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貴州鋼化玻璃淺談Low-E中空玻璃與綠色建築

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貴州鋼化玻璃淺談Low-E中空玻璃與綠色建築

發布日期:2017-08-03 作者: 點擊:

貴州鋼化玻璃淺談Low-E中空玻璃與綠色建築


1. 理想的建築外窗玻璃是什麽模樣?

首先當然是要透光,可是透光的材料往往也透熱,這與建築熱工需求在很多時候都有衝突,所以理想的建築外窗玻璃應該是這樣的:透光;盡可能降低室內外熱量交換;夏季阻擋太陽輻射熱,而冬季則能讓太陽輻射熱進來。

換成專業的說法就是:可見光透射比高,傳熱係數低,夏季遮陽係數低,冬季遮陽係數高。

很遺憾同時滿足這四樣要求的玻璃好像還木有,因為讓玻璃自身在夏季和冬季呈現兩種遮陽性能還不現實(以後說不定可以哦),想實現這種功能隻能依靠外遮陽設施。建築玻璃熱工性能發展的重點長期是在降低傳熱係數U值上。

小時候家裏、學校裏窗戶用的都是普通白玻璃,除了透光率高,熱工性能都很差,玻璃自身傳熱係數可以高達6.0。後來出現中空玻璃,兩塊白玻中間設了空氣層,甚至填充惰性氣體,玻璃的傳熱係數可以降低到3.0以下;再後來出現了LOW-E中空玻璃,通過在玻璃表麵鍍上一層特殊的膜,可以進一步降低玻璃的傳熱係數到2.0以下,這就厲害了,於是在AG8國家建築節能標準的推動下,LOW-E中空玻璃就成為建築外窗上的主角。


2. 為什麽叫“Low-E”玻璃?

Low-E是“Low Emissivity”的簡寫,翻譯過來就是低輻射的意思,Low-E玻璃就是在玻璃表麵鍍上一層神奇的膜,這層膜的輻射率(Emissivity)很低,有多低呢?普通白玻的表麵輻射率是0.84,鍍上這層膜後輻射率可以降到0.15以下。

輻射率低到底有什麽了不起?傳熱學中的基爾霍夫定律告訴AG8,大多數物體的輻射能力與吸收能力成正比,換言之低輻射率意味著低吸收率與高反射率。通常這層Low-E膜對遠紅外輻射(室內溫度條件下的熱輻射)具有很高的反射比,譬如冬天室外冷,室內熱,室內的熱量想通過輻射向外跑,就會被這層膜給反射回室內,從而阻止了室內的熱量流向室外,降低了玻璃的U值。

所以LOW-E玻璃是以降低傳熱係數的姿態出現的,那遮陽性能呢?在這層膜的成分上做文章,同樣能把透過的太陽輻射熱降低,而不影響可見光的透過。所以Low-E玻璃也可以在高透光率的情況下,把遮陽係數降低。實際low-E玻璃的遮陽係數範圍廣,可根據需要做到0.2~0.7。


3. 貴州中空玻璃告訴大家Low-E膜鍍在哪一麵玻璃上?

Low-E中空玻璃的核心就在鍍的那層膜上,那麽問題來了,中空玻璃從室外到室內共有四個玻璃麵,Low-E膜應該鍍在哪個麵上?

有研究認為,Low-E膜在2#和3#麵上時,中空玻璃的傳熱係數最低。實際low-E中空玻璃產品也是在2#或者3#麵上鍍膜。而3#麵鍍膜時玻璃的太陽得熱係數要比2#麵鍍膜高,所以在寒冷地區,鍍膜麵位於3#位置更合適;而對於炎熱地區,鍍膜位於2#麵更合適。


4.貴州中空玻璃告訴大家什麽是在線、離線?

怎麽把low-E膜鍍在玻璃上?主要有兩種工藝:在線和離線。

在線Low-E是指在浮法玻璃生產線上通過氣相沉積法直接生產而成的低輻射玻璃;離線Low-E則是采用已經生產完成的優質浮法玻璃原片,通過真空磁控濺射法生產的低輻射玻璃。

對用戶來說,工藝無所謂,重要的是價格和性能:

在線Low-E玻璃製作技術含量和生產成本都較低,但是其玻璃品種和顏色較單一,而且傳熱係數和遮陽係數無法做到很低。

離線Low-E玻璃則品種多樣,可以製作成高、中、低等多種透過率產品,並且顏色上豐富多彩,可以任意調節透射率、反射率等參數,而且可以把遮陽係數和傳熱係數做的很低。當然技術含量和成本也較高。


5. 什麽是單銀、雙銀?

