1 法律、法規(guī)
自1978年國(guó)家把保護(hù)環(huán)境和自然資源列入國(guó)家的根本大法以來(lái)，國(guó)家頒布了一系列保護(hù)環(huán)境的法律、法規(guī)、條例、意見(jiàn)。2005年5月31日，建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》。《意見(jiàn)》提出：到2020年，我國(guó)住宅和公共建筑建造和使用的能源資源消耗水平要接近或達(dá)到現(xiàn)階段中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。
2006年1月1日，建設(shè)部《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》開(kāi)始施行。《規(guī)定》明確指出：民用建筑在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過(guò)程中，通過(guò)采用新型墻體材料，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)建筑物用能設(shè)備的運(yùn)行管理，合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和通道系統(tǒng)的運(yùn)行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境（詞條“室內(nèi)熱環(huán)境”由行業(yè)大百科提供）質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活動(dòng)。建設(shè)行政主管部門負(fù)責(zé)全國(guó)民用建筑節(jié)能的監(jiān)督管理工作。同年12月29日，建設(shè)部印發(fā)《建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識(shí)試點(diǎn)工作管理辦法》。該辦法所稱的建筑門窗（詞條“門窗”由行業(yè)大百科提供）節(jié)能性能標(biāo)識(shí)是指表示標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格門窗的傳熱系數(shù)、遮陽(yáng)系數(shù)、空氣滲透率、可見(jiàn)光透射比等節(jié)能性能指標(biāo)的一種信息性標(biāo)識(shí)。
2 試驗(yàn)說(shuō)明
光學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)量得到，輻射率通過(guò)紅外測(cè)試儀測(cè)量得到，所有數(shù)據(jù)組合通過(guò)勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室的W7.0軟件計(jì)算得到。
3 影響節(jié)能效果的因素
窗玻璃的節(jié)能指標(biāo)、有U值、SHGC、 SC遮陽(yáng)系數(shù)等參數(shù)。U值也叫傳熱系數(shù)，指穩(wěn)定傳熱條件下，玻璃兩側(cè)空氣溫差為1K時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)1m2,中空玻璃傳遞的熱量，單位為W/(m2. K)。SHGC即太陽(yáng)熱獲得系數(shù)，在太陽(yáng)輻照相同的條件下，太陽(yáng)輻射能量透過(guò)窗玻璃進(jìn)入室內(nèi)與相同尺寸但無(wú)玻璃的開(kāi)口進(jìn)入室內(nèi)的熱量的比率。SC為遮陽(yáng)系數(shù)，指在太陽(yáng)輻照相同的條件下，太陽(yáng)輻射透過(guò)窗玻璃組件進(jìn)入室內(nèi)的量與通過(guò)相同尺寸的3mm的普通白玻進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱量之比。
3.1 玻璃組件為單片普通浮法玻璃時(shí)的節(jié)能系數(shù)
單片普通浮法玻璃的節(jié)能系數(shù)見(jiàn)表1。
從測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出12mm時(shí)，傳熱系數(shù)、遮蔽系數(shù) 、太陽(yáng)熱獲得系數(shù) 、相對(duì)熱增均有不同程度的降低。但是這些數(shù)值依然很大，故采用增加玻璃厚度作為降低熱傳遞的方法效果并不理想。
3.2 玻璃組件為單片普通浮法中空玻璃時(shí)的節(jié)能系數(shù)
6mm普通浮法玻璃組成的間隔層厚度不同的單腔中空玻璃的節(jié)能系數(shù)見(jiàn)表2。
從表2的數(shù)據(jù)可以看出，隨著間隔層的厚度的增加，玻璃組件的傳熱系數(shù)夏季依次減小，冬季先減后增，而遮蔽系數(shù)、太陽(yáng)熱獲得系數(shù)、相對(duì)熱增幾乎不變。但由于間隔層厚度的增加到一定程度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致熱對(duì)流的增加，通過(guò)空氣循環(huán)將熱量從溫度高的一邊，傳遞到溫度低的一邊，因此一味增加間隔層厚度來(lái)降低玻璃組件的熱傳導(dǎo)率并不可取。據(jù)檢測(cè)過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)分析，遮陽(yáng)系數(shù)、太陽(yáng)熱獲得系數(shù)、相對(duì)熱增在中空玻璃組件中玻璃厚度一定的情況下，其主要影響因素是玻璃的光學(xué)數(shù)據(jù)，玻璃厚度不變其光學(xué)數(shù)據(jù)變化不大，因此上述參數(shù)改變不大。
