方面。
1.
新型玻璃技术
近几年出现的先进玻璃环保、节能技术主要有:
I 阳光辐射控制玻璃
这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽或利用来达到环保节能效果,主要有:
A.光谱选择透过性玻璃(Spectrally Selective Glazing)
该种技术实际上是Low-E玻璃、热
反射玻璃等技术的延伸。简单的讲,它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层,使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者
热辐射真有不同的
透过率。采用该技术,经过细心"调制",可以令玻璃具有满足人们特定需要的透过特性。如可以使得太阳辐射中的
可见光成分最大量的通过同时阻挡具有较高热量的紫外线或者红外线成分,从而最大限度的利用自然光照亮室内,又把辐射的热能阻挡在室外(或者室内),于是从采光和制冷(或者采暖)两方面同时起到了节能效果。也可以使用它相反的特性,阻挡可见光,透过热量,从而适用于太阳高度较低的高纬度地区以消除进入室内的眩光同时充分利用太阳辐射热来加温室内空气。目前,国外光谱选择透过性玻璃的
可见光透过率(Vision Transmittance)与太阳辐射能透过率(Solar Heat Gain Coefficient)之比可达到2.0。
B.透过率可调玻璃(Switchable Glazing)
该种玻璃随环境改变自身的透过特性,可以实现对太阳辐射能量的有效控制,从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同,这种可调玻璃又可分为热致
变色玻璃、
光致变色玻璃和
电致变色玻璃。所谓热致变色就是玻璃随着温度升高而透过率降低,光致变色就是玻璃随光强增大而透过率降低,电致变色则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低。以上过程都是可逆的。这其中,光致色变玻璃和电致色变玻璃尤为引起幕墙行业人士的关注,尤其是电致色变玻璃由于可以人为控制其改变的过程和程度,已经在幕墙工程上得到实验性的应用。目前,光致色变玻璃的可见光透过率可以在75%~25%的范围内变化,太阳辐射能透过率的变动范围是53%~23%。而电致变色玻璃可以在5分钟内实现可见光透过率67%~10%,太阳辐射能透过率66%~10%的变化。
II
隔热玻璃 近年来,在
中空玻璃技术的基础上,一些新型的
隔热玻璃不断出现,主要有:
A.
惰性气体隔热玻璃
通过在中空玻璃的空腔内充入惰性气体,可以得到更高隔热性能的玻璃。目前国外已经出现了充氪气的4-8-4-8-4三层中空玻璃,结合Low-E技术,它的传热系数可以达到0.7W/m2K。
B.
气凝胶隔热玻璃
气
凝胶是一种多孔性的
硅酸盐凝胶,95%(体积比)为空气。由于它内部的
气泡十分细小(小于20mm),所以具有良好的隔热性能,同时又不会阻挡、折射光线(颗粒远小于可见光波长),具有均匀透光的外观。把这种气凝胶注入中空玻璃的空腔,可以得到传热系数小于0.7W/m2K的隔热玻璃组件。该种物质长时间使用后的沉降现象是目前限制它大范围商业应用的主要因素。
C.
真空隔热玻璃
通过把中空玻璃空腔里的空气抽走,消除掉空腔内部的
对流和
传导传热,可以获得更好的隔热效果。这种玻璃的空腔很窄,一般为0.5~2.0mm,两层玻璃之间用一些均匀分布的支柱分开。通过附加Low-E涂层改善其辐射特性,真空隔热玻璃的传热系数已经达到0.5W/m2K。这种隔热玻璃相对于其他的隔热玻璃而言,具有厚度上、重量轻的优点,但生产工艺较为复杂,中间小
立柱的存在也影响了它的外观,在一定程度上限制了它在幕墙、
门窗上的应用。
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