中空玻璃贵不贵，中空玻璃好不好

引言随着社会经济发展的进步，建筑能耗占社会能源消费总量的比重不断增加，目前西方发达国家约为30-45%，日本约为20-25%。正在逐渐增加至30%。在一些大城市，空调是夏季高峰用电负荷的主要组成部分。无论是西方发达国家还是日本，建筑能耗都是影响社会经济整体发展的重大问题。根据我国1986年制定的三阶段建筑节能规划，目前各级政府节能管理部门正在积极制定标准，力争实现第三阶段节能65%。在影响建筑能耗的四大围护构件：门、窗、墙体、屋顶、地板中，门窗的保温性能最差，导致室内热环境质量较差，影响建筑节能，是影响建筑节能的重要因素之一。主要影响因素。就我国目前典型的立面构件而言，门窗能耗约占建筑立面构件总能耗的40%~50%。统计显示，在供暖或制冷条件下，冬季，通过单层玻璃窗散失的热量约占采暖负荷的30%~50%，而夏季，通过单层玻璃窗进入室内的太阳能热量消耗的制冷量约占采暖负荷的30%~50%。窗格玻璃能源被消耗。玻璃窗约占空调负荷的30-50%，玻璃窗约占空调负荷的20-30%。因此，提高门窗的保温性能，降低其能耗，是改善室内热环境质量、提高建筑节能水平的重要一步。双层玻璃具有优良的隔热性能，是提高门窗节能的重要材料，近年来在建筑中得到越来越多的应用。但随着节能标准的不断提高，普通双层玻璃已不能完全满足节能设计的技术要求。例如，根据夏热冬冷地区节能设计标准，大墙体面积比的外窗传热系数上限为2.5W/m2K。在某些情况下，该指标达到2.0 W/m2K。因此，有必要深入分析和了解影响中空玻璃节能性能的各种因素，使中空玻璃能够从原玻璃板的角度展现出最大的节能性能。根据分区配置和使用环境的不同而有所不同。本文详细介绍了影响双层玻璃节能性能的因素。

01 双层玻璃节能特性的基本指标建筑用双层玻璃的性能指标很多，但确定节能特性的主要指标是传热系数K和太阳得热系数SHGC。中空玻璃的传热系数K是指在稳定传热情况下，玻璃正反面温差为1时，单位时间通过1平方米中空玻璃的热量，单位为W/m2K状况。 K值越低，中空玻璃的隔热性能越好，使用过程中的节能效果也越大。

太阳得热系数（SHGC）是指在相同的太阳辐射条件下，通过窗户玻璃进入房间的太阳能量与通过相同尺寸的无玻璃开口进入房间的太阳热量的比值。玻璃SHGC值的增加意味着更多的直接太阳热量可以进入室内，而降低则意味着更多的直接太阳热量被阻挡在室外。

SHGC值对节能效果的影响与建筑不同的气候条件有关。在炎热的气候条件下，需要减少太阳辐射对室内温度的影响。这时玻璃必须有比较高的温度。如果SHGC值低；在寒冷地区，需要最大限度地利用太阳辐射来提高室内温度，因此需要具有高SHGC值的玻璃。 K值和SHGC值中，前者主要衡量因温差引起的传热过程，后者主要衡量因太阳辐射引起的传热，而在实际生活环境中，这两种效应同时存在。在各建筑的节能设计标准中，窗户通过限制K与SHGC的组合来达到规定的节能效果。目前，中空玻璃的K值是通过实验室实际测量确定的，SHGC值是根据光谱数据计算得出的。 K值的实际测量在成本方面受到限制，并且很难收集大量多样化的数据，因此本文中的分析处理使用美国劳伦斯伯克利实验室开发的名为Window 5.2的软件来进行。模拟计算。该软件可以计算各类玻璃的K值、SHGC值等相关参数，计算结果几乎可以代替测量值。为了保证计算结果的一致性，除特别说明外，本文的计算和分析均采用NFRC系列标准环境条件设定数据进行。

