Low-E节能玻璃遮蔽系数及可见光透射比分析
Low-E节能玻璃遮蔽系数及可见光透射比分析
Low-E节能玻璃遮蔽系数及可见光透射比分析来源:天津市建筑材料产品质量监督检测中心在我国南方地区的夏季,影响该地区室内热环境和空调能耗的主要因素是透过窗户的太阳辐射得热;而对于北方地区的冬季,尽可能减少对太阳辐射的遮挡,让更多的太阳辐射得热透过窗户进入到室内,也是提高室内热环境、减少供暖能耗的重要措施。
引言在我国南方地区的夏季,影响该地区室内热环境和空调能耗的主要因素是透过窗户的太阳辐射(词条“太阳辐射”由行业大百科提供)得热;而对于北方地区的冬季,尽可能减少对太阳辐射(词条“辐射”由行业大百科提供)的遮挡,让更多的太阳辐射得热透过窗户进入到室内,也是提高室内热环境、减少供暖(词条“供暖”由行业大百科提供)能耗的重要措施。
因此,与太阳辐射得热有关的窗户的遮阳系数成为建筑设计和节能研究中不可或缺的参数,是反映玻璃节能情况的一项重要指标。
1 遮阳系数、遮蔽系数与可见光透射比对于窗玻璃等遮阳装置,遮阳系数是判断其遮阳效果的一个很重要的参数。
遮阳系统十分复杂,因此,遮阳系数没有一个固定的值(它随着太阳位置的变化而改变),遮阳系数是一个等效值。
遮阳系数运用在建筑节能计算方面,主要包括窗玻璃的遮阳系数、窗本身(包括窗的框材、玻璃)的遮阳系数和外窗综合遮阳系数等。
1.1 玻璃遮阳系数SCB(即遮蔽系数)窗玻璃的遮阳系数表明窗玻璃在没有其它遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热的减弱程度。
依据标准GB/T 2680—94《建筑玻璃可见光(词条“可见光”由行业大百科提供)透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》,遮阳系数被定义为:在法向入射条件下,通过透光系统的太阳能总透射比与相同条件下相同面积的标准玻璃(3 mm厚的普通透明平板玻璃)的太阳能总透射比的比值。
各种窗玻璃构件对太阳辐射热的遮阳系数用下式计算:遮蔽系数越小,表明窗玻璃阻挡阳光向室内直接辐射热量的性能越好。
1.2窗户遮阳系数SC窗户遮阳系数SC的定义为:在一定的条件下,太阳辐射透过外窗所形成的室内得热量与相同条件下相同面积的标准窗玻璃(3 mm厚透明玻璃)所形成的太阳辐射得热量之比。
低辐射(LOW-E)玻璃
技术专栏低辐射(LOW-E)玻璃发布时间:2009年5月31日 17时02分. 概述低辐射(LOW-E)玻璃,是指在玻璃表面上镀制一层或多层特定的金属氧化物薄膜层,在保证可见光透过率尽可能高的条件下,阻止室内辐射能量的传递,从而达到节能效果的一种镀膜玻璃。
因其辐射率(E)<15%,因此又称之为低辐射玻璃。
当今,低辐射(LOW-E)玻璃已应用于多种建筑及工业领域,例如:用作为单片低辐射(LOW-E)玻璃,及制造中空、夹层、钢化加工玻璃;汽车风挡玻璃及窗玻璃;工业冷藏柜的中空玻璃厨门;波炉及烤炉的门玻璃;聚光灯及碘钨等各种配套用盖板玻璃;扫描用的复印机面版玻璃、照像制版等玻璃;据报道,60年代末,欧洲的玻璃制造商开始在实验室研究LOW-E,不久获得成功。
1978年,美国英特佩(interqane)公司成功地将LOW-E玻璃首先应用于建筑物上。
到了80年代末期,国外特别是欧洲和美国、日本等国家和地区大量应用低辐射(LOW-E)玻璃作建筑物门窗。
美国在80年代至90年代时,低辐射(LOW-E)玻璃门窗已占整个全美玻璃门窗市场的1/4以上。
欧洲现今年用量已在6500万m2左右,全世界年均用量已达1.2亿m2,欧洲其它国家也正立法鼓励使用低辐射(LOW-E)玻璃,日本和美国的行业协会都采取一定的措施,鼓励使用节能的低辐射(LOW-E)玻璃。
2. 低辐射(LOW-E)玻璃生产工艺简介2.1在线高温热解沉积法(在线LOW-E玻璃)2.1.1国外在线LOW-E发展状况据报道,低辐射(LOW-E)玻璃的生产工艺主要有浮法在线高温热解沉积法和离线磁控溅射法两种生产方法。
国际上在线LOW-E玻璃是由英国皮尔金顿公司于1978年采用浮法在线高温热解沉积法的镀膜工艺首先研制开发成功。
该工艺后经多次试生产,于1985年正式在浮法玻璃生产线上全面实施使用,LOW-E玻璃很快批量投放市场。
据英国皮尔金顿公司介绍,这种在线LOW-E玻璃的膜层系由不同的金属氧化物所组成的“硬膜”膜层玻璃。
窗玻璃的可见光透射比.遮阳系数
窗玻璃的可见光透射比、遮阳系数报告low-e玻璃与热反射镀膜玻璃热学性能的比较一、概述我国是能源消耗大国,目前全国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上,面对严峻的事实,发展节能建筑刻不容缓。
国家建设部提出:到2010年,新建建筑争取1/3以上能够达到节能建筑标准。
同时,{TodayHot}全国城镇建筑总耗能要实现节能50%的目标。
Low-E 玻璃和热反射镀膜玻璃是建筑节能领域的主要材料,下面把这两种玻璃性能比较一下。
二、热能的形式及玻璃组件的传热自然环境中的最大热能是太阳辐射能,其中可见光的能量仅占约1/3,其余的2/3主要是热辐射能。
自然界另一种热能形式是远红外热辐射能(图1中虚线),其能量分布在4~50μm 波长之间。
在室外,这部分热能是由太阳照射到物体上被物体吸收后再辐射出来的,夏季成为来自室外的主要热源之一。
在室内,这部分热能是由暖气、家用电器、阳光照射后的家具及人体所产生的,冬季成为来自室内的主要热源。
太阳辐射投射到玻璃上,一部分被玻璃吸收或反射,另一部分透过玻璃成为直接透过的能量。
被玻璃吸收太阳能使其温度升高,并通过与空气对流及向外辐射而传递热能,因此最终仍有相当部分透过了物体,这可归结为传导、{HotTag}辐射、对流形式的传递。
