Low-E玻璃在節(jié)能減排領(lǐng)域的應(yīng)用

【中玻網(wǎng)】玻璃是重要的建筑材料，當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展對(duì)建筑物裝飾性的要求不斷提高，使得玻璃在建筑中的使用量也不斷加大。當(dāng)今社會(huì)，除了考慮建筑的美學(xué)和外觀特性外，建筑內(nèi)的舒適度也越來(lái)越被重視，特別是在國(guó)家大力推進(jìn)節(jié)能減排的大環(huán)境下，建筑的熱量控制、制冷成本和內(nèi)部陽(yáng)光投射舒適平衡等被提到一個(gè)重要的高度。低輻射玻璃（Low-E玻璃）作為建筑用玻璃的一個(gè)較重要的特征：它可以較小化甚至清理建筑對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的依賴，降低建筑的運(yùn)行成本，同時(shí)節(jié)約能源。
　　
　　在氣候炎熱地區(qū)，Low-E玻璃可以減少太陽(yáng)熱量的吸收，有助于控制眩光；在溫帶地區(qū)，它可以限制室內(nèi)熱量的散發(fā)，保持室內(nèi)溫度。Low-E玻璃也可以為任何日照熱量過(guò)量的建筑如幕墻、玻璃走廊和暖房等解決熱量平衡問(wèn)題。
　　
　　1當(dāng)前建筑領(lǐng)域節(jié)能減排現(xiàn)狀及目標(biāo)
　　
　　二氧化碳非必要排放的主要原因之一是居民建筑以及商用建筑為了保持室內(nèi)舒適溫度而對(duì)能源的過(guò)度使用。在如今的大型建筑中，空調(diào)系統(tǒng)必不可少，而且未來(lái)的需求也會(huì)繼續(xù)增加。這不僅僅是由于在大型建筑（寫字樓、相關(guān)部門機(jī)構(gòu)等）中工作的人越來(lái)越多，也是因?yàn)榇蟛糠謬?guó)家變暖導(dǎo)致外部環(huán)境溫度增加，人們對(duì)室內(nèi)舒適度提出了更高的要求。對(duì)于居住環(huán)境來(lái)說(shuō)，越來(lái)越多的人選擇使用空調(diào)來(lái)保持室內(nèi)的舒適溫度，特別是在大城市，通過(guò)開(kāi)窗來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度會(huì)給室內(nèi)帶來(lái)很多噪聲和灰塵，所以大部分人選擇關(guān)閉窗戶使用空調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。空調(diào)系統(tǒng)改善了人們的居住和工作環(huán)境，對(duì)工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步也起到了積較的作用，但同時(shí)也帶來(lái)了更多的二氧化碳排放和能源消耗。所以要平衡二者的關(guān)系，關(guān)鍵是減少不必要的能源消耗，使其消耗較小化。要達(dá)到這一目的，可以通過(guò)提高空調(diào)系統(tǒng)的效率來(lái)實(shí)現(xiàn)，但另外一個(gè)行之有效的方法是減少空調(diào)的浪費(fèi)性消耗，例如空調(diào)需要調(diào)節(jié)由于自然光照射產(chǎn)生的溫度增加。
　　
　　我國(guó)是一個(gè)能源相對(duì)匱乏的國(guó)家，能源的人均占有量很低，而建筑能耗已占到全國(guó)總能耗的27.5%左右。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)每建成1m的房屋，約釋放出0.8tCO。房地產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)在碳排放占的比重達(dá)到了50%~60%，顯然已成為減排二氧化碳的“重災(zāi)區(qū)”。減排二氧化碳，綠色建筑已成為全部建筑界主流發(fā)展方向。國(guó)家《“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃》提出：“試點(diǎn)夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能改造。以建筑門窗、遮陽(yáng)、自然通風(fēng)等為要點(diǎn)，在夏熱冬冷地區(qū)進(jìn)行居住建筑節(jié)能改造試點(diǎn)，探索該地區(qū)適宜的改造模式和技術(shù)路線�！�2013年國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》也提出開(kāi)展綠色建筑行動(dòng)，而節(jié)能建筑門窗正是綠色建筑的重要組成部分。在建筑能耗中，通過(guò)玻璃門窗損失的能耗占到全部建筑能耗的40%~50%，而Low-E玻璃因能夠有效降低輻射傳熱達(dá)到節(jié)能65%的要求。目前，我國(guó)Low-E中空玻璃的使用僅占整個(gè)建筑玻璃的15%左右，與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家75%~80%的比例差距很大。
　　
　　2Low-E玻璃的性能特點(diǎn)
　　
　　Low-E（Low-Emissivity）玻璃，又稱低輻射玻璃，是相對(duì)熱反射玻璃而言的，是一種節(jié)能玻璃。Low-E玻璃的可見(jiàn)光透射率理論上較高可達(dá)95%，室外反射率為10%~30%。因太陽(yáng)輻射能量的97%集中在300~2500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，故在這一波長(zhǎng)范圍內(nèi)描述。
　　
　　Low-E玻璃對(duì)波長(zhǎng)范圍380~780nm的可見(jiàn)光具有良好的透射率和較低的反射率，而對(duì)具有熱效應(yīng)的紅外波段透射率幾乎為0，在保證充足自然光照明的情況下非常大程度地隔絕了攜帶太陽(yáng)光大部分熱量的紅外線，故Low-E玻璃對(duì)室外太陽(yáng)光具有很好的傳光和隔熱性能。需要注意的是，對(duì)于不同氣候條件，可制作多種透過(guò)率的Low-E玻璃，使其滿足各種氣候條件下的需要。而對(duì)于玻璃的內(nèi)表面，相關(guān)研究表明，玻璃內(nèi)表面的傳熱以輻射為主，占58%，這表明減少熱能損失的較有效方法是舒緩玻璃內(nèi)表面的熱輻射。普通浮法玻璃的輻射率高達(dá)84%，而Low-E玻璃的輻射率低至15%以下。因此，Low-E玻璃可大幅降低因輻射造成的室內(nèi)溫度向室外的傳遞。
　　
　　3建筑領(lǐng)域?qū)ΣＡ阅苄枨蟮姆治?br/>　　
　　在當(dāng)前大力推進(jìn)節(jié)能減排的形勢(shì)下，對(duì)建筑物外門窗玻璃的選用提出了更高的要求，既要保證可見(jiàn)光的充分投射以達(dá)到采光的需求，又要盡量減少熱能的損失。下面對(duì)建筑門窗玻璃的具體需求作簡(jiǎn)要分析。
　　
　　上文已經(jīng)提到，太陽(yáng)光輻射能量的97%來(lái)自300~2500nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，這是室外熱量的主要來(lái)源。而任何溫度高于零度的物體都會(huì)以輻射紅外線的方式向外界輻射熱量，現(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱散射，這部分熱量輻射集中在2500nm以上的長(zhǎng)波段，這是室內(nèi)熱量的主要來(lái)源。以外門窗玻璃作為室內(nèi)外的分界線，在冬季或高緯度地區(qū)，建筑要求室外的輻射能量可以進(jìn)入室內(nèi)，而室內(nèi)的輻射能量盡量少地外泄。普通中空玻璃對(duì)太陽(yáng)輻射能具有84%的透過(guò)率，白天室外輻射大部分可以傳輸?shù)绞覂?nèi)，而在夜晚或者陰雨天，室內(nèi)的物體熱輻射的80%被其吸收，玻璃溫度升高，繼而通過(guò)室內(nèi)外輻射和對(duì)流交換將熱量散發(fā)到室外，無(wú)法起到保持室內(nèi)溫度的效果。