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中空玻璃的节能特性浅析
秦皇岛耀华工业技术玻璃有限公司
一 前言
据统计我国现有建筑430亿平方米，每年新增建筑16亿-20亿平方米。目前我国建筑能耗已占全部能耗的30%,单位面积能耗是发达国家的2-3倍，已成为第二大能源消耗国。在建筑能耗居高不下的问题上，很多人把矛头指向了玻璃门窗的大面积使用。而建筑门窗作为建筑物保温性能最弱的部分，建筑能耗的50%左右由门窗损失。因而降低建筑门窗的能耗、提高建筑门窗的隔热性、保温性、气密性是我们面临的紧迫问题。
建设部在2001年10月1日起正式实施的《民用建筑节能管理规定》中，把使用中空玻璃列为节能措施之一，推广使用。
中空玻璃作为国际上最有效的节能产品，将会被大幅度的开发利用。随着其用量的大幅增加，产生的节能效益将是巨大的。
二 概念
中空玻璃：由两片或多片平板玻璃构成，中间用金属铝条边框隔开，四周边部用胶接、焊接或熔接的办法密封，中间充入干燥空气或惰性气体。
传热系数（K）：在稳定传热条件下，窗户两侧空气温差为1℃，单位时间内，通过1平方米的热量，以 W/㎡·K表示。传热系数越低，说明玻璃的保温隔热性能越好。
辐射率：是某物体单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度、相同条件下辐射能量之比。辐射率越低其吸收热量的能力越低，反射热量能力越强。低辐射率镀膜能良好地反射2.5-40um范围的远红外线，阻止接近室温的物体发射的远红外热辐射透过。
可见光透射率(Tvis)：在可见光谱（380um-780um）范围内，透过玻璃的光强度对入射光强度 的百分比。
可见光反射率(Svis)：在可见光谱（380um-780um）范围内，玻璃反射的光强度对入射光强度 的百分比。
遮阳系数（SC）：是指太阳辐射能量 透过窗玻璃的量与透过相同面积3mm透明玻璃的量之比。
中空玻璃的节能特性———优良的隔热性能
众所周知,能量的传递方式有三种:对流传热递,辐射传递和传导传递.辐射传递是能量过辐射的形式进行的传递,这种射线包括可见光,红外线和紫外线等的辐射,就象太阳光线的传递一样。合理的选择中空玻璃单片与其间隔厚度,就可以最大限度的降低能量通过辐射形式的传递从而降低能量的损失。
对流传递是由于在玻璃的两侧具有温差,造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升,产生空气对流,造成能量损失。
传导传递是通过物体分子的运动,带动能量进行运动,而达到传递的目的,中空玻璃对能量的传导传递是通过玻璃和其内部的空气来完成。材料的隔热性可用传热系数K（W/㎡K）表示,K值越小说明材料的保温性能越好,在使用时节能效果越显著。当温度 为20℃时,下列物质的传热系数为:空气为0.026（W/㎡·K）玻璃的传热系数为0.668,铝的传热系数为20.63（W/㎡·K）玻璃的传热系数是空气的27倍。因此只要中空玻璃的充气是密封的,中空玻璃将有最佳的隔热效果。
中空玻璃与其他材料的传热系数比较如表一所示。
从上表看出:中空玻璃的传热系数较普通浮法透明玻璃低的多,如(6-12-6low)的K值比6mm浮法玻璃的K值低2/3还多,因此用中空玻璃比用单片其热量减少2/3还多,可以看出采用双层中空玻璃做建筑玻璃可以节约大量的能源。
普通单层浮法玻璃本身几乎没有多大的隔热能力，决定其隔热性能的主要是玻璃内表面的空气层的热阻，这一热阻又随玻璃表面的风速和玻璃表面的辐射能而变化，中空玻璃正是利用热阻比较大，特别是形成不产生对流的中间空气层，从而获得了显著的隔热效果。
中空玻璃还有减轻冷辐射的功用。采用隔热性能高的中空玻璃时，冷辐射就会大大的减小，例如，相同的房屋在寒冷的冬季室外-8℃，室内20℃，3mm厚普通单层玻璃冷辐射区域占室内空间的68%左右，而采用3+6+3结构的中空玻璃则为13.4%左右。
炎热的夏季太阳辐射能透过窗玻璃直接进入室内，还有一部分由窗玻璃吸收，在玻璃温度上升后再以辐射的形式进入室内，吸热玻璃和热反射玻璃就是为了减少太阳能透过玻璃进入室内而采用的，例如6mmLow-E 玻璃在可见光波段具有高的透射率、低反射率、低吸收性的特点。允许可见光良好地透过玻璃传入室内，增强采光效果，在远红外波段具有高反射率、低吸收性的特点。在冬季能有效地阻止室内的热能通过玻璃向室外泄露；在夏季能阻挡外部热能进入室内。Sun-E玻璃整体降低了太阳辐射热量进入室内的程度，选择性透过可见光，并同样具有对远红外波段的高反射特性，适用于炎热气候地区，能更有效地阻止外部的太阳辐射和热辐射通过玻璃进入室内，节约制冷费用。
普通玻璃对可见光和近红外波段具有很高的透射性，而对远红外波段的反射率很低，吸收率很高，这就使得大部分的辐射热能可以从热的空间传递到冷的空间。不论是寒冷还是炎热地区，普通玻璃的隔热性能都必然远远低于Low-E和Sun-E玻璃。
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