建筑节能玻璃膜的应用与建筑节能效果分析

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1、第九届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集建筑节能玻璃膜的应用与建筑节能效果分析122陈建峰孙剑波马高峰（1.北京化工大学，北京100029；2.池州英派科技有限公司，安徽247100）摘要：随着建筑外墙节能产品及方式的不断应用，门窗玻璃及玻璃幕墙的节能显得更加突出，国家标准《建筑节能工程施工质量验收规范》（GB50411-2007）也把玻璃的节能作为门窗、幕墙节能工程验收的重要指标之一。根据我国建筑玻璃的节能现状，对建筑玻璃节能膜的节能效果进行分析，以期给新建建筑及既有建筑的节能改造设计提供参考。关键词：建筑节能玻璃膜；现有建筑节能改造；遮阳系数；传热系数1

2、应用背景目前，在国家节能减排政策的大力推动下，我国对新建建筑的节能材料应用和既有建筑节能改造的力度进一步加大，其中，玻璃门窗作为建筑中的薄壁围护结构，起到采光和通风的动能。但是，正因为玻璃这种材料的特殊性，使之成为建筑使用上最大的能源薄弱环节。经多家权威机构论证，通过玻璃门窗损失的能量在建筑使用能耗中达到40%的比例，因此，对玻璃采取节能措施正成为迫在眉捷的任务，研发和应用玻璃节能新技术具有重大意义。2玻璃耗能的成因及计算2.1玻璃耗能的成因众所周知，普通玻璃对太阳光的辐射是没有任何阻隔作用的。太阳光中的紫外线、可见光、红外线波段均可毫无阻隔地透过玻璃。由

3、于可见光的高比例透过，使玻璃具有了采光功能。同时由于大量红外热量的直接透过，给室内夏季空调制冷带来了额外的负荷，而造成新的制冷能耗（太阳光中能量在每个波段的分布是，紫外线占3%，可见光占44%，红外线占53%）。玻璃作为一种薄壁的轻质围护结构材料，它的导热率相对要远远高于其他围护结构材料，如混凝土、砖块等。这使得冬季在室内采暖时会有更多的热量通过玻璃传至室外而造成采暖能量过多的损耗。1绿色建材与外墙保温2.2玻璃在夏季及冬季耗能的计算玻璃在夏季因太阳辐射而进入室内的每平米每小时的热量Q=△t*k+630Sc（△t为室内外的温差，K为玻璃的传热系数，Sc为玻

4、璃的遮阳系数，630为夏季的太阳常数）。那么以南方地区既有建筑的6mm单玻(K=5.8w∕㎡·hSc=0.93）为例，室温空调制冷控制在26℃，室外气温在36℃的情况下，透过玻璃进入室内的热量:Q单玻=643.9w∕㎡·h透过（6+12A+6）的中空玻璃（K=3.0w∕㎡·hSc=0.83）的热量Q中空=10*3+630*0.83=552.9w∕㎡h玻璃在冬季采暖所损失的热量Q=△t*K，同样以6mm单玻为例，采暖室温控制在20℃。夏热冬冷地区的温差△t设定在20℃.Q单玻=20*5.8=116w∕㎡·h寒冷地区的温差△t设定在30℃。Q单玻=30*5.8

5、=174w∕㎡·h严寒地区的温差△t设定在40℃Q单玻=40*5.8=232w∕㎡·h6+12A+6的中空玻璃采暖所损失的热量。夏热冬冷地区：Q=20*3.0=60w∕㎡·h寒冷地区：Q=30*3.0=90w∕㎡·h严寒地区：Q=40*3.0=120w∕㎡·h3玻璃节能的方法从上面的计算公式可以看出，影响玻璃耗能，抛开外界环境因素造成的温差不谈，主要因素是玻璃的遮阳系数和传热系数。尤其是夏季，降低传热系数对室内空调制冷的负荷影响很小，主要取决于玻璃的遮阳系数。而冬季，降低传热系数是有效控制室内热量流失的有效措施。因此，降低Sc和K值就可以达到玻璃节能的效果

6、了。我们先从降低玻璃的Sc值说起。目前传统的方法有降低可见光进入而阻隔部分可见光所带有的热量（如茶色玻璃等），虽然这种玻璃是在一定程度上降低了Sc，但由于未能有效的阻隔太阳光中含有的热能比例最高的红外线，进入室内的热量必然很多，而且由于阻隔了大部分的可见光，使玻璃的采光性能降低而使室内产生新的采光电能；另外一种减少玻璃Sc值的传统方法是在玻璃上镀上一层阳光控制金属膜，可以有效地阻隔各波段的太阳光，高端的产品也可以达到较高的可见光透过率，这是目前最常用的方法。2第九届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集那么有没有一种新的技术来使玻璃既能保持很好的采光性能，又能最

7、大限度地阻隔太阳光中的红外、紫外波段，同时又要兼顾经济适用性呢？答案是肯定的，北京化工大学和池州英派科技有限公司联合承担的“863”计划项目——建筑节能玻璃膜是一种新型的建筑门窗玻璃及玻璃幕墙节能的有效材料。该技术采用纳米金属氧化物为材料和用材料的纳米效应，让太阳光中的可见光波段达81.5%的透过率，同时对紫外线有99%以上的阻隔率，对红外线有90%的阻隔率，这样在室内采光不受影响的前提下，最大程度地阻隔了影响空调致冷负荷的红外线的热量进入室内，从而大大提高了空调效率。由于该材料对中、远红外均有极高的阻隔作用，也可以起到冬季采暖时的中、远红外热量的向室外流

8、失，实现保温功能。根据“国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心”及