对暖气发出的远红外热辐射而言,玻璃不能直接透过,只能反射或吸收它,最终仅以传导、辐射、对流的形式透过玻璃,因此远红外热辐射透过玻璃的传热是通过传导、辐射及与空气对流体现的。
玻璃吸收能力的强弱,直接关系到玻璃对远红外热能的阻挡效果。
辐射率低的玻璃不易吸收外来的热辐射能量,从而玻璃通过传导、辐射、对流所传递的热能就少,低辐射玻璃正是限制了这一部分的传热。
以上两种形式的热能透过玻璃的传递可归结为两个途径:太阳辐射直接透过传热、对流传导传热。
透过每平方米玻璃传递的总热功率Q可由下式表示:Q=630Sc+U(T内-T外)式中630是透过3mm透明玻璃的太阳能强度,(T内-T外)是玻璃两侧的空气温度,均是与环境有关的参数。
LOW-E玻璃的节能特性及其参数(ai)
低辐射LOW-E镀膜玻璃的节能特性及其参数现代建筑,不论是商厦还是住宅,都趋向于大面积采光。
但是,普通透明玻璃对太阳能辐射和远红外热辐射没有控制,其面积越大,夏季进入室内的热量越多,冬季室内散失的热量越多。
为此,必须对玻璃表面进行处理,于是产生了有节能功能的镀膜玻璃。
早期的镀膜玻璃主要是热反射镀膜玻璃(或称阳光控制膜玻璃),其作用是限制太阳能辐射直接进入室内。
用于建筑幕墙玻璃时,除具有亮丽的外观装饰效果外,还可降低冷气设备的运行费用。
但这种玻璃与普通玻璃一样,会吸收远红外热辐射而使其自身的温度升高,最终仍有相当部分的热能透过了玻璃,其隔热性能也受到了极大的限制。
选用什么材料、采用何种工艺镀膜才能有效地阻挡远红外热辐射呢?研究的结果诞生了低辐射镀膜玻璃(简称Low-E玻璃)。
这种玻璃的最大特点是将远红外热辐射反射出去,使其不能透过玻璃从而起到节能隔热的作用。
因此,目前世界上公认Low-E玻璃是最理想的窗玻璃材料。
Low-E玻璃在国外已有近二十年的使用历史,我国因受到设备和生产工艺技术方面限制,同时也因节能观念的落后而起步较晚。
可喜的是,自南玻集团于1997年推出Low-E玻璃并在全国范围内大力推介后,目前已为众多设计师和用户所认同并采用。
规模化采用Low-E 玻璃时代已到来,这必将对我国的建筑节能材料应用产生影响并作出贡献。
关于镀膜玻璃,包括Low-E玻璃的节能特性,已有许多文章或专著论述过,在大多数文章或企业的产品介绍中都列出了完整的参数,但理解这些参数须具备一定的专业知识。
对用户来说更关心的是:哪些参数与节能性直接相关?怎样才能区别不同玻璃之间节能性的优劣?如何根据这些参数选择适用的玻璃?本文拟深入浅出地回答这些问题。
二、热能的形式及幕墙玻璃组件的传热1、自然环境中的热能自然环境中的热能主要是太阳辐射能,其能量的98%分布0.3至3μm波长之间。
除了太阳直接辐射的能量外,还存在着大量的远红外线热辐射能,其能量分布在3至103μm波长之间。
建筑节能设计Low-E玻璃窗的遮阳参数取值分析
第42卷,总第244期2024年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.42,Sum.No.244Mar.2024,No.2 建筑节能设计Low-E玻璃窗的遮阳参数取值分析易 嘉(上海朗诗规划建筑设计有限公司,上海 200092)摘 要:节能外窗属于精密工业制品,也是建筑工程外围护结构的重要组成部分。
为能降低房间内的夏季太阳得热,工程中通常采用低辐射Low-E玻璃外窗,但由于国家及各地区的技术规范对Low-E玻璃窗的参数取值不尽相同、审图机构的把握尺度不一、门窗厂家的加工技术水平参差不齐,为能解决Low-E玻璃外窗的遮阳参数取值和选型困难的问题,达到概念清晰、数据可靠、便于实施的目的,文中采用公式计算和查表对比的方法,对规范的遮阳参数概念作补充说明,同时结合江苏某住宅项目的工程实践,给出Low-E玻璃窗遮阳参数的取值原则和建议,并认为一般Low-E玻璃的自遮阳系数取值最高不应超过0.60。
关键词:建筑节能设计;Low-E玻璃窗;遮阳系数;太阳得热系数;节能外窗选型中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2024)02-0180-06Analysis of Shading Parameter Values for Low-E Glass Windowsin Building Energy Efficiency DesignYI Jia(Landsea Planning&Architectural Design(Shanghai)Co.,Ltd.,Shanghai200092,China)Abstract:Energy saving exterior windows belong to precision industrial products and are also an important component of the exterior envelope structure of building engineering.In order to reduce the summer solar heat gain in the room,low radiation Low-E glass exterior windows are usually used in engineering. However,due to the varying parameter values of Low-E glass windows in national and regional technical specifications,the grasp scale of drawing review agencies,and the varying processing technology