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贴膜玻璃的节能分析
信息类型:技术支持  信息来源:网络  添加时间:2011-5-20 15:28:33  关注次数:

    现代节能建筑不但对幕墙及窗玻璃 的美观性、适用性提出要求,而且也对其节能性和安全性提出了要求。从节能的要求考虑,幕墙及窗玻璃应能够控制太阳辐射和热辐射。太阳辐射分为紫外光、可见光、近红外光,其能量主要集中在0.4~2.5um的可见光和近红外光谱范围内,约占总太阳辐射能量的84%。太阳辐射能一旦被物体吸收,就会改变辐射波长,变成热辐射,所以进入室内的太阳辐射能会使室温提高。
  1.贴膜玻璃如何节能
  要使幕墙及窗玻璃达到最佳的节能效果,必须有效地控制太阳能辐射和热辐射,但是不同的地区、不同的季节有着不同的侧重点。在炎热夏季的南方地区,要求玻璃有效地阻挡炽热的太阳能辐射,以减少降温所消耗的空调费用,阳光控制型贴膜玻璃具有较好的解决效果。在寒冷冬季的北方地区,要求玻璃有效地阻挡室内取暖设备发出的热量通过玻璃向室外泄漏,同时还要求把太阳辐射能引入室内,低辐射贴膜玻璃具有这种功能。如果夏季要求有效地阻挡炽热的太阳能辐射,冬季又要求有效地阻挡室内取暖设备发出的热量,某些透过率较低的低辐射贴膜玻璃具有这种功能。


 
图一


 
图二


     图一和图二是分别使用美国强生玻璃膜ss20单片热反射贴膜玻璃和单片透明玻璃的太阳能辐射能量传输示意图。从图中可以看到,热反射贴膜玻璃的反射和吸收都比透明玻璃高出很多,其中吸收的部分(图中分别为53%和8%)变成热辐射向室外和室内二次辐射,在ASHRAE标准条件下向室外的约占3/4(图中分别为39和6%)向室内的约占1/4(图中分别为14%和2%),由此可见热反射贴膜玻璃阻挡太阳辐射的性能远远优于透明玻璃。图中热反射贴膜玻璃总的进入室内的太阳能为27%,而透明玻璃总的进入室内的太阳能为87%,二者之比为0.31,即热反射贴膜玻璃的遮蔽系数为0.31。从控制太阳能辐射来达到节能的目的上看,热反射贴膜玻璃的太阳能反射和吸收要大些,或者说遮蔽系数要小些。
2.贴膜玻璃的节能性能评价
  评价贴膜玻璃节能性能的参数很多,如遮蔽系数、U值(或k值)、相对增热等。不同国家采用的内容不同,并且同一种参数在不同的标准里测试条件也不完全相同。U值:代表贴膜玻璃组件的保温或隔热性能,量纲为W/㎡.K。它表示在ASHRAE标准条件下,单位时间内从贴膜玻璃组件一侧到另一侧的传输热量.与贴膜玻璃组件的辐射、传导及周围空气的对流有关。
  遮蔽系数SC:在相同的条件下,通过贴膜玻璃组件的阳光辐射增热与通过3mm透明玻璃的阳光辐射增热之比。它表征贴膜玻璃组件对太阳能辐射的遮蔽程度。
  相对增热RHG:表示玻璃组件的总的增热,可用下面公式表示
  RHG=U×△T+SC×SHGF(1)
  式(1)中△T表示室外温度和室内温度之差。SHGF表示阳光辐射的强度,叫做阳光辐射增热系数。RHG量纲为W/㎡。
  在ASHRAE标准条件下,夏季白天的室外温度为31.7℃,室内温度为23.9℃,夏季白天的阳光辐射热系数规定为SHGF=630W/㎡。由以上条件可知,夏季白天的相对增热为:
  RHG=U×7.8+SC×630(2)
  例如美国强生玻璃膜ss20产品的U=0.98W/㎡.K。SC=0.26。计算得RHG=171W/㎡,6mm透明玻璃的U=5.8W/㎡.K。SC=0.95。计算得RHG=644W/㎡。
  由式(1)看出,RHG中包含两种能量传输,第一项U×△T是热辐射传输,第二项SC×SHGF是太阳能辐射传输,因此我们可以认为相对增热是标征贴膜玻璃组件对太阳能辐射的遮蔽性能和对热的隔绝性能的综合指标。热反射贴膜玻璃的U=0.94~1.08W/㎡.K。遮蔽系数SC=0.2~0.98。在这种情况下第二项SC×SHGF变化(126~617W/㎡)远远大于第一项U×△T。U×△T和SC×SHGF皆为正,说明热辐射和太阳能辐射都从室外进入室内,SC和U越小则空调费用越小。夏季夜间SHGF为零,RHG=U×△T,如果室外温度高于室内温度,则RHG为正,少量的室外热辐射进入室内;如果室外温度低于室内温度,则RHG为负,少量的室内热量散发到室外。
  3.贴膜玻璃的结构与性能关系
  贴膜玻璃的各项参数,是和贴膜的材料和性能相关的。例如可见光和太阳能的透过率、反射率、吸收率这些基本参数直接决定于膜层材料、性能以及厚度等,而这些基本参数又决定遮蔽系数、U值等。
  大部分热反射膜,是由介质层、金属层(或非金属材料层)和防划伤保护层组成的。其中与节能关系最大的是金属层(或非金属材料层),金属层(或非金属材料层)越厚对太阳能的反射和吸收越大,直接透过玻璃进入室内的能量越小,从而遮蔽系数越小。
  在追求贴膜玻璃节能性能时,不要忘记节能参数和其它参数之间的相互制约性。例如,为了使热反射贴膜玻璃的遮蔽系数低,反射率和吸收率大,那就不可避免因透射率小而影响采光,同时还可能引起其它不良影响。
  4.贴膜玻璃的种类和选用
  美国Johnson(强生)玻璃贴膜由于引入我国的时间较早,在有代表性的工程案例中应用较多,目前使用较多的系列品种有高隔热系列中的近三十多个品种。这些不同性能和外观效果的膜片满足了我国建筑贴膜市场对于节能和提高玻璃安全性能等方面的各种需求。由于各地自然条件的不同,正确选择适用的膜片对建筑物在节能性、安全性、美观性等方面都有至关重要的作用。在确定玻璃贴膜工程前与玻璃贴膜专业人士的沟通是十分必要的。

【贴膜玻璃的节能分析】

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