中空三玻中Low-E 膜位置及數(shù)量對(duì)性能的影響

倪海瓊 張秋靈 郭亞麗 李男

1.概述

中空玻璃在降低自重，改善建筑性能等方面有很大優(yōu)勢(shì)。可以在不增加成本的前提下使中空玻璃的性能達(dá)到最優(yōu)，對(duì)于含有2 片Low-E 玻璃的三玻中空玻璃有的廠家將Low-E 膜置于二五面，有的置于二四面；其對(duì)于玻璃整體性能各有什么影響，本文通過試驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行分析。

2.基本原理

建筑物中玻璃能量傳遞的方式有輻射傳遞、對(duì)流傳遞和傳導(dǎo)傳遞三種形式。

（1）輻射傳遞是一種光線傳遞形式，一般與太陽光有直接關(guān)系，與物體表面折射率、反射率等物理性質(zhì)有直接關(guān)系，如玻璃這類透光產(chǎn)品，輻射傳熱為主要傳熱形式，要想改善玻璃傳熱性能，可通過鍍膜等形式改變其透光率、后反射率等物理性能[1]。

（2）對(duì)流傳熱是基于空氣流動(dòng)，能量由高到低方向的流動(dòng)帶動(dòng)了空氣內(nèi)分子的流動(dòng)，形成了對(duì)流；主要缺陷是密封問題，如果兩個(gè)不同溫度的空間之間界限清晰且足夠密閉則不會(huì)形成對(duì)流傳熱，但目前實(shí)際狀況是只能不斷改善，降低空氣對(duì)流。

（3）傳導(dǎo)傳熱是由于兩個(gè)相互接觸的物體之間存在能量差，主要以溫差形式體現(xiàn)，能量通過物體間的分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞，就如同鐵鍋炒菜、電熨斗熨衣服等，就中空玻璃而言，它的傳導(dǎo)傳熱形式是由于室內(nèi)外有較大溫差，冬季室內(nèi)空氣溫度高，室外空氣溫度低，通過空氣和玻璃相互接觸進(jìn)行能量傳導(dǎo)，導(dǎo)致溫度散失的。因此，可以使中空玻璃中間的氣體由空氣變更為氬氣這種惰性氣體，因?yàn)闅鍤鈱?dǎo)熱性能更差，所以使用氬氣，可降低傳導(dǎo)傳熱，從而改善中空玻璃性能。

鍍膜玻璃的特性是通過在普通白玻表面鍍上一層含有金屬銀離子的膜層實(shí)現(xiàn)的，金屬銀離子容易氧化及劃傷，氧化及劃傷均會(huì)使鍍膜玻璃的低輻射性能下降，所以一般鍍膜玻璃不會(huì)直接暴露在空氣中作為單片使用，而是最常復(fù)合為中空玻璃使用。

3.試驗(yàn)分析

本文探索中空玻璃中Low-E 膜的相關(guān)問題，主要使用保持對(duì)流傳遞和傳導(dǎo)傳遞不變，改變輻射傳遞的控制變量法，使用MQMC2012 中玻璃系統(tǒng)模塊進(jìn)行計(jì)算[1]，對(duì)比結(jié)果數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

圖1 中空玻璃示意圖（1#為室外側(cè),6#為室內(nèi)側(cè)）

計(jì)算數(shù)據(jù)：表1 為相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)，模擬計(jì)算了單銀和雙銀兩種產(chǎn)品，每種Low-E 產(chǎn)品分別有一片時(shí)、兩片時(shí)在不同位置的幾種不同狀況。并且分別計(jì)算了氣體空腔填充空氣或氬氣兩種狀況。不同的Low-E 產(chǎn)品影響玻璃性能的主要因素是反射率[2]，即將遠(yuǎn)紅外熱輻射反射回去，以起到保溫隔熱的作用。

表1 相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)

4.結(jié)論

（1）相同狀況下，空腔填充空氣或氬氣傳熱系數(shù)的差值只與Low-E 膜的種類與數(shù)量有關(guān)，與位置無關(guān)。

（2）三玻中只有一塊Low-E 玻璃時(shí)，Low-E 膜在第四面或第五面時(shí)K 值最低，并且在第五面時(shí)遮陽系數(shù)最高。

（3）三玻中有兩塊Low-E 玻璃時(shí)，Low-E 膜在二四面、三五面、二五面時(shí)K值最低，并且三五面時(shí)遮陽系數(shù)最高，二五面次之，二四面最低。