levels of door and window manufacturers,in order to solve the problem of difficult shading parameter values and selection of Low-E glass exterior windows,and achieve clear concepts,reliable data For the purpose of facilitating implementation,the article uses formula calculation and table comparison methods to supple⁃ment the concept of standard shading parameters.At the same time,combined with the engineering prac⁃tice of a residential project in Jiangsu,the principles and suggestions for selecting the shading parameters of Low-E glass windows are given.It is believed that the maximum self shading coefficient of Low-E glass should not exceed0.60.Key words:building energy efficiency design;Low-E glass window;shading coefficient;solar heat gain coefficient;energy saving exterior window selection收稿日期 2023-08-15 修订稿日期 2023-09-10作者简介院易嘉(1979~),男,硕士研究生,高级工程师,研究方向为绿色建筑技术、BIM技术。
Low-E玻璃工程案例实际能耗分析
Low-E玻璃工程案例实际能耗分析玻璃作为幕墙的主要围护材料之一,直接决定了建筑节能性能。
据统计,建筑物中通过门窗散失的热量约占整个建筑采暖或制冷能耗的50%,而通过玻璃流失的热量就占整个窗户的80%左右。
建筑玻璃越来越大量的使用,使得玻璃节能成为了建筑节能的最难点。
因此,不断提高建筑玻璃的热工性能至关重要。
建筑玻璃热工性用K值和SC两个指标衡量,K值即保温性能,主要由玻璃结构决定;SC即隔热能力,主要由玻璃材料表面性能(是否有Low-E膜、是何种LoW-E膜)决定。
经过多年升级换代,LoW-E膜性能已有很大提升,SC已不能准确衡量玻璃节能性能,更甚至在一定程度上限制了建筑节能玻璃的选用,造成了制冷/采暖成本浪费。
本文以实际项目案例,就玻璃“透热量”与建筑节能展开讨论,通过数据对比,阐述在建筑节能设计中用gIR取代SC的合理性和必要性。
1关于遮阳系数SC的定义及节能设计说明遮阳系数SC是在给定条件下,玻璃、门窗或玻璃幕墙的太阳光总透射比,与相同条件下相同面积的标准玻璃(3mm厚透明玻璃)的太阳光总透射比的比值。
根据JGJ/T151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中对遮阳系数SC的定义可知,遮阳系数包涵了全部太阳光能量,即2%的紫外光、47%的可见光和51%的近红外光,如图1所不O 图1.中空玻璃可见光反射比示意图事实上,太阳光能量即太阳辐射能,但不同于太阳辐射热能。
太阳光能中的热能绝大多数是波长大于780nm的红外辐射热能。
380nm波长内紫外线不直接产生热量,380~780nm波长的可见光能只有极少量能够转变为人体可感知的“热能”,相关研究给出的可见光能量转化为热能的比例约5%,最多不超过10%,也就是说多达47%的可见光能基本不产生热能,不需要制冷消耗,而遮阳系数SC包含了太多“非热量”。
对于整个建筑,透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷(CLC)按式⑴计算:CLc=CcIC*CZ*DJmax*FC(1)式中:CLc——透过玻璃窗进入的太阳辐射形成的逐时冷负荷,W;CcIC——透过无遮阳标准太阳辐射冷负荷系数;CZ——外窗综合遮阳系数,CZ=Cw*Cn*Cs;Cw——外遮阳修正系数;Cn——内遮阳修正系数;Cs——玻璃修正系数;DJmax——夏季日射得热因数最大值;FC——窗玻璃净面积,m2o式⑴外窗综合遮阳系数系Z),即GB50189-2015《公共建筑节能设计标准》外窗综合遮阳系数(SD)。
玻璃可见光透射比窗的K值与遮阳系数
4.90
0.70
12透明玻璃
0.65
5.50
6.30
0.74
5.60
0.67
4.80
0.63
吸热玻璃
5绿色吸热玻璃
0.77
5.70
6.50
0.67
5.70
0.61
4.90
0.57
6蓝色吸热玻璃
0.54
5.70
6.50
0.63
5.70
0.58
4.90
0.54
5茶色吸热玻璃
0.50
5.70
6.50
0.38
6较低透光Low-E+12空气+6透明
0.48
1.80
3.20
0.35
1.60
0.30
2.00
0.29
2.40
0.30
1.90
0.29
6低透光Low-E+12空气+6透明
0.35
1.80
3.20
0.28
1.60
0.24
2.00
0.23
2.40
0.24
1.90
0.23
6高透光Low-E+12氩气+6透明
塑料型材(框面积25%)
隔热金属型材多腔密封(框面积20%)
多腔塑料型材(框面积25%)
K值
遮阳系数SC