Low-E膜之所以能實現低輻射,主要是因為其中有銀。銀是自然界中輻射率最低的物質之一,在玻璃表麵上鍍納米級別的銀層,就可以使玻璃的輻射率從0.84降低至0.15以下。所以,銀層是Low-E膜的主要功能層。

一般的Low-E玻璃隻有一層銀,叫做單銀Low-E玻璃;如果給玻璃鍍上兩層純銀層,就是雙銀玻璃。這樣做帶來的是玻璃熱工性能的提升:雙銀Low-E玻璃相比單銀具備更低遮陽係數和傳熱係數,其中降低遮陽係數的作用更顯著。代價自然是成本會增加,據AG8了解,一般雙銀low-E中空玻璃要比單銀low-E中空玻璃貴50~100元/m2。


6. 貴州中空玻璃告訴大家Low-E中空玻璃在綠色建築中應用

low-E中空玻璃在綠色建築中的應用,主要幫助提升圍護結構熱工性能指標。現行國家《綠色建築評價標準》GB/T 50378-2014以圍護結構熱工性能指標優於國家節能標準的幅度進行評分,對於外窗,主要評價傳熱係數U和太陽得熱係數SHGC。

什麽樣的外窗能夠在綠色建築評價中得分?不同地區情況不一樣,AG8來說說上海,有以下信息可供上海地區綠色建築策劃和設計參考。

(1)好消息是上海地方規範給所有建築外窗傳熱係數畫了條線:≤2.2,不管建築類型,不管窗牆比,都得滿足,否則節能沒法算,審圖通不過。由於綠建評價是和國家節能標準進行比較,所以在外窗傳熱係數上,上海項目是占優的。譬如如果窗牆比都小於0.5,節能5.2.3條圍護結構熱工指標降低10%的外窗傳熱係數就是2.2,上海的項目都可以滿足。

剩下的都是不好的消息:

(2)綠色建築評價依據的是國標節能標準,有關玻璃遮陽性能在2015版中改用太陽得熱係數SHGC指標,而上海市在2016年5月開始執行新版地標節能標準,仍然采用原來的遮陽係數指標(地標修訂在國標出台之後,為什麽沒有與國標接軌?),所以,首先你得換算,遮陽係數與太陽得熱係數之間的換算關係:遮陽係數*0.87=太陽得熱係數。

(3)國標節能標準中的太陽得熱係數SHGC指的是整扇窗,而非玻璃,需要考慮窗框係數。但是上海的地方節能標準中的遮陽係數指標,對窗牆體係指的整扇窗,對幕牆體係則指的是玻璃(為什麽又不和國標接軌?),所以,看上海項目的節能計算書,有的時候外窗綜合遮陽係數就是綜合遮陽係數,有的時候就不一定。

(4)遮陽係數也不是你想選多低就能選多低,節能設計標準還限定了玻璃的可見光透射比。窗牆比小於0.4的時候,玻璃可見光透射比不能小於0.6;窗牆比大於0.4時,玻璃可見光透射比不能小於0.4。這一下又限值了多款玻璃的應用。

(5)上海市節能計算軟件是政府統一采購的PBECA,作為上海專版,是依據地標編製,這個軟件本身以及出具的節能計算報告中都沒有太陽得熱係數指標。而且設計師在使用這個軟件選擇外窗形式時,隻能看到玻璃的遮陽係數,出的計算報告才能看到整扇窗的綜合遮陽係數。如果能把綠色建築評價中的外窗太陽得熱係數SHGC,換算為玻璃的遮陽係數,則可以直接指導節能計算。

怎麽換算呢?嚴格的說,有點複雜,關於整扇窗SHGC和玻璃SHGC之間的關係,國標公建節能標準引用了神奇的《民用建築熱工設計規範》修訂版,這是一部隻有報批稿在江湖上流傳的傳說。看過報批稿的公式,並不是乘上窗框係數這麽簡單,但是結果近似差不多。

(6)上海專版的節能計算軟件PBECA隻能選上海地標作為參照建築,不能選國標。如果試圖通過負荷降低幅度來證明綠色建築達標,上海的節能計算書是沒法直接證明。準確的評價隻能選擇其他負荷計算軟件,換成國標作為參照建築重新計算。

(7)到底什麽樣的low-E玻璃能在綠色建築中得分?不同的窗牆比要求不一樣,AG8仍以窗牆比小於0.5為例,對於上海地區,節能5.2.3條圍護結構熱工指標降低10%,外窗傳熱係數是≤2.2,太陽得熱係數SHGC≤0.32,中透離線雙銀low-e中空玻璃窗就可以同時滿足U值、SHGC值以及可見光透射比要求。


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