02 节能指标影响因素分析

1、玻璃厚度中空玻璃的传热系数与玻璃热阻（玻璃热阻为1mK/W）和玻璃厚度的乘积直接相关。增加玻璃的厚度必然会增加玻璃对传热的阻隔能力，从而降低整个中空玻璃系统的传热系数。对于具有12 毫米空气间隔层的常规双层玻璃，计算结果为：如果两块玻璃均为3 毫米白色玻璃，则K=2.745 W/m2K；如果两块玻璃均为10 毫米白色玻璃，则K=2.745 W/m2K=2.64 W/m2K。左右两侧均减少了3.8%，K值与玻璃厚度的变化基本呈线性。另外，计算结果表明，增加玻璃厚度对降低中空玻璃K值影响并不大，8+12+8组合仅降低了K值0.03 W/m2K。常用的6+12+6组合对建筑能耗影响最小。吸热玻璃和镀膜玻璃制成的中空系统的变化与白玻璃类似，因此下面对其他因素的分析将重点关注常用的6mm玻璃。随着玻璃厚度的增加，穿过玻璃进入房间的太阳光能量减少，从而减少了双层玻璃的太阳热增益。当中空空间由两片白玻璃组成时，其中一片玻璃的厚度从3mm增加到10mm，SHGC值下降16%。如果中空空间由绿玻璃（选定的代表参数）+白玻璃组成，则SHGC值下降约37%。效果因吸热玻璃的制造商和颜色而异，但即使对于同一类型的玻璃，玻璃的厚度对SHGC值也有很大的影响，而且对可见光也有很大的影响。透过率。因此，建筑选用吸热玻璃组成的中空玻璃时，在满足结构要求的前提下，应根据建筑能耗的设计参数以及室内获得的太阳辐射量来确定玻璃的厚度。必须考虑对能源强度的影响。要求。如果镀膜玻璃形成中空结构，则主要因素将是镀膜的类型，尽管厚度根据基材的类型会有不同程度的影响。 2、玻璃种类中空玻璃种类包括白玻璃、吸热玻璃、阳光控制镀膜玻璃、Low-E玻璃以及由这些玻璃制成的深加工产品。虽然热弯钢化后玻璃的光学和热性能会有轻微的变化，但不会引起中空系统的明显变化，因此这里仅使用未经进一步加工的原始玻璃片进行分析。单个玻璃的节能性能根据玻璃类型的不同而有很大差异，即使组合成中空玻璃，性能也会因组合各种形状而发生变化。吸热玻璃通过对本体着色来降低太阳热量的透过率并增加吸收率，由于室外玻璃表面的空气流动速度比室内快，因此从玻璃本身吸收更多的热量，从而使太阳辐射量减少。进入房间的热量。玻璃的SHGC值和可见光透过率根据吸热玻璃的颜色类型和深度而变化很大。而吸热玻璃各颜色系列的发射率约为0.84，与普通白玻璃相同。因此，在相同厚度下，成型中空玻璃时传热系数K值会相同。我们选取了各厂家的几块典型的6mm厚的吸热玻璃，计算了吸热玻璃+12mm空气+6mm白玻璃的中空粘合方法，发现吸热玻璃只能控制来自太阳辐射的热量传递。事实证明，太阳辐射引起的传热不能因温差引起的传热而改变。

