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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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    8、中空玻璃的安装角度:
    一般情况下,中空玻璃都是垂直放置使用,但目前中空玻璃的应用范围越来越广泛,如果应用于温室或斜坡屋顶时,其角度将会发生改变。当角度变化时,内部气体的对流状态也会随之而改变,这必将影响气体对热量的传递效果,最终导致中空玻璃的传热系数发生变化。以常用的6+12+6白玻空气填充组合形式为例,图5显示了不同角度的中空玻璃K值变化情况(注:受不同角度范围采用不同的计算公式影响,图中数据仅供分析参考),常用的垂直放置(90°)状态K值为2.70W/m2K,水平放置(0°)时K值为3.26 W/m2K,增加了21%。所以,当中空玻璃被水平放置使用时,必须考虑K值变大对建筑节能效果的影响。但应注意图5中的K值变化趋势是指在室内温度大于室外温度的环境条件下,相反条件时变化并不明显。

    9、室外风速的变化:
    在按照国内外标准测试或计算一块中空玻璃的传热系数时,一般都将室内表面的对流换热设置为自然对流状态,室外表面为风速在3~5m/s左右的强制对流状态。但实际安装到高层建筑上时,玻璃外表面的风速将会随着高度的增加而增大,使玻璃外表面的换热能力加强,中空玻璃的传热系数会略有增大。对比图6中的数据,当风速从测试标准采用的5m/s加大到15m/s时,白玻中空的K值增加了0.16 W/m2K,Low-E中空的K值增加了0.1 W/m2K。对于窗墙比数值较小的高层建筑结构,上述K值的变化对节能效果不会产生大的影响,但对于纯幕墙的高层建筑来说,为了使顶层房间也能保持良好的热环境,就应该考虑高空风速变大对节能效果的影响。

    10、采用不同标准的变化:
    中空玻璃传热系数和SHGC值的测试或模拟计算条件在各个国家的标准中略有不同。美国采用NFRC100和NFRC200,国际ISO标准为ISO15099,欧洲的prEN ISO 10077和prEN 13363标准主要采用了ISO的有关规定,我国的玻璃传热系数测试标准为GB8484,在JGJ113-2003中加入了等效于ISO10292的传热系数计算条件,按照GB/T2680可以测试或计算玻璃的光学热工性能。这些标准在测试或模拟计算的环境条件设置上,主要是在室内外温度差、对流换热系数(或风速)、太阳辐射强度等方面不完全相同。这将对最终的测试或模拟计算结果产生一定的影响,但通过采用不同标准进行模拟计算的对比表明,不同标准对SHGC值的影响甚微,对传热系数K值略有影响。以6+12+6空气填充的Low-E中空玻璃为例,依据不同标准的环境设置,使用Window5.2计算出的K值结果如表5。
表5  不同标准参数设置对K值的影响

四、结束语
    中空玻璃的广泛应用大大促进了建筑节能的发展步伐,同时建筑节能标准要求的逐步提高也必将促使中空玻璃不断实现更加优良的节能特性。通过以上对中空玻璃的原片组合、间隔类型、使用环境的详细数据分析可以得出,影响中空玻璃节能特性的重要因素是玻璃原片的类型和间隔层的厚度及种类。其中,Low-E玻璃以其优异的光学热工特性使中空玻璃的节能效果得到了巨大的飞跃。全世界Low-E玻璃的年均用量已达1.2亿m2,欧洲部分国家正在立法鼓励使用Low-E玻璃,日本和美国的行业协会都采取一ǖ拇胧睦哟驦ow-E玻璃的普及程度。我国建筑行业Low-E中空玻璃的应用也处于迅猛发展的势头,由耀华生产的在线Low-E系列产品和由南玻、耀皮生产的离线Low-E产品已经在实际应用中实现了良好的节能效果。随着可持续发展观念和建筑节能意识的逐步深入,高性能的中空玻璃产品必将得到不断的发展和拥有更加广阔的市场前景。

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