K值
遮阳系数SC
K值
遮阳系数SC
K值
遮阳系数SC
K值
遮阳系数SC
透明玻璃
3透明玻璃
0.83
5.80
6.60
0.87
5.80
0.80
5.00
两种Low-E玻璃节能特性对比分析
3 0 0 3 8 1 :
天 津市
介绍 了玻璃 节能 相关 的几 个术 语 ,对 比分 析 了高透 型L o w — E玻璃 和遮 阳型 L o w — E玻 璃的 实验数 据 ,说 明 不 同种 类
的L o w — E玻璃 满足 不 同气候 环境 地区 的节能 要求 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关 键 词 遮 蔽 系数
0 引 言
在 我 国南 方地 区 的夏 季 ,影 响该 地 区室 内热环
系数 和外 窗综合遮 阳系数等 。 一 1 . 1 玻璃遮 阳系数S C。 ( 即遮 蔽 系数 ) 窗 玻璃 的遮 阳系数表 明窗玻 璃在没 有其它 遮 阳
境 和空 调能耗 的主要 因素 是透过 窗户的 太 阳辐射得 热 ;而对 于北 方地 区的冬 季 ,尽 可能减 少对 太 阳辐 射 的遮挡 ,让更 多 的太 阳辐射得 热透 过窗 户进入 到
2 . T i a n - j i n m u n i c i p a l 4 c e n t r a l h o s p i t a l , T i a n j i n, 3 0 0 1 4 0)
Abs t r a c t : T e r mi no l o g y a b o u t e n e r g y — s a v i n g o f g l a s s we r e e x p o nd u e d. Ex pe r i me n t a l d a t a o n s u n — s h i e l d i n g Lo w— E a n d h i g h e r t r a n s mi t t a n c e Lo w- E g l a s s we r e c o mpa r a t i v e l y a na l y z e d .I t i s c o n c l u d e d t ha t d i fe r e n t c l i ma t e r e g i o ns n e e d i t s o wn s pe c i a l t y p e o f Lo w— E g l a s s whi c h s a t i s ie f s i t s r e q u i r e me n t o n e n e r y g s a v i n g. Ke y Wo r ds :s h i e l d i n g c o e ic f i e n t,hi g h e r ra t n s mi aa n c e Lo w— E g l a s s, s u n — s h i e l d i n g Lo w— E g l a s s
节能型low-e玻璃
LOW-E玻璃前景
随着人们生活质量的不断提高,要求未来建 筑能通过自身材料对太阳光进行控制,达到 隔热、防雾、自洁,以节约资源、净化环境, 创造舒适、安全、功能化空间。 L0W-E玻璃是最理想的替代材料,市场潜力无 限。
其优点是:
•膜层均匀,性能稳定; •色泽清澈,良好的光学美学性能; •可通过调整各种膜层结构来实现各种波长光 的透过率、反射率等性能参数; •离线LOW-E的热工性能得到大幅度提高。
镀膜玻璃制造工艺
在线镀膜: 又称为硬镀膜(hard coating),是采用化学气相沉积法生产镀膜玻 璃的技术,是欧美早期生产热反射玻璃和低辐射玻璃的技术,但皮 尔金顿、圣戈班等国际知名玻璃企业都先后关掉了在先生产线。
(2)紫外线透射率低。许多有机物如毛毯、 植物、纸张、艺术品、字画、家具等暴露在阳 光下都会褪色。这是因为在阳光的紫外线能量 较高,很有可能打破有机物化学键的稳定,从 而导致物品褪色和退化。普通玻璃能阻挡低于 300nm的紫外线,但300~380nm的紫外线能投射 进来,而低辐射玻璃可以阻挡55%左右的紫外 线投射到室内。
适用范围: 不受地区 限制,适 合于不同 气候特点 的广大地 区。
LOW-E玻璃前景
伴随着现代建筑趋向于大面积玻璃采光,建 筑能耗在社会总能耗中所占的比例将越来越 大。目前我国绝大部分的现有和新建建筑还 都是高能耗建筑,单位建筑面积采暖能耗高 达气候相近的发达国家的3倍左右。如果不积 极采用节能材料、采取节能措施,就意味着 要出现更高的建筑能耗损失.。
两种LOW-E玻璃在工程中的选用
建筑玻璃的选用由多种因素决定,例如:技 术水平、法律法规、建筑需要、建筑风格、 业主和设计师的爱好、资金情况及建筑物所 在地气候条件和地理纬度等。 如果节能指标稍高,则一般需采用离线LOW-E 玻璃才能满足要求,否则,可随意选用。因 为离线LOW-E玻璃节能高于在线LOW-E玻璃约8 %的效果。
Low-E 节能玻璃性能分析及应用(蔡法清,信义玻璃技术经理)
Low-E节能玻璃性能分析及应用蔡法清,信义玻璃工程(东莞)有限公司技术经理关键词:气候区、节能玻璃、隔热系数、遮阳系数1 气候区域划分根据GB50176-93《居用建筑热工设计规范》,我国气候分五个区域:严寒地区,寒冷地区,夏热冬冷地区,夏热冬暖地区,温和地区。
1.1 严寒地区和寒冷地区严寒地区一月份平均气温低于-10℃,寒冷地区一月份平均气温在-10℃,累年日平均温度低于或等于5℃的天数,一般都在90天以上,部分地区最低温度可达-20℃以下。
我国严寒和寒冷地区主要包括东北、华北和西北地区。
典型的城市有齐齐哈尔、哈尔滨、沈阳、北京、天津、长春、呼和浩特、太原、石家庄、银川、乌鲁木齐,本文中详细论述沈阳及北京的情况。
