南玻集团玻璃知识

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[e-mail]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）1.1.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/m2·K1.4Sc与g的区别遮阳系数Sc---Shadingcoefficient太阳得热因子g—Solarheatgain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.1.5U值与K值的区别K、U都是传热系数区别：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值中国K值U值示例：以6CEB21+12A+6C中空玻璃为例欧洲k值=1.61中国K值=1.68美国U冬=1.77U夏=1.95•不同标准的测试条件美国ASHRAE中国建设部节能门窗标识认证试验评估冬季夏季冬季夏季室外温度(℃)2.5-1832-20-2030室内温度(℃)17.52124182025室外风速(m/s)4.53.36.731.51.5室内气流自然对流自然对流自然对流自然对流自然对流太阳辐射(w/㎡)007830300500中国GB10294测试条件欧洲EN673(ISO10292)2.浮法玻璃2.1普通浮法玻璃分类：钠钙硅酸盐玻璃名称：浮法玻璃、平板玻璃、退火玻璃特点：铁含量高，透光率86~89%，厚玻璃偏绿色；含有镍金属，钢化后会自爆；太阳能透过率高Sc～0.98，传热系数U～6w/m2，节能性极差。普通透明玻璃的光谱01020304050607080901000.00.51.01.52.02.52.93.34.05.06.710.020.0波长（nm）透射率（%）2.2超白浮法玻璃分类：钠钙硅酸盐玻璃名称：超白玻璃、低铁玻璃特点：铁含量低，透光率91％，玻璃无色；镍含量低，钢化后自爆率极低；太阳能透过率高Sc～1.04，传热系数U～6w/m2，节能性更差。6mm普通白玻与超白玻对比0102030405060708090100280530780103012801530178020302280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：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。3.1U值计算公式111n1m——＝——+——+∑———+∑dmrm(式1-2)Uhohihg+hr其中：hr＝4σT3/(1/E1+1/E2–1)(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（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：1～3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=0.98U冬=6.2W/m2·℃Q=630×Sc+U×(T外-T内)优点：颜色丰富，色饱和度高；缺点：辐射率高0.5～0.8，U～5与白玻接近。4.2Low-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（DoubleLow-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-0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.000.501.001.502.002.503.00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：r1单银：r1~1.3取值1.2双银：r=1.3~1.7取值1.5三银：r=1.7~2.1取值2光线冷暖指数Dx＝Sc/T（选择系数的倒数）含义：Dx越小，透过的阳光越凉爽4.6选择系数应用举例节能标准要求Sc≤0.4玻璃合理的透光率=Sc×r采用单银：0.4×1.2即透光率≤48%采用双银：0.4×1.5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Sc～0.46不满足采用双银：0.55/1.5即Sc～0.37满足采用三银：0.55/2即Sc～0.28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6mm890.990.700.870.720.510.400.326.20.9单片镀膜6mm506.00.72白玻中空6+12A+6812.80.94镀膜中空6+12A+6602.70.84单银Low-E中空6+12A+6621.81.22双银Low-E中空6+12A+6621.71.55三银Low-E中空6+12A+6631.61.974.8Low-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SolarLow-E、SunLow-E等)★★根据制造工艺分为根据制造工艺分为::在线在线LowLow--EE与与离线离线LowLow--EE优点：可单片使用，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LowLow--EE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LowLow--EE缺点：不可单片使用、不宜作夹层使用。★★在线、离线在线、离线LowLow--EE的光谱曲线比较的光谱曲线比较-10.000.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.00300800130018002300T(%)、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。★★在线、离线在线、离线LowLow--EE的节能参数对比的节能参数对比玻璃遮阳系数Sc冬季U值夏季U值6离线Low-E+12A+6白玻0.621.791.906在线Low-E+12A+6白玻0.721.962.14以上取透明Low-E玻璃进行比较.对比结果表明,两者的U值相差约10%。离线Low-E的隔热性能、遮阳性能远比在线Low-E好.5.节能玻璃应用5.1Low-E膜面位置对节能性的影响保温性差别：两种方式的U冬相等；1#2#3#4#室室外外室室内内隔热性差别：2#面的Sc低于3#面10%以上。★Low-E膜位于2#、3#面参数的差别结论：如果不受其它限制的话，建议选择结论：如果不受其它限制的话，建议选择2#2#面面玻璃种类膜面位置遮阳系数ScU冬2#面0.611.793#面0.691.792#面0.311.663#面0.531.66冷灰Low-E透明Low-E5.2Low-E夹层与中空的性能比较玻璃结构：Low-E中空：6CES21+12A+6mmLow-E夹层：6CES21+0.76PVB+6mm绿玻夹层：6mm绿玻+0.76PVB+6mm5.945.390.4960%Low-E夹层5.895.390.5769%绿玻夹层1.961.790.4160%Low-E中空U夏U冬遮阳系数Sc透光率Tr玻璃种类★试验结果对比试验结果：试验方法：采用300W红外线灯，间隔玻璃30cm照射30分钟后，测量玻璃表面温度。656437020406080100绿玻夹层Low-E夹层Low-E中空玻璃表面温度5.3整窗的节能参数整窗的节能性能既与玻璃也与窗框有关计算方法：U玻×S玻＋U框×S框sssssU窗＝————————ssssssssssssssS玻＋S框其中：S玻—玻璃透明部分的面积(m2)U玻—玻璃的传热系数S框—窗框投影面积(m2)S框—窗框的传热系数普通铝框断桥铝框木框塑钢框U=6.7w/m2kU=4.0w/m2kU=1.8w/m2kU=2.7w/m2k框玻面积比框玻面积比框玻面积比框玻面积比10%15%20%10%15%20%10%15%20%10%15%20%5mm白玻0.995.55.65.75.75.45.35.25.25.14.95.14.94.85mm绿玻0.705.55.65.75.75.45.35.25.25.14.95.14.94.85+6A+50.893.23.63.73.93.33.33.43.23.13.13.13.02.95+9A+50.893.03.43.63.73.13.23.23.03.02.92.92.82.85+12A+50.892.83.23.43.62.93.03.02.82.82.82.72.72.66+6A+60.873.23.63.73.93.33.33.43.23.13.13.13.02.96+9A+60.872.93.33.53.73.03.13.12.92.92.92.82.72.76+12A+60.872.83.23.43.62.93.03.02.82.82.82.72.72.65+6A+50.602.52.93.13.32.72.72.82.52.52.52.42.42.45+9A+50.602.02.52.72.92.22.32.42.12.12.12.02.02.05+12A+50.601.92.42.62.92.12.22.32.02.02.11.91.91.96+6A+60.602.52.93.13.32.72.72.82.52.52.52.42.42.46+9A+60.602.02.52.72.92.22.32.42.12.12.12.02.02.06+12A+60.