影響中空玻璃性能的因素及產(chǎn)品適用性探討

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　　引言

　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，中空玻璃已普遍應(yīng)用于高層住宅、大型商場(chǎng)、寫字樓等建筑物。Low-E玻璃對(duì)太陽光中的近紅外線和周圍環(huán)境中的遠(yuǎn)紅外線具有低的輻射率，大大降低了輻射傳熱方式的傳熱量，使得用Low-E玻璃制作的中空玻璃隔熱效果更優(yōu)、產(chǎn)品的適用范圍更廣。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中空玻璃種類非常多，為幫助用戶和建筑商選用合適的中空玻璃，有必要對(duì)影響中空玻璃性能的因素和中空玻璃的區(qū)域適用性作一探討。

　　1 影響中空玻璃節(jié)能性能的因素

　　1.1　所用玻璃的影響

　　無論是單腔中空玻璃還是雙腔中空玻璃，可以采用白玻組成中空玻璃，也可采用熱反射鍍膜玻璃組成中空玻璃，還可采用Low-E鍍膜玻璃組成中空玻璃，中空玻璃的性能與所采用的玻璃直接相關(guān)。

　　1.2　間隔層氣體類型的影響

　　一般情況下，中空玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)比單片玻璃低一半左右，其原因在于中空玻璃內(nèi)干燥的空氣間隔層的隔熱作用。如果把間隔層氣體換成氬氣、氪氣等惰性氣體（詞條“惰性氣體”由行業(yè)大百科提供），由于惰性氣體的分子量大、導(dǎo)熱系數(shù)很低(空氣0.024W/mK;氬氣0.016W/mK)，會(huì)提高氣體間隔層的熱阻，從而提高中空玻璃的隔熱性能。考慮到氬氣在空氣中含量豐富，提取比較容易，使用成本低，所以為大多數(shù)工廠使用。需要說明的是，充入惰性氣體，在中空玻璃厚度不變的情況下，提高隔熱系數(shù)的同時(shí)，遮陽系數(shù)和可見光透過率不變。

　　1.3　氣體間隔層厚度的影響

　　目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所用的中空玻璃氣體間隔層厚度為6 mm、9 mm、12 mm等，主要是由所采用的鋁間隔條（詞條“隔條”由行業(yè)大百科提供）所決定的。氣體間隔層的厚薄與間隔層的熱阻有直接關(guān)系。在所用玻璃、密封膠、氣體種類相同的情況下，氣體間隔層越厚，間隔層熱阻越大。其原因是氣體間隔層越厚，氣體分子傳導(dǎo)傳熱的距離越大，使傳熱變得困難，相當(dāng)于增大了氣體間隔層熱阻。但氣體間隔層的厚度達(dá)到一定程度后，增加氣體間隔層的厚度，熱阻不再增加或有減小的趨勢(shì)。這是因?yàn)楫?dāng)氣體間隔層厚度增大到一定程度后，氣體在玻璃之間溫差的作用下就會(huì)產(chǎn)生一定的對(duì)流（詞條“對(duì)流”由行業(yè)大百科提供）過程，從而減低了氣體層增厚的作用。

　　1.4　間隔條類型的影響

　　通常在工廠應(yīng)用中，大多數(shù)中空玻璃的間隔框都用鋁材料。間隔框材料的性能對(duì)中空玻璃的隔熱系數(shù)有一定影響。鋁條重量輕、易于加工，但其導(dǎo)熱系數(shù)大，會(huì)導(dǎo)致中空玻璃的邊部熱阻降低。尤其在冬天室外氣溫特別寒冷的情況下，玻璃的邊部會(huì)有結(jié)露現(xiàn)象，會(huì)降低中空玻璃的隔熱性能�，F(xiàn)在市場(chǎng)上已有用間隔膠條等暖邊技術(shù)來取代鋁間隔條制作中空玻璃，可大大降低中空玻璃邊部的傳熱系數(shù)（詞條“傳熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供），有效地減少了邊部結(jié)霜現(xiàn)象，保證了中空玻璃在寒冷地區(qū)的使用性能。

　　1.5　中空玻璃安裝角度的影響

　　常規(guī)來說，中空玻璃都是垂直安裝使用的。但中空玻璃的應(yīng)用范圍越來越廣泛，如果中空玻璃應(yīng)用于溫室或采光屋頂，其安裝角度將會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)中空玻璃由垂直變?yōu)閮A斜安裝時(shí)，增大的受光面積使之成為陽光集熱器，其隔熱性能也會(huì)因間隔腔內(nèi)氣體對(duì)流的增加而下降30%以上。主要原因是當(dāng)傾斜安裝使用的時(shí)侯，中空玻璃內(nèi)部間隔層氣體的對(duì)流狀態(tài)會(huì)變得劇烈，這必將降低氣體對(duì)熱量的熱阻能力，最終導(dǎo)致中空玻璃的隔熱能力變差。