1.2 夏热冬冷地区夏热冬冷地区一月份平均温度小于10℃,最低也能达到-5℃,七月份平均温度高达28℃,最高温度可达38℃,冬夏两季漫长,春秋两季过渡不明显,日照充足。
大致范围分布在陇海线以南,南岭以北,四川盆地以东的长江中下游地区。
典型的城市有上海、杭州、武汉、长沙、南昌,本文具体论述上海的情况。
1.3 夏热冬暖地区夏热冬暖地区一月份平均气温在10℃,七月份平均气温25~29℃,最高温度可达40℃,年平均温度高达20℃,夏长冬短,春秋季不明显,全年日照充足。
主要分布在南岭以南的华南地区,典型城市有广州、深圳、厦门、海口,本文将详细论述广州的情况。
1.4 温和地区温和地区一月份平均气温0~13℃,七月份平均气温18~25℃,全年平均温度在15℃左右,夏天很少超过30℃,四季如春,分布在云南贵州一带,典型的城市:昆明。
2 节能玻璃无论商用大厦还是民用住宅,大面积的玻璃幕墙应用已经成为现代建筑的一个时尚。
这大大增加了制冷制热的费用,中国建筑能耗已经达到全社会总能耗的27%。
针对我国复杂的气候情况,我们开发了多种不同的节能玻璃可以有效地减低制冷制热费用,同时提供一个良好居住的环境。
2.1 节能玻璃参数及其意义在使用节能玻璃的同时,面对一大堆的参数,而又不知道其中意义,或对这些概念有一定的误解,单方面地注重某一个特定参数。
Low-E节能玻璃遮蔽系数及可见光透射比分析
Low-E节能玻璃遮蔽系数及可见光透射比分析来源:天津市建筑材料产品质量监督检测中心在我国南方地区的夏季,影响该地区室内热环境和空调能耗的主要因素是透过窗户的太阳辐射得热;而对于北方地区的冬季,尽可能减少对太阳辐射的遮挡,让更多的太阳辐射得热透过窗户进入到室内,也是提高室内热环境、减少供暖能耗的重要措施。
引言在我国南方地区的夏季,影响该地区室内热环境和空调能耗的主要因素是透过窗户的太阳辐射(词条“太阳辐射”由行业大百科提供)得热;而对于北方地区的冬季,尽可能减少对太阳辐射(词条“辐射”由行业大百科提供)的遮挡,让更多的太阳辐射得热透过窗户进入到室内,也是提高室内热环境、减少供暖(词条“供暖”由行业大百科提供)能耗的重要措施。
因此,与太阳辐射得热有关的窗户的遮阳系数成为建筑设计和节能研究中不可或缺的参数,是反映玻璃节能情况的一项重要指标。
1 遮阳系数、遮蔽系数与可见光透射比对于窗玻璃等遮阳装置,遮阳系数是判断其遮阳效果的一个很重要的参数。
遮阳系统十分复杂,因此,遮阳系数没有一个固定的值(它随着太阳位置的变化而改变),遮阳系数是一个等效值。
遮阳系数运用在建筑节能计算方面,主要包括窗玻璃的遮阳系数、窗本身(包括窗的框材、玻璃)的遮阳系数和外窗综合遮阳系数等。
1.1 玻璃遮阳系数SCB(即遮蔽系数)窗玻璃的遮阳系数表明窗玻璃在没有其它遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热的减弱程度。
依据标准GB/T 2680—94《建筑玻璃可见光(词条“可见光”由行业大百科提供)透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》,遮阳系数被定义为:在法向入射条件下,通过透光系统的太阳能总透射比与相同条件下相同面积的标准玻璃(3 mm厚的普通透明平板玻璃)的太阳能总透射比的比值。
各种窗玻璃构件对太阳辐射热的遮阳系数用下式计算:遮蔽系数越小,表明窗玻璃阻挡阳光向室内直接辐射热量的性能越好。
1.2窗户遮阳系数SC窗户遮阳系数SC的定义为:在一定的条件下,太阳辐射透过外窗所形成的室内得热量与相同条件下相同面积的标准窗玻璃(3 mm厚透明玻璃)所形成的太阳辐射得热量之比。
可见光投射比
住宅中用Low-E玻璃,如何提供采光系数?可见光透射比达到多少值满足采光要求?
对于采光系数在多本建筑设计有关的规范中均以窗地比来要求,真实来计算自然采光系数比较复杂,用窗地比来衡量还是较方便易行的,采用了Low-E玻璃时应应明确其透光类型,一般可以分为高透光、中透光、较低透光、低透光,不同透光类型的Low-E玻璃其传热系数,可见光透射比均不相同,可见光透射比越高,则采光系数越好,各种不同透光类型的Low-E玻璃有关技术数据列表如下:
注:本表摘自全国民用建筑工程设计技术措施.节能专篇.建筑.2007版。
以上表可以看出6透明玻璃、6透明中空玻璃、6高透光Low-E玻璃的可见光透射比分别为0.77、0.71、0.72比较接近,也就可以说采用高透光的Low-E中空玻璃时其采光特性与普通透明玻璃差别不大,所以衡量其采光是否满足要求,仍可用各本规范中的窗地比要求来衡量,但当采用中透光、较低透光、低透光的Low-E玻璃时,严格来讲应按数值的比例或百分比来加以提高。
超白Low-E玻璃产品技术参数(精)
1.80
1.79
0.63
416
1.51
1.48
0.63
411
超白
Solardress-60G+12A+6C
超白
57.06
14.50
26.26
39.37
32.41
1.80
1.79
0.48
318
1.51
1.48
0.47
313
说明:1、上述数据运用LBNL WINDOW 5.2、依据ASHRAE标准条件计算获得。
3、以上数据仅供参考,如有变动恕不通知,最终产品以金晶针对该产品提供的参数为准。
42.6
25.69
1.86
1.87
0.53
346
1.59
1.58
0.52
340
超白
LBTS1-60+12A+6C
超白
58.36
15.53
11.06
41.88
28.96
1.86
1.87
0.51
336
1.58
0.51
329
超白
LETS1-60+12A+6C
超白
52.25
28.36
14.28
40.2927Biblioteka 961.861.87