3.3 充入惰性氣體對(duì)中空玻璃節(jié)能系數(shù)的影響
結(jié)構(gòu)相同的中空玻璃組件充入隋性氣體后對(duì)節(jié)能系數(shù)的影響見(jiàn)表3。
從表3數(shù)據(jù)可以看出，同一規(guī)格的玻璃充入氫氣后氣體的傳熱系數(shù)降低，遮蔽系數(shù)、太陽(yáng)熱獲得系數(shù)、相對(duì)熱增幾乎不變。中空玻璃充入氫氣可以改善傳熱系數(shù)，即保溫（詞條“保溫”由行業(yè)大百科提供）性能，而對(duì)提高中空玻璃的隔熱（詞條“隔熱”由行業(yè)大百科提供）性能作用不大。氫氣作為惰性氣體的一種，分子量為39.95比空氣分子量29大，密度也比空氣的密度大，中空玻璃少氣體的導(dǎo)熱性，起到節(jié)能的效果。
3.4 不同厚度的普通浮法玻璃組件的節(jié)能系數(shù)
不同厚度的普通浮法玻璃組件的節(jié)能系數(shù)見(jiàn)表4。
3.5 輻射率不同的玻璃組成中空玻璃時(shí)的節(jié)能系數(shù)
輻射率不同的玻璃組成中空玻璃時(shí)的節(jié)能系數(shù)見(jiàn)表5
使用Low-E玻璃可以顯著降低玻璃的傳熱系數(shù)。從表5系數(shù)可以看出，以6mm +12A+6mm(內(nèi)充空氣)玻璃為例，兩塊玻璃都為白玻時(shí)，冬夏季的傳熱系數(shù)分別為2.500 W/(m2.K)和2.717 W/ (m2.K)，當(dāng)一塊玻璃使用輻射率為0.141的低輻射鍍膜玻璃時(shí)，冬夏季的傳熱系數(shù)分別為1.858 W/(m2.K)和1.868 W/(m2.K)，兩者相比傳熱系數(shù)下降了約25%.同一輻射率的Low-E玻璃組成中空玻璃組件內(nèi)充90%(V/V )的氫氣時(shí)，傳熱系數(shù)比充空氣時(shí)又下降了10%。當(dāng)輻射率從0.141降低到0.030時(shí)，傳熱系數(shù)的降低在20%左右。可見(jiàn)輻射率的降低是傳熱系數(shù)降低的有效因素，另外，充入惰性氣體，相比于白玻中空玻璃組件來(lái)說(shuō)對(duì)Law-E中空玻璃是一種行之有效的降低傳熱系數(shù)的方法，同種結(jié)構(gòu)玻璃（詞條“結(jié)構(gòu)玻璃”由行業(yè)大百科提供）組件相比，充氨氣的比充空氣的傳熱系數(shù)降低10%以上。目前，國(guó)內(nèi)常用的惰性氣體氬氣，充入量在90%(V/V)左右，就可以達(dá)到很好的節(jié)能效果.和空氣相比較，這些惰性氣體性能穩(wěn)定，具有惰性和熱傳導(dǎo)率低的特點(diǎn)。空氣的熱傳導(dǎo)（詞條“傳導(dǎo)”由行業(yè)大百科提供）率為0.0150，氬氣的熱傳導(dǎo)率為0.0100，氫氣的熱傳導(dǎo)率為0.0053,氙氣的熱傳導(dǎo)率為0.00320在上述3種惰性氣體中，氬氣的含量在空氣中是最大的，約占空氣質(zhì)量的1%，是最經(jīng)濟(jì)的一種氣體。另外由于惰性氣體的化學(xué)穩(wěn)定性，不容易與Low-E鍍膜玻璃的膜層中的銀發(fā)生反應(yīng)。
3.6 多腔中空玻璃的節(jié)能系數(shù)
多腔中空玻璃U值的變化見(jiàn)表6。
使用多腔中空玻璃組件時(shí)，在Low-E玻璃輻射率相同及充入的氣體均為氫氣的情況下，增加中空玻璃的層數(shù)，傳熱系數(shù)顯著降低，兩腔中空玻璃Low-E膜面在第2面和第3面時(shí)經(jīng)計(jì)算得到傳Low-系數(shù)相同，Low-E膜面在第4面和第5面時(shí)，傳熱系數(shù)相同，遮陽(yáng)系數(shù)因Low-E面所處位置不同而不同。用戶可以根據(jù)不同的用途自行決定Low-E膜在第幾面。
4結(jié)語(yǔ)
玻璃門窗在建筑上所占的面積較大，通過(guò)門窗散發(fā)出去或進(jìn)來(lái)的熱量占建筑能耗（詞條“建筑能耗”由行業(yè)大百科提供）相當(dāng)大的比例，門窗節(jié)能效果好，在節(jié)能上具有很大的意義。現(xiàn)在建筑門窗節(jié)能通常采用在Low-E鍍膜中空玻璃充入氬氣作為節(jié)能的方法。使用Low-E玻璃和充入氦氣在很大程度上降低門窗的能耗，Low-E玻璃和惰性氣休的使用將是現(xiàn)在和未來(lái)一個(gè)時(shí)期內(nèi)門窗節(jié)能的重要乎段，包括新型的節(jié)能建筑被動(dòng)房仍是采用充入惰性氣體的多腔Low-E中空玻璃來(lái)降低熱傳導(dǎo)系數(shù)，目前，采用雙腔中空玻璃，3片玻璃均為L(zhǎng)ow-E玻璃。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保越來(lái)越受到重視，門窗的節(jié)能技術(shù)會(huì)得到更大的發(fā)展。
〔來(lái)源:中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)秦皇島有限公司〕
