建筑玻璃的节能性及应用选择(住宅研讨会)

中国南玻集团股份有限公司建筑玻璃的特性及应用选择责任编辑：许武毅高级工程师中国建筑玻璃与工业玻璃协会副秘书长建设部建筑构配件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一、热能的形式及玻璃的传热夏季热能来自室外——玻璃如何隔热？冬季热能来自室内——玻璃如何保温？什么样的玻璃隔热、保温——透过玻璃的热量有多少？1、自然界热能的形式太阳辐射:仅来自室外远红外热辐射:室内来自暖气、电器等。室外来自建筑物、道路等。自然界两种基本的热能形式：两种形式热能的波长分布普通透明玻璃的特性01020304050607080901000.00.51.01.52.02.52.93.34.05.06.710.020.0波长（nm）透射率（%）太阳直接辐射透过反射吸收再辐射、传导透过2、热量的传递过程吸收再辐射、传导透过3、透过玻璃传递热量的公式Q=630Sc+U(T外-T内)----------------------太阳能直接透过------------------------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，分夏、冬季值，单位为W/m2·℃4、Sc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玻璃的太阳辐射能=g*裸太阳辐射能其中:透过3mm玻璃的太阳辐射能=630w/m2因此：g=0.86*Sc这两参数是相关的、非独立参数.5、U值与K值的区别K、U都是传热系数返回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=1.95二、玻璃节能性的获得1、节能性的获得热反射玻璃：降低Sc，限制阳光入射，提高隔热性；6mm透明玻璃：Sc=0.99U=6.2W/m2·℃Q=630Sc+U(T外-T内)Low-E玻璃：降低U值，控制Sc，保温性、隔热性全面提高。中空玻璃：降低U值，限制热传导，提高保温性；太阳热辐射区可见光区0102030405060708090100300500700900110013001500170019002100230025006mm清玻6mm高透Low-E6mm热反射镀膜6mm双银Low-E●为何要用Double-Low-EDouble-Low-E的特点：可见光透过率高、遮阳系数低；可见光反射率低。解决了外观效果高通透与遮阳矛盾；适用于：夏热冬暖地区的建筑；所有地区的公共建筑。Double-Low-E与单银Low-E的太阳透过光谱010203040506070809030050070090011001300150017001900210023002500——单银Low-E——Double-Low-E●几种玻璃的节能参数对比名称结构K值(W/m2k)Sc重量(kg/m2)单白玻6mm6.20.9915白玻中空6+12A+62.80.8730双白玻中空6+9A+6+9A+61.90.7645双白玻中空6+12A+6+12A+61.80.7645Low-E中空6+12A+61.80.6130●几种窗框的节能参数名称K值(W/m2k)Low-E玻璃的整窗K值铝框10.82.70断桥铝框5.72.19木框2.31.85高分子材料框1.71.79若K≤2.2w/m2k,则采用断桥铝框时,玻框面积比应大于9:12、玻璃节能效果的模拟计算对比冬室内温度180冬季天数90冬日照度300冬日用时11电热换率1夏室内温度2432夏季天数120夏日照度600夏日用时11电冷换率2.2玻璃A：0.996.175.74玻璃B：0.873.092.75玻璃C：0.613.092.57玻璃D：0.381.711.78时间角度时间角度冬季耗电夏季耗电冬季耗电夏季耗电冬季耗电夏季耗电冬季耗电夏季耗电东向10003604456219212125713770953652109371298995543383南向10004807858372149382326893220234358270112814315795西向10004606404882717853520251457001285810659028165369北向100000001022872961649005148324579714832317208208合计40002970263787909749028809911