不同类型吸热玻璃对中空玻璃类型玻璃生产厂家K值SHGC值可见光透过率节能特性的影响如下：白玻璃普通2.703W/m2K0.7010.786灰色PPG2.704W/m2K0。 4540.395 绿色PPG2.704 W/m2K0 .4040.598 棕色Pilkington 2.704 W/m2K0.5110.482 蓝绿色Pilkington 2.704 W/m2K0.5090.673 阳光控制镀膜玻璃是在玻璃表面镀上一层金属或金属化合物。贴膜不仅使玻璃显得色彩丰富，更重要的作用是降低玻璃的SHGC值，限制太阳热辐射直接进入室内。玻璃的SHGC值和可见光透过率随镀膜种类的不同而变化很大，但对远红外热辐射没有明显的反射作用，因此单独使用或在中空空间使用时很难使用阳光控制镀膜玻璃。在这种情况下，K值与白色不同，但玻璃也不同。 Low-E玻璃是一种对波长为4.5至25微米的远红外线具有高反射率的镀膜玻璃。在我们周围的环境中，由于温差引起的传热主要集中在远红外波段，而白玻璃、吸热玻璃、隔热镀膜玻璃等对远红外热辐射的反射率很低，吸收率高。热量导致玻璃本身的温度升高，热量再次传递到较冷的一侧。另一方面，Low-E玻璃反射了80%以上从高温侧传来的远红外热辐射，可以避免因玻璃本身温度上升而产生的二次传热，从而展现出良好的性能。传热系数低。以耀华生产的在线Low-E玻璃为例，耀华Low-E与中空玻璃结合时，传热系数达到1.9 W/m2K，比普通白玻璃的K值低30%。中空玻璃。此外，Low-E双层玻璃的SHGC值和可见光透过率可以在生产过程中进行调节，以满足节能的需要，在极寒地区使用时，Yoka生产的Low-E双层玻璃，可见光透过率高，可调节。可采用双层玻璃。在炎热地区，可采用高透光率的耀华Low-E中空玻璃和具有遮阳作用的耀华Sun-E中空玻璃。不同玻璃类型节能性能比较玻璃类型单一K值中空组合中空K值SHGC（%） 透明玻璃5.86 白玻璃+12+6白玻璃2.772 吸热玻璃5.86 蓝玻璃+12+6白玻璃2.743 热反射玻璃5.46反射+12+6白玻2.634耀华Low-E3.86白玻+12+6Low-E1.966耀华Sun-E3.76Sun-E+12+6白玻1.8383.低辐射E玻璃低热E-玻璃的传输系数与膜表面的发射率直接相关。发射率越低，远红外线的反射率越高，玻璃的传热率越低。例如，6mm单片Low-E玻璃膜面发射率为0.2，则传热系数为3.80 W/m2K，发射率为0.1，则传热系数为3.45 W/m2K。当单片玻璃的K值发生变化时，中空玻璃的K值必然发生变化，因此Low-E中空玻璃的传热系数随着低辐射膜层的辐射率的变化而变化。这是由于白玻璃与Low-E玻璃组合为6+12+6时，由于膜层表面发射率导致中空K值发生变化。我们可以得出结论，即使发射率从0.2降低到0.1，K值也会降低0.17 W/m2K。这表明与整体Low-E的变化相比，Low-E中空的K值的变化受发射率的影响较小。 4、Low-E玻璃镀膜面位置由于Low-E玻璃镀膜面独特的低辐射特性，在成型中空玻璃时，不同的镀膜面位置会导致中空玻璃的光学性能不同。以耀华Low-E为例，当镀膜面放置在4个不同位置（室外位置1#、室内位置4#）时，根据与白玻璃的6+12+6组合计算，结果：结果发现，当膜面为2#或3#时，中空玻璃的K值最小，即隔热性能最好。 3#位置的太阳得热系数大于2#位置，这种差异是在不同天气条件下使用Low-E玻璃时需要注意的重要因素。

在寒冷地区，您希望使房间隔热，同时捕获更多的太阳热量，因此涂层表面应放置在3#处，而在炎热气候下，您希望减少进入房间的太阳热量。涂层面应在2#位置。出于建筑节能、色彩装饰等设计需要，在高温区域采用吸热玻璃或Low-E玻璃形成中空空间时，2#或3#位置膜面传热系数但Low-E膜层应放置在3#位置，因为3#位置的太阳得热系数远低于2#位置。 5、间隔气体的种类双层玻璃的导热系数比单层玻璃低约1.5，但这主要是由于气体间隔层的作用。除了空气之外，双层玻璃内部密封的气体还包括氩气、氪气等惰性气体。由于气体的导热系数很低（空气0.024W/mK，氩气0.016W/mK），因此双层玻璃的耐热性能大大提高。对于6+12+6白玻中空组合，充空气时K值约为2.7W/m2K，充90%氩气时K值约为2.55W/m2K，充100%氩气时K值约为2.55W/m2K . 约为2.53 W/m2K。m2K，充入100%氪气时的K值约为2.47W/m2K。氩气被广泛使用，因为它在空气中的含量比这两种惰性气体更高，更容易提取，并且使用更便宜。双层玻璃无论充入何种气体，只要厚度相同，其SHGC值和可见光透过率基本保持不变。 6、气体间隔层厚度常用的中空玻璃间隔层厚度有6mm、9mm、12mm等。气体隔离层的厚度与传热阻力的大小直接相关。当玻璃材料和密封结构相同时，气体隔离层越大，传热阻力越大。然而，一旦气层厚度达到一定程度，传热阻力的增加率就变得很小。这是因为当气层厚度增加到一定程度时，气体由于玻璃间温差的作用而产生恒定的对流过程，降低了气层增厚的效果。当气层从1mm增加到9mm时，白玻中空玻璃充空气时K值下降37%，Low-E中空玻璃充空气时K值下降53%，充空气时K值下降59%。氩气。当您从9 毫米增加到13 毫米时，下降速度开始减慢。 13mm后，K值略有恢复。因此，对于厚度为6毫米的中空玻璃组合，将气体隔离层的厚度增加到超过13毫米并不会带来显着的节能效果。随着气体间隔层的增加，Low-E中空玻璃的K值比普通中空玻璃下降得更快。这一特性要求在形成三层中空玻璃时采用两种不同厚度的气体层的特殊组合，并且Low-E部分中间隔层的厚度必须大于或等于间隔层的厚度至间隔层的厚度。白色玻璃部分。例如6mm玻璃中空组合时，白玻+6mm+白玻+12mm+Low-E的K值为1.48W/m2K，白玻+9mm+白玻+9mm的K值为1.48W/m2K + Low-E 为1.48W/m2K。为1.54W/m2K，白玻+12mm+白玻+6mm+Low-E的K值为1.70W/m2K。 7、间隔条的类型和中空玻璃封边胶的性能对中空玻璃的K值有一定的影响。通常，间隔多采用铝条法，虽然其重量轻且易于加工，但其高导热性降低了双层玻璃边缘的热阻。如果室外温度特别冷，车内玻璃边缘可能会结霜。以Swiggle胶条为代表的暖边密封系统，具有更好的隔热性能，大大降低了中空玻璃边缘的传热系数，有效减少了边缘起雾，同时使白玻璃中空密封中心。 K值下降5%以上，Low-E中空中心K值下降9%以上。 8、关于双层玻璃的安装角度双层玻璃一般是垂直安装的，但如果双层玻璃用于温室或斜屋顶，双层玻璃的角度就会发生变化。