0.49
323
1.59
1.58
0.49
317
超白
Solardress-70B+12A+6C
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节能性好、装饰性强的低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)
节能性好、装饰性强的低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)节能性好、装饰性强是现代建筑对玻璃功能要求的两大部分。
低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)是在玻璃表面镀上多层金属或其它金属化合物组成的膜系产品。
该产品对可见光有较高的透射率,对波长范围4.5μm~25μm的远红外线有很高的反射比,因此具有良好的隔热性能,在夏季防止过多的阳光能进入室内,冬季阻挡室内的热能外溢,满足了节能性要求。
此外,其多种颜色的选择,则满足了建筑物装饰上的要求。
通过合理配搭加工成中空玻璃使用,其优良的隔热、隔音、保温、采光特性,是现代建筑不可多得的选择。
低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)品种包括:高透型Low-E玻璃、遮阳型Low-E玻璃、双银Low-E玻璃和可异地加工Low-E玻璃。
LOW-E玻璃玻璃是重要的建筑材料,随着对建筑物装饰性要求的不断提高,玻璃在建筑行业中的使用量也不断增大。
然而,当今人们在选择建筑物的玻璃门窗时,除了考虑其美学和外观特征外,更注重其热量控制、制冷成本和内部阳光投射舒适平衡等问题。
这就使得镀膜玻璃家族中的新贵——Low-E玻璃脱颖而出,成为人们关注的焦点。
Low-E玻璃又称低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。
其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性,使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比,具有以下明显优势:优异的热性能外门窗玻璃的热损失是建筑物能耗的主要部分,占建筑物能耗的50%以上。
有关研究资料表明,玻璃内表面的传热以辐射为主,占58%,这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失,最有效的方法是抑制其内表面的辐射。
普通浮法玻璃的辐射率高达0.84,当镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后,其辐射率可降至0.1以下。
因此,用Low-E玻璃制造建筑物门窗,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递,达到理想的节能效果。
室内热量损失的降低所带来的另一个显著效益是环保。
寒冷季节,因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害气体的排放是重要的污染源。
玻璃LOW-E说明
1、热反射镀膜玻璃(1)什么是可见光透过率、反射率?在可见光谱范围(380纳米至780纳米)内,透过玻璃光强度的百分比为可见光透过率,而被玻璃反射光强度的百分比为可见光反射率。
(2)什么是太阳能透过率、反射率?在太阳能光谱范围(300纳米至2500纳米)内,紫外线、可见光和红外光透过玻璃的百分比为太阳能透过率,而紫外光、可见光和红外光被玻璃反射的百分比为太阳能反射率。
(3)什么是ASHRAE标准?ASHRAE是英文American Society of Heating,Refrigerating and Air-conditioning Engineers的缩写,即美国采暖制冷空调工程师协会。
(4)什么是U值?ASHRAE标准条件下,由于玻璃的热传递和室内外的温差,所形成的空气到空气的传热量,U值越低,透过玻璃的传热量越低。
公制单位为W/m2K(瓦每平方米每开氏温度)。
(5)什么是冬季U值条件、夏季U值条件?冬季U值的条件:室外空气温度为-18℃(0℉),室内空气温度为21℃(70℉),室外空气流速为24Km/h(6.7m/S、15mph),室内空气自然对流,阳光强度为0 W/m2(无阳光)(夜间)夏季U值的条件:室外空气温度为32℃(90℉),室内空气温度为24℃(75℉),室外空气流速为12Km/h(3.4m/S、7.5mph),室内空气自然对流,阳光强度为783W/m2(白天)。
(6)什么是相对热增益?即太阳能透过玻璃的瞬间总增热,其中包括阳光辐射增热(遮阳系数Sc)和传导增热(传热系数U值),相对增热值越低,性能越好。
按照ASHRAE标准,在夏季白天,阳光强度为630W/m2,室内外温差为8℃,则相对增热RHG=8*U夏+630*Sc(W/m2)。
(7)什么是热应力破裂?热应力破裂的产生来自于玻璃不同部位的温度不均匀。
镀膜玻璃暴露在阳光直照下,主要吸收阳光的红外光和部分可见光,在玻璃本体内转换为热量,使玻璃本体产生热膨胀,而处于铝框结构内部玻璃部分却不能受到相同的太阳辐射,因此导致玻璃本体整体受热不均匀,内部热应力形成,玻璃中区的热膨胀使玻璃边区产生张应力,此张应力超过边区抗张强度,就会导致玻璃破裂。
解读-玻璃光学热工参数
解读:在玻璃应用中的光学热工参数本文将有关建筑玻璃常用的光学热工性能指标进行列举和解释,供生产和应用中相关技术人员准确理解及使用。
玻璃表面辐射率:也称为E值。
从Low-E玻璃开始这一词汇就频繁地被使用,是判断是否为Low-E玻璃的标准,也是表征节能特性的重要指标,直接影响着玻璃传热系数的大小。
