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中空玻璃与建筑节能

2019-09-22 16:36:19

一、建筑节能与中空玻璃

  能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。目前我国能源形势相当严峻,在今后的长期内也将难以缓解。为使我国国民经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须节约使用能源,逐步扭转能源浪费严重的状况。

  我国与同纬度许多发达国家相比,冬天气候更冷,夏天气候较热,南方空气湿度还很高。在这种湿热环境下,我国房屋的保温隔热性能,却要比发达国家差得多。墙体、屋顶和门窗单位面积的传热量,为气候条件接近的发达国家的2~5倍左右;很多空调建筑也没有采取必要的保温隔热措施。建筑物的能源浪费极端严重,现在建筑能耗已占我国能源消费总量的25%,预计其增长速度还将超过能源生产增长的速度。因此,发展节能型建筑十分必要。

  二、中空玻璃的节能原理

  1、能量通过玻璃窗损失的主要原因

  能量通过玻璃窗的损失有四种原因,其一种是能量通过玻璃窗的物理损失,即能量通过对流、辐射和传导从室内损失掉,这种形式的能量损失与玻璃的热阻有直接关系,玻璃的热阻越大,这种能量损失就越少。其二种是密封不良(也称冷风渗透)造成的能量损失。这种能量损失主要是冷、热空气通过玻璃与边框、边框与边框相互之间的间隙直接流入、流出而造成的。其三种是太阳能的不合理利用而造成的损失,冬季取暖时,人们希望利用太阳能做辅助能源,而在夏季又需要将太阳能控制在室外,尽量不使其进入室内,这种控制需通过使用功能玻璃来完成,而使用不当也会造成能量浪费。其四种是通过直接的辐射,能量以射线(主要是红外线)的形式透过而损失。由此可见,要提高窗玻璃的隔热保温性能,减少能量损失,需要针对以上四个方面的原因做工作。

  2、中空玻璃的隔热原理

  中空玻璃的定义为:两片或多片玻璃其周边用间隔框分开,并且其周边用密封胶粘接密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。因为中空玻璃内部的气体是干燥的,使中空玻璃具有隔音、隔热、防结露、降低冷辐射及增强玻璃的安全性等功能。众所周知,能量的传递有三种方式:即辐射传递、对流传递和传导传递。

  辐射传递是能量通过射线以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,就像太阳光线的传递一样。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃间隔层厚度,可以较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度差,造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升,产生空气的对流,而造成能量的流失。合理的中空玻璃设计,要吧降低气体的对流,从而降低能量的对流损失。

  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,就像用铁锅做饭和用电烙铁焊东西一样,而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的。因而提高中空玻璃的密封性能,是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。

  中空玻璃的隔热能力主要来自于暖边间隔条密封着的空气层。密封着的空气层基本依靠传导传热,因此能较大程度地提高中空玻璃的隔热效果(但不是唯一提高中空玻璃隔热性能的途径)。

  1、中空玻璃的优点:中空玻璃作为一种具有极好使用效果的节能建材一种成熟的高科技产品,其主要的优点是隔热、保温,并兼有防结露、隔音(可降低噪音30分贝左右)等性能。在使用暖气和空调的环境下,如果安装中空玻璃可节约能源30%左右,据此计算中空玻璃较单层玻璃所增加的投资费用在5年左右便可从采暖、降低空调能耗所节省的各项支出中收回。它能减少室内冷暖空气对流,使室内温度均匀,环境舒适。

  中空玻璃在建筑上的应用还具有防盗、防潮、在-40度的温度下不结霜、不结露、冬暖夏凉等优点,为现代建筑的率先选择材料。目前一些建筑为达到上述要求,通常采用双层窗结构,而采用中空玻璃不但可降低造价约30%~40%,而且可有效降低施工复杂性和成本、简化结构并降低建筑物的自重,也可增加用户使用时的便利性,达到美观实用的目的。采用镀膜中空玻璃,还可起到防紫外线的作用,保护室内家具、高级纺织品、地毯、艺术品及文物免遭破坏和褪色的危险,也能有效地保护室内植物叶子,保持花朵鲜艳。

  2、中空玻璃必需满足两个基本要求:即节能与耐久性和密封寿命。理想的中空玻璃应该同时具有较好的节能效果和较长的密封耐久性,二者是一个问题的两个方面,缺一不可。

  影响中空玻璃节能性能的主要因素有:玻璃、间隔条(框)和气体。在玻璃方面选择有白玻还是低辐射玻璃、间隔条方面有冷边(铝间隔条)还是暖边、气体方面有空气还是惰性气体如氩气。在其他条件不变的条件下,采用白玻、空气和冷边的中空玻璃的节能效果是较差的,而采用低辐射玻璃、内充氩气和暖边的中空玻璃的节能效果是较高的。

  影响中空玻璃的耐久性和密封寿命的主要因素有:中空玻璃密封胶、密封结构、间隔条、干燥剂(分子筛)以及人工操作质量等等。