貼膜玻璃的節能分析
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來源:2022-01-26 00:00:00
作者:一諾玻璃
現代節能建筑不但對幕墻及窗玻璃 的美觀性、適用性提出要求,而且也對其節能性和安全性提出了要求。從節能的要求考慮,幕墻及窗玻璃應能夠控制太陽輻射和熱輻射。太陽輻射分為紫外光、可見光、近紅外光,其能量主要集中在0.4~2.5um的可見光和近紅外光譜范圍內,約占總太陽輻射能量的84%。太陽輻射能一旦被物體吸收,就會改變輻射波長,變成熱輻射,所以進入室內的太陽輻射能會使室溫提高。
1.貼膜玻璃如何節能
要使幕墻及窗玻璃達到最佳的節能效果,必須有效地控制太陽能輻射和熱輻射,但是不同的地區、不同的季節有著不同的側重點。在炎熱夏季的南方地區,要求玻璃有效地阻擋熾熱的太陽能輻射,以減少降溫所消耗的空調費用,陽光控制型貼膜玻璃具有較好的解決效果。在寒冷冬季的北方地區,要求玻璃有效地阻擋室內取暖設備發出的熱量通過玻璃向室外泄漏,同時還要求把太陽輻射能引入室內,低輻射貼膜玻璃具有這種功能。如果夏季要求有效地阻擋熾熱的太陽能輻射,冬季又要求有效地阻擋室內取暖設備發出的熱量,某些透過率較低的低輻射貼膜玻璃具有這種功能。
2.貼膜玻璃的節能性能評價
評價貼膜玻璃節能性能的參數很多,如遮蔽系數、U值(或k值)、相對增熱等。不同國家采用的內容不同,并且同一種參數在不同的標準里測試條件也不完全相同。U值:代表貼膜玻璃組件的保溫或隔熱性能,量綱為W/㎡.K。它表示在ASHRAE標準條件下,單位時間內從貼膜玻璃組件一側到另一側的傳輸熱量.與貼膜玻璃組件的輻射、傳導及周圍空氣的對流有關。
遮蔽系數SC:在相同的條件下,通過貼膜玻璃組件的陽光輻射增熱與通過3mm透明玻璃的陽光輻射增熱之比。它表征貼膜玻璃組件對太陽能輻射的遮蔽程度。
相對增熱RHG:表示玻璃組件的總的增熱,可用下面公式表示
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式(1)中△T表示室外溫度和室內溫度之差。SHGF表示陽光輻射的強度,叫做陽光輻射增熱系數。RHG量綱為W/㎡。
在ASHRAE標準條件下,夏季白天的室外溫度為31.7℃,室內溫度為23.9℃,夏季白天的陽光輻射熱系數規定為SHGF=630W/㎡。由以上條件可知,夏季白天的相對增熱為:
?。遥龋牵剑铡?.8+SC×630(2)
例如美國強生玻璃膜ss20產品的U=0.98W/㎡.K。SC=0.26。計算得RHG=171W/㎡,6mm透明玻璃的U=5.8W/㎡.K。SC=0.95。計算得RHG=644W/㎡。
由式(1)看出,RHG中包含兩種能量傳輸,第一項U×△T是熱輻射傳輸,第二項SC×SHGF是太陽能輻射傳輸,因此我們可以認為相對增熱是標征貼膜玻璃組件對太陽能輻射的遮蔽性能和對熱的隔絕性能的綜合指標。熱反射貼膜玻璃的U=0.94~1.08W/㎡.K。遮蔽系數SC=0.2~0.98。在這種情況下第二項SC×SHGF變化(126~617W/㎡)遠遠大于第一項U×△T。U×△T和SC×SHGF皆為正,說明熱輻射和太陽能輻射都從室外進入室內,SC和U越小則空調費用越小。夏季夜間SHGF為零,RHG=U×△T,如果室外溫度高于室內溫度,則RHG為正,少量的室外熱輻射進入室內;如果室外溫度低于室內溫度,則RHG為負,少量的室內熱量散發到室外。
3.貼膜玻璃的結構與性能關系
貼膜玻璃的各項參數,是和貼膜的材料和性能相關的。例如可見光和太陽能的透過率、反射率、吸收率這些基本參數直接決定于膜層材料、性能以及厚度等,而這些基本參數又決定遮蔽系數、U值等。
大部分熱反射膜,是由介質層、金屬層(或非金屬材料層)和防劃傷保護層組成的。其中與節能關系最大的是金屬層(或非金屬材料層),金屬層(或非金屬材料層)越厚對太陽能的反射和吸收越大,直接透過玻璃進入室內的能量越小,從而遮蔽系數越小。
在追求貼膜玻璃節能性能時,不要忘記節能參數和其它參數之間的相互制約性。例如,為了使熱反射貼膜玻璃的遮蔽系數低,反射率和吸收率大,那就不可避免因透射率小而影響采光,同時還可能引起其它不良影響。
4.貼膜玻璃的種類和選用
美國Johnson(強生)玻璃貼膜由于引入我國的時間較早,在有代表性的工程案例中應用較多,目前使用較多的系列品種有高隔熱系列中的近三十多個品種。這些不同性能和外觀效果的膜片滿足了我國建筑貼膜市場對于節能和提高玻璃安全性能等方面的各種需求。由于各地自然條件的不同,正確選擇適用的膜片對建筑物在節能性、安全性、美觀性等方面都有至關重要的作用。在確定玻璃貼膜工程前與玻璃貼膜專業人士的溝通是十分必要的。