定义为玻璃表面单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度,相同条件下辐射热量之比,数据范围为0~1.辐射率越低,玻璃吸收热量的能力越低,反射热量能力越强。
可见光透过率Visible Light Transmittance简写为Tvis,是最早被普及使用的玻璃光学性能参数。
这一指标不仅影响着建筑的通透效果,还直接影响着室内的照明能耗,所以在《公共建筑节能设计标准》中提出了“当窗墙比小于0.4时,玻璃的可见光透射比不应小于0.4”的限制要求。
可见光反射率Visible Light Reflectance:可简写为Rvis,主要用于限制玻璃幕墙的反射“光污染”现象。
在《玻璃幕墙光学性能》标准中做了如下限定:“玻璃幕墙应采用反射比不大于0.30的幕墙玻璃”,“主干道、立交桥、高架路两侧建筑物高20m以下部分,其余路段高10m以下部分如使用玻璃幕墙,应采用反射比不大于0.16的玻璃”。
太阳光透过率Solar Energy Transmittance:缩写为Tsol,在太阳光谱(300nm至2500nm)范围内,直接透过玻璃的太阳能强度对入射太阳能强度的比值。
它包括了紫外、可见和近红外能量的透射程度,但不包括玻璃吸收直接入射的太阳光能量后向外界的二次传递的能量部分。
太阳光反射率Solar Energy Reflectance: 缩写为Rsol,在太阳光谱(300nm至2500nm)范围内,玻璃反射的太阳能强度对入射太阳能强度的比值。
在实际使用中,此项指标控制的是玻璃幕墙所形成的反射“热污染”,因为太阳光中的可见光和近红外光都能形成热量,尤其是在外形具有凹面结构的玻璃幕墙上,会形成一个“太阳灶”的效果,将热量汇集于一小块区域,该区域及附近的环境就会受到严重的加热影响。
low-e可见光外反射率标准
低辐射玻璃(Low-E)是一种具有优良隔热性能和良好透光性的节能建筑材料。
其可见光外反射率标准是衡量其性能的重要指标之一。
低辐射玻璃的可见光外反射率是指在可见光范围内,光线从低辐射玻璃表面反射出去的比例。
这个比例越低,说明低辐射玻璃对可见光的吸收能力越强,隔热性能越好。
反之,如果可见光外反射率较高,说明低辐射玻璃对可见光的反射能力较强,可能会导致室内光线过亮,影响舒适度。
根据国际上的标准,低辐射玻璃的可见光外反射率一般控制在0.15以下。
这是因为在这个反射率下,低辐射玻璃可以有效地阻挡太阳光的热量,同时保证室内的采光需求。
然而,不同的应用场景对低辐射玻璃的可见光外反射率的要求可能会有所不同。
例如,对于需要大量自然采光的场所,如办公室、图书馆等,可能需要选择可见光外反射率较低的低辐射玻璃,以保证室内的光线充足。
而对于需要保持一定私密性或者避免阳光直射的场所,如卧室、浴室等,可能需要选择可见光外反射率较高的低辐射玻璃,以减少光线的透射。
此外,低辐射玻璃的可见光外反射率还会受到其颜色、厚度、表面处理方式等因素的影响。
例如,深色的低辐射玻璃通常具有较低的可见光外反射率;而较厚的低辐射玻璃由于吸收了更多的光线,其可见光外反射率也会相应降低;表面经过特殊处理的低辐射玻璃,如喷涂有防眩光涂层的低辐射玻璃,其可见光外反射率也会有所提高。
总的来说,低辐射玻璃的可见光外反射率标准是一个综合性的指标,需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的产品。
在选择低辐射玻璃时,除了考虑其可见光外反射率之外,还需要考虑其隔热性能、透光性、耐候性、安全性等多方面的因素。
LOW-E玻璃
3)设计选用要点
(1) 以采暖能耗为主流的北方严寒地区,宜采用单银高透型Low-E 玻璃,其透光率Tr >60%,遮蔽系数Se >0.6。
(2) 我国绝大部分地区宜选用遮阳型Low-E 玻璃,其遮蔽系数0.3 <Se <0.6,透光率Tr <60%。
对于只用空调制冷而不需采暖的极热地区的住宅,选用有更低遮蔽系数的Low-E 玻璃是适宜的。
(3) 双银Low-E 玻璃是高级Low-E 玻璃,属遮阳Low-E 玻璃。
在可见光透过率相同的情况下,具有更低的遮蔽系数Se,解决了高可见光透过率与低太阳能透过率不能兼顾的矛盾,为建筑设计要求外观的通透性,提供了节能性的保证,其综合节能效果远优于普通Low-E 玻璃,除我国极北地区外均适用。
(4) Low-E 中空玻璃膜面位置的选择中空玻璃有四个表面,由室外而室内依次为第1、2、3、4面。
实际测量显示,Low-E 膜位于第2 面或第3 面时,对U 值与可见光(Tvis)的透过率均无影响,但对遮蔽系数(Se)及相对增热产生很明显的影响。
当Low-E膜置于第3 面时,遮蔽系数Se 值要比置于第2 面时大40% 以上。
因此从节能角度,北方严寒地区(以采暖为主,基本不需空调)Low-E膜应置于第3面;南方炎热地区(以空调制冷为主,基本无需采暖)Low-E 膜应置于第2 面。
Low-E膜置于第2面或第3面时,玻璃外观的颜色效果区别很大。
除无色的Low-E 品种外,其它Low-E 膜置于第2 面时,颜色的饱和度比放在第3 面好,外观具有镀膜玻璃的质感。
当置于第3 面时,则无此效果。
确定Low-E 膜置于第2 面或第3 面,应综合考虑建筑节能和外观装饰效果。
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Low-E节能玻璃遮蔽系数及可见光透射比分析
来源:天津市建筑材料产品质量监督检测中心
在我国南方地区的夏季,影响该地区室内热环境和空调能耗的主要因素是透过窗户的
太阳辐射得热;而对于北方地区的冬季,尽可能减少对太阳辐射的遮挡,让更多的太阳辐
