厚度对玻璃节能性能的影响分析

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1、广东建材2016g-g6期材料研究与应用厚度对玻璃节能性能的影响分析廖利娣(广东省建筑材料研究院)【摘要】玻璃的节能性能对整栋建筑的能耗起着不可忽视的作用，而决定玻璃节能性能有许多因素，本文通过试验分析玻璃本身厚度对玻璃热工性能的影响，为提高玻璃节能性能提供依据，另外也为建筑工程师在工程设计中如何选用玻璃材料提供参考意见。【关键词】厚度；传热系数：遮阳系数1概述随着现代建筑快速的发展，不论是居建还是公建，都趋向于大面积采光，玻璃在建筑中被广泛应用。玻璃材料的太阳光透射比、太阳光反射比、遮阳系数以及传热系数等指标，对建筑的室内热环境和采暖空调能耗

2、影响很大。因此，在建筑设计上如何利用玻璃材料，做到减少能耗，是建筑设计师亟待解决的问题。本文采用先进设备测试几个不同厚度玻璃的透射比、反射比和远红外反射比，通过分析玻璃的几个主要节能技术指标，总结出厚度对玻璃节能性能的影响，为建筑设计师选用玻璃材料提供参考意见。2试验条件本文采用同一生产批次的透明玻璃，选取5mm、6mm、8mm、lOmm四种常见厚度进行光学试验。太阳光透射比和反射比的测试设备是美国PE公司生产的Lamb-da750紫外／可见／近红外分光光度计，另外远红外反射比的测试设备也是美国PE公司生产的Spectrum65傅立叶变换红外光

3、谱仪。计算软件采用由广东省建筑科学研究院开发的GlazingDesign1．0。3玻璃厚度对玻璃的节能性能试验数据分析3．1厚度对玻璃太阳光透射比的影响从图1可看出，波长250～380nm区间属于紫外线波段，此波段的透射率几乎为0，由此可见紫外线具有很弱的穿透力，透明玻璃能把99％的紫外线阻挡在外。波长超过380nm后，透射率大幅直线上升，而在波长380～500nm区间，四个厚度玻璃的透射率几乎不变，玻璃厚度对其透射率没有影响，但在500nm之后透射率随着玻璃的厚度增加而减小。根据标准JGJ／T151—2008中玻璃的太阳光透射比计算公式：易易

4、易龟锈龟龟秀龟秀图1不同厚度玻璃的透射率光谱图．一∑2。5：003。。T(入)SxA九．一∑^：300T(入)x九。s一——————噩面r————————一∑x：300S^△入式中，t(入)——玻璃透射比的光谱：S、——标准太阳光谱。从上式中得知玻璃太阳光透射比随着透射率增大而增大，由于玻璃透射率随着厚度增大而变小，因此玻璃太阳光透射比随着厚度的增大而变小。3．2厚度对玻璃太阳光反射比的影响锈召易锄锡龟锡秀岛秀图2不同厚度玻璃的反射率光谱图一21一m∞们∞o，＼rm∞们∞o《E材料研究与应用广东建材2016年第6期=—==———========

5、===================================一一从图2试验数据看出，四个样品的反射率几乎重合，光线直射在玻璃表面上，玻璃对光谱的反射取决于玻璃的表面状况，表面有镀膜的玻璃对太阳光的反射比较大，例如热反射镀膜玻璃，因此玻璃的厚度对玻璃的太阳光反射比没有影响。3．3厚度对玻璃传热系数的影响根据标准JOJ／T151—2008中玻璃的传热系数计算公式：u=lRtRt_去+孙+；Rg．i+瓦1i2i¨out==l儿1“式中，R．——玻璃系统热阻；h；。、h。——玻璃系统室内、外侧换热系数；Ri——气体间层热阻；R。——玻璃的固体

6、热阻。单片玻璃中没有空气层，因此Ri=0，从式中看出影响传热系数大小的因素有：内外侧换热系数、玻璃表面的发射率和玻璃本身热阻。换热系数为对流换热系数和辐射换热系数之和，其中，对流换热系数在标准中取定值，而辐射换热系数与玻璃表面发射率成正比。从图3试验数据看出，由于四个样品的表面都是光滑、没有镀膜，且同一种材质的，四个样品的远红外反射率几乎重合，四个样品的表面发射率大体一致，因此四个样品的室内外换热系数一致。荡勃勃锡锡锡锡秀龟锡图3不同厚度玻璃的远红外反射率光谱图从上述分析和玻璃的传热系数计算公式中得知玻璃本身热阻决定了玻璃的传热系数大小。下面通

7、过计算得出玻璃传热系数，如图4所示。玻璃的导热系数是1w／(m·K)，随着厚度的变化，其热阻也发生变化，从图4看出，玻璃的传热系数随着厚度的增加而变大，变化幅度随着厚度的增加而变大，5mm增加到6mE传热系数只降低0．59％，若从5mE增加一22到lOmm，传热系数就降低2．43％，由此看出，玻璃的厚度对其传热系数有影响，但影响效果不明显。0Ⅱ曲brnmgmmlL】n锄厚度图4不同厚度玻璃的传热系数3．4厚度对玻璃遮阳系数的影响根据标准JGJ／T151—2008中单片玻璃的遮阳系数计算公式：5“5”厚度。⋯1⋯图5不同厚度玻璃的遮阳系数sc2击

8、刚。+器A；=1一T。一P。式中，g——玻璃太阳光总透射比；A。——玻璃太阳光吸收比；t。——玻璃太阳光透射比：p_玻璃太阳光反射比。从上式中得知遮阳