　　2　中空玻璃在不同氣候區(qū)域的適用性

　　選擇中空玻璃要考慮很多方面的因素，如外觀顏色、光學(xué)性能、節(jié)能指標(biāo)、所耗費(fèi)用等。不同中空玻璃組合會(huì)有不同的指標(biāo)，用戶和建筑商要綜合考慮各方面因素，來選擇適于自己的產(chǎn)品。表1為3種典型的中空玻璃性能特點(diǎn)，以此為例來說明中空玻璃的區(qū)域?qū)嵱眯浴?/P>

　　2.1　北方地區(qū)

　　在寒冷的北方地區(qū)，夏天短暫，冬季時(shí)間較長(zhǎng)。①若用雙白中空玻璃，會(huì)使整個(gè)年度的取暖費(fèi)用和制冷費(fèi)用都較高，居室所需的最大暖氣量會(huì)較大，且在極冷的環(huán)境條件下，房間的熱舒適性差，窗子的抗結(jié)露性能差;②選用熱反射中空玻璃，在夏季的短時(shí)間內(nèi)，會(huì)有助于節(jié)約室內(nèi)空調(diào)費(fèi)用，冬天則無助窗子的節(jié)能效果;③而Low-E中空玻璃具有低的傳熱系數(shù)，能阻擋暖氣等產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外線逸出室外，最為實(shí)用。采用具有低遮陽系數(shù)的Low-E中空玻璃，夏天時(shí)可有助于降低空調(diào)費(fèi)用。采用具有高的遮陽系數(shù)的Low-E中空玻璃，能使房屋在冬天有效利用太陽能，更能節(jié)約冬天的取暖費(fèi)用，同時(shí)居室所需的最大暖氣量都會(huì)較低。

　　2.2　中部地區(qū)

　　在氣候適中的中部地區(qū)，夏天既需要空調(diào)制冷，冬天又需要暖氣取暖。①雙白中空玻璃價(jià)格低，透光性好，光線自然舒服。但夏天會(huì)消耗較多的制冷費(fèi)用，冬天需要較大的取暖供氣量;②采用熱反射中空玻璃，夏天的制冷功率會(huì)得到降低，冬天無助于保持室內(nèi)的溫暖;③采用遮陽型Low-E中空玻璃，既可以起到夏天遮擋陽光，節(jié)約制冷費(fèi)用，又可起到冬天保溫，減少取暖費(fèi)用的目的。

　　2.3　南方地區(qū)

　　南方，氣候炎熱，日照充足，冬天無需采暖（詞條“采暖”由行業(yè)大百科提供）。①雙白中空玻璃的可見光透過率和太陽能透過率都很高，起不到節(jié)能效果;②采用熱反射中空玻璃，會(huì)減低房屋炎炎夏天的太陽能攝入量，使房間內(nèi)光線柔和舒適，節(jié)約空調(diào)費(fèi)用。③采用具有高遮陽系數(shù)的Low-E中空玻璃，夏天仍會(huì)有過多的太陽能進(jìn)入室內(nèi)，無助于降低室內(nèi)溫度。采用具有低遮陽系數(shù)的Low-E中空玻璃，可有效降低太陽能進(jìn)入室內(nèi)的量，其節(jié)約的空調(diào)制冷費(fèi)用要比高遮陽系數(shù)的Low-E中空玻璃節(jié)約費(fèi)用好得多，還可降低制冷所需的最大功率。缺點(diǎn)是玻璃購置費(fèi)用較高。

　　3　結(jié)語

　　中空玻璃的廣泛應(yīng)用大大促進(jìn)了建筑節(jié)能的發(fā)展步伐，同時(shí)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的逐步提高也必將促使中空玻璃不斷實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)良的節(jié)能特性。正確地認(rèn)識(shí)和使用中空玻璃，充分發(fā)揮中空玻璃的各項(xiàng)作用，是科研機(jī)構(gòu)和中空玻璃制造商的責(zé)任和義務(wù)。我國(guó)建筑行業(yè)中空玻璃的應(yīng)用正處于迅猛發(fā)展的勢(shì)頭，隨著可持續(xù)發(fā)展觀念和建筑節(jié)能意識(shí)的逐步深入，高性能的中空玻璃產(chǎn)品必將得到不斷的發(fā)展和擁有更加廣闊的市場(chǎng)前景。