射得热透过窗户进入到室内,也是提高室内热环境、减少供暖能耗的重要措施。
引言
在我国南方地区的夏季,影响该地区室内热环境和空调能耗的主要因素是透过窗户的太阳辐射(词条“太阳辐射”由行业大百科提供)得热;而对于北方地区的冬季,尽可能减少对太阳辐射(词条“辐射”由行业大百科提供)的遮挡,让更多的太阳辐射得热透过窗户进入到室内,也是提高室内热环境、减少供暖(词条“供暖”由行业大百科提供)能耗的重要措施。
因此,与太阳辐射得热有关的窗户的遮阳系数成为建筑设计和节能研究中不可或缺的参数,是反映玻璃节能情况的一项重要指标。
1 遮阳系数、遮蔽系数与可见光透射比
对于窗玻璃等遮阳装置,遮阳系数是判断其遮阳效果的一个很重要的参数。
遮阳系统十分复杂,因此,遮阳系数没有一个固定的值(它随着太阳位置的变化而改变),遮阳系数是一个等效值。
遮阳系数运用在建筑节能计算方面,主要包括窗玻璃的遮阳系数、窗本身(包括窗的框材、玻璃)的遮阳系数和外窗综合遮阳系数等。
1.1 玻璃遮阳系数SCB(即遮蔽系数)
窗玻璃的遮阳系数表明窗玻璃在没有其它遮阳措施情况下对太阳辐射透射得热的减
弱程度。
依据标准GB/T 2680—94《建筑玻璃可见光(词条“可见光”由行业大百科提供)透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》,遮阳系数被定义为:在法向入射条件下,通过透光系统的太阳能总透射比与相同条件下相同面积的标准玻璃(3 mm厚的普通透明平板玻璃)的太阳能总透射比的比值。
各种窗玻璃构件对太阳辐射热的遮阳系数用下式计算:
遮蔽系数越小,表明窗玻璃阻挡阳光向室内直接辐射热量的性能越好。
1.2窗户遮阳系数SC
窗户遮阳系数SC的定义为:在一定的条件下,太阳辐射透过外窗所形成的室内得热量与相同条件下相同面积的标准窗玻璃(3 mm厚透明玻璃)所形成的太阳辐射得热量之比。
对于普通窗而言,窗本身的遮阳系数可以近似地取窗玻璃的遮蔽系数乘以窗玻璃的面积除以整窗面积。
《天津市居住建筑节能设计标准》对窗的遮阳系数进行了规定:窗的综合遮阳系数应按下式计算:
PVC塑料窗(词条“PVC塑料窗”由行业大百科提供)或木窗窗框面积比可取0.30,铝合金窗窗框面积比可取0.20。
1.3 可见光透射比Tvis
可见光透射比是指在可见光谱(即380~780nm)范围内,透过玻璃的光强度与入射在玻璃表面的光强度比值的百分数。
在低辐射性能相同的情况下,可见光透射比(T 值越高,表明屋内采光效果越好,但同时,进入屋内的太阳辐射得热也会相对地增多。
2 低辐射(Low-E)中空玻璃节能概况与分析
Low-E玻璃又称低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或化合物组成的膜系产品。
它反映了玻璃上涂镀的膜层具有低的辐射系数,可以有效地降低通过玻璃的热辐射。
Lo w-E玻璃一般都用于制造中空玻璃而不单片使用。
2.1高透型Low-E玻璃的性能分析和应用
(1)高透型Low-E玻璃参数分析
使用Lambda950紫外/可见/近红外分光光度计及傅里叶变换红外光谱仪对5 mmLow-E+12A+5 mm的中空玻璃在太阳光谱280~2500 nm的波长范围内进行测试,得到的参数见表1、表2。
由表1、表2可见,此中空玻璃的可见光透射比Tvis约为74.0%;遮蔽系数SC的数值为0.749;可见光反射比为16.65%;太阳光直接透射比为56.14%。
该玻璃的可见光透射比和遮蔽系数数值都较高,属于高透型Low-E玻璃。
高透型Low-E玻璃具有较高的可见光透射比,对380~780 nm的可见光频谱区有很好的透过作用,采光自然、有效地避免了“光污染(词条“光污染”由行业大百科提供)”的危害,同时,冬季太阳热辐射透过玻璃进入室内,增加了室内的热能。
由图1可见,高透型Low-E玻璃有较低的U值(传热系数),说明其具有优良的隔热性能。
(2)高透型Low-E玻璃应用
高透型Low-E玻璃主要应用于严寒和较寒冷地区(长城以北的东北、内蒙地区),并
且Low-E膜放在中空玻璃的第三面。
这是由于该地区冬季需要通过采光获得热量以适当减少取暖能耗。
如果遮蔽系数过低,镀膜中空玻璃将室外能量大多反射回室外环境,使室内无法获得足够多的太阳能能量,达不到减少能耗的目的。
2.2 遮阳型Low-E玻璃的性能分析和应用
(1)遮阳型Low-E玻璃参数分析
使用Lambda950紫外/可见/近红外分光光度计及傅里叶变换红外光谱仪对6 mmLow-E+12A+6 mm白玻的中空玻璃在太阳光谱280~2500 nm的波长范围内进行测试,得到的参数见表3、表4。
由表3、表4可见,此中空玻璃的可见光透射比Tvis约为52.0%;遮蔽系数SC的数值为0.564;可见光反射比为20.34%;太阳光直接透射比为32.06%。
(2)遮阳型Low-E玻璃应用
遮阳型Low-E玻璃适用于夏热冬暖和夏热冬冷地区, 且镀膜层在中空玻璃的第二面。
该种玻璃遮阳性能好,可以降低室外热量透过, 在保持较高可见光透射比的同时, 使热能最少地进入室内,达到节能降耗的目的。
3 结语
随着国民经济的日益发展和人们对住房舒适性要求的大幅度提高,低辐射(Low-E 中空玻璃对于建筑节能的意义和作用也将会变得越来越大。
同时,人们对低辐射中空玻璃优越性能的了解也会日渐增强。
低辐射中空玻璃已经为我国的建筑节能开拓了一个崭新的时代。
同时,进一步提高Low-E玻璃的性能,完善Low-E玻璃的产品技术,将不同性能的Low-E玻璃应用于不同地区,更好地发挥Low-E的节能作用,需要国家、玻璃制造商、玻璃科技工作者长期不懈的努力。
(学习的目的是增长知识,提高能力,相信一分耕耘一分收
获,努力就一定可以获得应有的回报)。