410521973170099132755冬季室外温度夏季室外温度6c玻璃Sc玻璃Us玻璃Uw当地电费(元)6C+12A+6C白玻中空16CTS150+12A+6C热反射中空6CES11+12A+6CLow-E中空计算结果对比玻璃朝向面积冬季日照夏季日照玻璃A玻璃B玻璃C玻璃D202854全年电费（元）：67581638558933383605101520253035404550白玻白玻中空热反射Low-E能耗费用对比3、关于Low-E玻璃的分类及其名称根据Low-E玻璃的使用功能分为2种类型：严寒地区民宅与公建的区别：公建白天使用民宅夜晚使用传统型：太阳能透过率高，适用于严寒地区；遮阳型：(也称SolarLow-E、SunLow-E等)太阳能透过率低，适用于---夏热冬暖地区的公建、民宅；夏热冬冷地区的公建、民宅；寒冷和严寒地区的公共建筑。根据制造工艺分为:在线Low-E与离线Low-E优点：可带膜钢化加工。缺点：隔热、遮阳性差；钢化后变形度大，颜色均匀性差；颜色品种单一。离线Low-E优点：隔热、遮阳性好；先钢化后镀膜平整度好；颜色均匀性好；颜色品种丰富。在线Low-E缺点：加工工艺要求高。在线、离线Low-E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，而在线Low-E相对差些，尤其对太阳光中热辐射的反射，离线产品远优于在线产品。在线、离线Low-E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.4、Low-E膜面位置与遮阳系数Sc的关系保温性差别：两种方式的U冬相等，U夏相差2%；1#2#3#4#室外室内外观效果差别：2#面的外观颜色效果优于3#面隔热性差别：2#面的Sc低于3#面10%以上。111n1m——=——+——+———+dmrm(式1-2)Uhehihg+hr其中：4σT3hr=——————(式1-3)1/E1+1/E2_-1式中：he、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；σ----斯蒂芬—波尔兹曼常数E1、E2-----第n间隔层两侧玻璃表面的辐射率；Low-E位于2#面、3#面的差别玻璃种类膜面位置遮阳系数ScU冬U夏透明Low-E2#面0.611.791.933#面0.691.791.90冷灰Low-E2#面0.311.661.703#面0.531.661.78结论：如果不受其它限制的话，建议选择2#面0.350.40.450.500.550.600.650.700.750.802000040000600008000010000012000014000016000018000020000012345678910遮阳系数Sc耗电量（度）冬季耗电夏季耗电无总能耗量5、沈阳地区冬、夏季能耗与玻璃Sc关系冬季能耗随Sc降低夏季能耗随Sc升高0.350.40.450.500.550.600.650.700.750.805000010000015000020000025000030000012345678910耗电量（度）沈阳地区全年总能耗随玻璃Sc变化曲线玻璃遮阳系数Sc取Low-E中空的K值计算三、隔音性能的获得采用中空玻璃、夹层玻璃或两者的复合隔音性能的提高不是无限度的，当Rw大于40dB后进一步提高将付出很大的代价。例如下表中红色标示的参数：玻璃产品名称结构实测隔声量Rw(dB)计算隔声量Rw(dB)单片玻璃6mm2631单片玻璃10mm2934中空玻璃6mm+6A+6mm3131中空玻璃6mm+9A+6mm3333中空玻璃6mm+12A+6mm3435夹层玻璃6mm+1.14PVB+6mm3539夹层玻璃8mm+1.52PVB+8mm3640单夹层中空玻璃5mm+0.38PVB+5mm+9A+6mm3740双夹曾中空玻璃(6+0.76+6)+12A+(5+0.76+5)--41双夹曾中空玻璃(8+1.52+8)+12A+(6+1.52+6)--43说明：实测值由中国科学院声学计量测试站依据ISO140-1、GBJ75-84标准测得；计算值由GrozierTechnicalSystemsandPugh-LilleenAssociates编制的Stccalc软件得出。部分玻璃的隔声特性北京豪柏公寓Low-E中空透光率:55%遮阳系0.45K值:1.8w/m2中国南玻集团股份有限公司感谢各位对南玻集团的支持！