中空玻璃的节能原理

海南中空玻璃

中空玻璃是一种良好保温隔热、节能减排的新型建筑材料。Low-E 中空玻璃又称低辐射中空玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。本文通过理论分析、软件模拟的方法，比较不同中空玻璃的节能效果，以评价玻璃产品的节能性能。

中空玻璃的能量传递有三种方式：辐射传递、对流传递和传导传递。

辐射传递是能量通过射线以辐射的形式进行传递，这种射线包括可见光、红外线和紫外线等辐射。

对流传递是由于在玻璃的两侧具有温度差，造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升，产生空气的对流，而造成能量的流失。造成这种现象的原因有几个：一是玻璃与周边的框架系统的密封不良，造成窗框内外的气体能够直接进行交换产生对流，导致能量的损失；二是中空玻璃的内部空间结构设计的不合理，导致中空玻璃内部的气体因温度差产生对流，带动能量进行交换，从而产生能量的流失；三是构成整个系统窗的内外温度差较大，致使中空玻璃内外的温度差也较大，空气借助冷辐射和热传导的作用，首先在中空玻璃的两侧产生对流，然后通过中空玻璃整体传递过去，形成能量的流失。合理的中空玻璃结构设计，可以降低气体的对流，从而降低能量的对流损失。

传导传递是通过物体分子的运动，带动能量进行运动，而达到传递的目的。玻璃的导热系数是0.77W（/m·K），而空气的导热系数是0.028W（/m·K），由此可见，玻璃的热传导率是空气的27倍。空气中的水分子等活性分子的存在，是影响中空玻璃能量传导传递和对流传递性能的主要因素。

改变玻璃性能减少热能损失，最有效的方法是抑制其内表面的辐射。普通浮法玻璃的辐射率高达0.84，当镀覆上一层以银为基础的低辐射薄膜后，辐射率可降至0.15以下。用Low-E玻璃制造建筑物门窗，可降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递。室内热量损失的降低所带来的另一个显著效益是环保。

单银Low-E玻璃：单银Low-E镀膜玻璃通常只含有一层功能层（银层），加上其它的金属及化合物层，膜层总数达到5层。

双银Low-E玻璃：双银Low-E镀膜玻璃具有两层功能层（银层），加上其它的金属及化合物层，膜层总数达到9层。然而，双银Low-E玻璃的技术工艺控制难度比单银复杂的多。

单银Low-E玻璃与双银Low-E玻璃相比较：任何镀膜玻璃在限制太阳热辐射透过的同时都会不同程度地限制可见光的透过。双银Low-E玻璃比单银Low-E玻璃能够阻挡更多的太阳辐射热能。换句话说，在透光率相同情况下，双银Low-E具有更低的遮阳系数Sc，能更大限度地将太阳光过滤成冷光源。双银Low-E玻璃传热系数较单银Low-E更低，能进一步提高外窗的保温性能，真正达到冬暖夏凉。简单来说，由于双银Low-E玻璃大大减少了室内外环境透过玻璃进行的热量交换，因此当空调进行制暖或者制冷时，在室内温度达到了设定温度后，空调就能够更长时间处于待机状态，从而节省耗电量。

双银Low-E玻璃的优势可简述如下：

1）在相同玻璃组合下，双银Low-E玻璃比单银Low-E具有更低的辐射率和更低的传热系数（U值）。

2）双银Low-E玻璃具有更低的遮阳系数（Sc值）。

3）在遮阳系数（Sc值）相同的情况下，可见光透过率比单银Low-E更高。