当角度变化时，内部气体的对流状态也会发生变化，必然影响气体的传热效果，最终导致中空玻璃传热系数的变化。以常用的6+12+6充气白玻璃组合为例，垂直安装（90）时常用的K值为2.70W/m2K，水平（0安装时）的K值为3.26 W/m2K。增长21%。因此，水平安装双层玻璃时，需要考虑提高K值对建筑节能效果的影响。 9、室外风速的变化按照国内、国际标准测试或计算中空玻璃传热系数时，一般设定室内表面对流换热为自然对流状态，设定室外传热系数到自然对流状态。将被设置。表面风速设置为约3 至5 m/s，形成强制对流条件。但实际安装在高层建筑中时，玻璃外表面的风速随着高度的增加而增大，提高了玻璃外表面的传热能力和传热系数。中空玻璃的厚度会略有增加。当风速从测试标准5m/s增加到15m/s时，白玻中空的K值增加了0.16W/m2K，Low-E中空的K值增加了0.1W/m2K。在窗墙比较小的高层建筑中，上述K值的变化对节能的影响并不大，但在纯幕墙的高层建筑中，有可能改善顶层室内热环境，为了维持这一点，需要考虑增加高层风速对节能的影响。 10、不同标准修改中空玻璃传热系数和SHGC值的试验或模拟计算条件因各国标准略有不同。美国采用了NFRC100和NFRC200，国际ISO标准为ISO15099。欧洲prEN ISO 10077和prEN 13363标准主要采用ISO的相关规定。我国玻璃传热系数测试标准为GB8484，并增加了等效标准。 JGJ113-2003.根据ISO10292传热系数计算要求，玻璃的光学热性能可按GB/T2680进行测试或计算。这些标准在测试和模拟计算时设定的环境条件并不完全相同，主要是在室内外温差、对流换热系数（或风速）、太阳辐射强度等方面。这对最终的测试或模拟计算结果有一定的影响，但是当对比不同标准的模拟计算时，我们发现不同的标准对SHGC值和传热系数K值影响不大，可以看到它有轻微的影响。

03 成本根据中空玻璃的特性而变化上述影响中空玻璃K值和SHGC值的因素也影响中空玻璃的成本，但颜色、厚度、表面处理方法、中空层的影响如图所示下表。关于中空玻璃的成本。

一些结论：绿玻璃每片比白玻璃便宜16元/平方米蓝玻璃每片比白玻璃便宜50元/平方米玻璃厚度8比6厚，双层玻璃是34 4。与双银单银玻璃相比，中空玻璃每面30元/m2 中空层结构胶品牌，进口品牌比国产品牌贵25元/m2左右 中空层气比国产品牌贵一般填充。空气（A）。如果使用氩气（Ar），根据空气层的不同，加工成本需要增加10~20元/m2。 镀膜玻璃，常见的例子有阳光控制膜玻璃和低辐射镀膜（Low-E Coating） ).) 包括玻璃。 Low-E膜加工费中，双银加工费将在单银的基础上增加10至15元/平方米左右，金色等特殊颜色膜将增加15元左右。按正常颜色/m2计算超白玻璃，原片玻璃板价格比普通白玻璃板高出600-800元/吨左右。

04 总结

双层玻璃的广泛应用极大地促进了建筑节能的发展，而建筑节能标准的逐步提高也促进了双层玻璃的不断改进，从而取得更好的节能性能。

随着建筑可持续发展和节能理念意识的逐步深入，高性能中空玻璃产品不断发展，拥有更广阔的市场前景。