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中空玻璃节能特性的影响因素分析

来源:  作者: 鲁大学  日期:2005-1-24
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    4、Low-E玻璃镀膜面位置:
    由于Low-E玻璃膜面所具有的独特的低辐射特性,所以在组成中空玻璃时,镀膜面放置位置的不同将使中空玻璃产生不同的光学特性。以耀华Low-E为例,按照与白玻进行6+12+6的组合方式计算,将镀膜面放置在4个不同的位置上时(室外为1#位置,室内为4#位置),中空玻璃节能特性的变化如表3所示。根据结果显示,膜面位置在2#或3#时的中空玻璃K值最小,即保温隔热性能最好。3#位置时的太阳得热系数要大于2#位置,这一区别是在不同气候条件下使用Low-E玻璃时要注意的关键因素。寒冷气候条件下,在对室内保温的同时人们希望更多地获得太阳辐射热量,此时镀膜面应位于3#位置;炎热气候条件下,人们希望进入室内的太阳辐射热量越少越好,此时镀膜面应位于2#位置。
    表3 Low-E玻璃膜面位置对节能的影响 


    如果为了建筑节能或颜色装饰的设计需要,在炎热地区采用吸热玻璃与Low-E玻璃组成中空时,从表3中可以看出,膜面在2#或3#位置时的传热系数都是最小,但3#位置的太阳得热系数比2#位置小得多,此时Low-E膜层应该位于3#位置。
    5、间隔气体的类型
    中空玻璃的导热系数比单片玻璃低1半左右,这主要是气体间隔层的作用。中空玻璃内部充填的气体除空气以外,还有氩气、氪气等惰性气体。由于气体的导热系数很低(空气0.024W/mK;氩气0.016W/mK),因此极大地提高了中空玻璃的热阻性能。6+12+6的白玻中空组合,当充填空气时K值约为2.7 W/m2K,充填90%氩气时K值约为2.55 W/m2K,充填100%氩气时约为2.53 W/m2K,充填100%氪气时K值约为2.47 W/m2K。两种惰性气体相比,氩气在空气中的含量丰富,提取比较容易,使用成本低,所以应用较为广泛。不论填充何种气体,相同厚度情况下,中空玻璃的SHGC值和可见光透过率基本保持不变。
    6、气体间隔层的厚度:
    常用的中空玻璃间隔层厚度为6mm、9mm、12mm等。气体间隔层的厚薄与传热阻的大小有着直接的联系。在玻璃材质、密封构造相同的情况下,气体间隔层越大,传热阻越大。但气体层的厚度达到一定程度后,传热阻的增长率就很小了。因为当气体层厚度增达到一定程度后,气体在玻璃之间温差的作用下就会产生一定的对流过程,从而减低了气体层增厚的作用。如图4所示,气体层从1mm增加到9mm时,白玻中空充填空气时K值下降37%,Low-E中空玻璃充填空气时K值下降53%,充填氩气时下降59%。从9mm增加到13mm时,下降速度都开始变缓。13mm以后,K值反而有轻微的回升。所以,对于6mm厚度玻璃中空组合,超过13mm的气体间隔层厚度再增大不会产生明显的节能效果。

    从图4中我们也可以看出,气体间隔层增加时,Low-E中空玻璃K值的下降速度比普通中空玻璃要快。这种特性使得在组成三玻中空玻璃时,如果必须采用两个气体层不一样厚度的特殊组合时,Low-E部位的间隔层厚度应不小于白玻部位的间隔层厚度。例如,6mm玻璃中空组合时,白玻+6mm+白玻+12mm+Low-E的K值为1.48 W/m2K;白玻+9mm+白玻+9mm+Low-E的K值为1.54W/m2K;白玻+12mm+白玻+6mm+Low-E的K值为1.70W/m2K。
    7、间隔条的类型:
    中空玻璃边部密封材料的性能对中空玻璃的K值有一定影响。通常情况下,大多数间隔使用铝条法,虽然重量轻,加工简单,但其导热系数大,导致中空玻璃的边部热阻降低。在室外气温特别寒冷时,室内的玻璃边部会产生结霜现象。以Swiggle胶条为代表的暖边密封系统具有更优异的隔热性能,大大降低了中空玻璃边部的传热系数,有效地较少了边部结霜现象,同时可以将白玻中空的中央K值降低5%以上,Low-E中空的中央K值降低9%以上。
    表4 各种边部密封材料的导热系数 

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