淺談：建筑常用玻璃的性能認(rèn)識及使用誤區(qū)

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　　誤區(qū)一：離線 Low-E 玻璃的膜層破壞是因為氧化而引起

　　在許多場合我們的一些專家學(xué)者或工程技術(shù)人員把離線 Low-E 玻璃膜層被破壞的原因歸結(jié)為膜層中的銀與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)果。實際上一般情況下這個氧化作用并不快，其實其大多數(shù)的破壞來自硫化作用。

　　由于離線 Low-E 玻璃采用銀為功能層，銀與硫之間有很大的親和力，銀在空氣中遇到硫化氫氣體或硫離子時很容易生成一種極難溶解的銀鹽(Ag2S)(銀鹽就是輝銀礦的主要成分)。這種化學(xué)變化可以在極微量的情況下發(fā)生，銀在空氣中只要遇上幾萬億至幾十萬億分之一的硫化氫氣體或硫離子，就會發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：

　　4Ag+2H2S+O2=2Ag2S(黑色產(chǎn)物)+2H2O

　　這種化學(xué)反應(yīng)要遠(yuǎn)比單純的氧化反應(yīng)強(qiáng)烈得多，快速得多。這才是大多數(shù)情況下導(dǎo)致膜層性能降低的主要原因。另外離線Low-E 玻璃在儲運、切割、磨邊、清洗、加工、使用等過程中未及時清除的殘留和吸附的水分存在，更加速這一化學(xué)反應(yīng)。因為水可以大量吸附空氣中的硫化物，富積的硫化物濃度比空氣中的濃度高數(shù)百倍，導(dǎo)致硫化反應(yīng)更加強(qiáng)烈，膜層性能劣化更加快速。

　　所以離線Low-E 玻璃的加工應(yīng)該放在大氣環(huán)境條件比較好的地區(qū)加工，才能最大限度地保證膜層性能。

　　誤區(qū)二：厚玻璃的 K 值比薄玻璃顯著降低，夾層玻璃K 值比同厚度玻璃顯著降低

　　對于普通浮法玻璃來說單片玻璃厚度的增加對建筑物的保溫性能提高并不大，如厚度為12.1mm的玻璃與厚度為5.7mm的玻璃相比較，玻璃的厚度增加1.12 倍，玻璃的重量也增加了1.12倍，但其K 值只降低7.59%。采用這兩種玻璃各自組成12mm 厚的充氫中空玻璃，兩者相比K 值只下降3.24%。所以單純通過增加玻璃厚度來提高玻璃的保溫性能是很不經(jīng)濟(jì)的。從后面的玻璃性能計算可知5mmC+0.76PVB+5mmC夾層玻璃其厚度為10.1mm，K值為5.58W/m2K比9.9mm厚的單片白玻K 值降低1.8%，扣除厚度影響夾層玻璃對玻璃實際K 值的降低也就在1%多一點。

　　所以通過夾層玻璃的方法是不能大幅度降低玻璃K 值的。

　　誤區(qū)三：中空玻璃氣體層越厚，其節(jié)能效果越好

　　答案當(dāng)然是否定的。中空玻璃內(nèi)部充填的氣體除空氣以外，還有氬氣、氪氣等惰性氣體，由于氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很低(空氣0.024W/m2K、氬氣0.016 W/m2K、氪氣0.0087W/m2K)，因此極大地提高了中空玻璃的熱阻性能。常用的中空玻璃間隔層厚度為6mm、9mm、12mm、16mm 等。

　　氣體層從1mm 增加到9mm 時，白玻充填空氣時K 值下降37%，Low-E 充填空氣時K 值下降53%，充氫氣下降59%。從9mm增加到12mm時，下降速度都開始變緩。14mm以后，充氬氣的玻璃K 值反而有輕微的回升。氣體間隔層的厚薄與傳熱阻的大小有著直接的聯(lián)系。

　　在玻璃材質(zhì)、密封構(gòu)造相同的情況下，氣體間隔層越大，傳熱阻越大。但當(dāng)氣體層厚度增達(dá)到一定程度后，氣體在玻璃之間溫差的作用下就會產(chǎn)生一定的對流過程，從而減低了氣體層增厚的作用。在技術(shù)服務(wù)過程中，有一些設(shè)計師認(rèn)為在同樣組成的中空玻璃中，采用16mm 的氣體層的中空玻璃比12mm 氣體層的中空玻璃節(jié)能，因而直接設(shè)計采用16mm 氣體層的中空玻璃用做建筑物的窗戶，對于氣體層厚度為12mm 的中空玻璃而不予考慮。如果兩片 6mm 厚的普通浮法白玻組成的中空玻璃采用空氣為氣體層，則兩種不同氣體層厚度的中空玻璃的K 值差不多，16mm 氣體層的中空玻璃只比12mm 氣體層厚度的玻璃降低0.3%的 K 值;但如果采用氨氣為氣體層，16mm 氣體層的中空玻璃就比12mm 氣體層厚度中空玻璃的K 值增高0.6%，如果其中一片換成是輻射率為0.16 的6mmLow-E 玻璃，則16mm氣體層的中空玻璃較12mm 氣體層厚度的玻璃K 值升高4.3%，其他輻射率的Low-E 玻璃也基本在這個范圍。所以對于充氬氣的中空玻璃和采用Low-E 玻璃的中空玻璃最好采用12mm 氣體層厚度，而不要采用16mm 的氣體層厚度，這4mm 的減薄不僅了降低鋁材、分子篩、玻璃膠、框材等的消耗同時又降低能源消耗。

　　誤區(qū)四：三玻兩腔玻璃比普通 Low-E 中空玻璃性能更好、更節(jié)能、更經(jīng)濟(jì)

　　前段時間黑龍江地區(qū)推行三玻兩腔玻璃，有傳聞?wù)f三玻兩腔玻璃比普通Low-E 中空玻璃更節(jié)能，下面針對這個問題進(jìn)行討論，為了說明問題我們就拿輻射率為0.16 的普通Low-E 中空玻璃與之對比6mmC+9Ar+6mmC+9Ar+6mmC 結(jié)構(gòu)的玻璃比普通Low-E 中空玻璃在厚度上增加了49.6%，但其U 值僅比Low-E 中空玻璃高了5.96%，而且其遮陽系數(shù)（詞條“遮陽系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）也比Low-E 中空玻璃低，其性能明顯不如Low-E 中空玻璃，所以其節(jié)能性能在此就不再討論了;對于6mmC+12Ar+6mmC+12Ar+6mmC 結(jié)構(gòu)的玻璃比普通Low-E 中空玻璃在厚度上增加了74.6%，玻璃重量增加了50%，玻璃膠及鋁（詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供）間隔條用量增加了一倍，其U 值比普通Low-E 中空玻璃的1.616 W/m2K下降到1.613 W/m2K，下降了0.18%，那么我們還不能得出它比普通Low-E 中空玻璃節(jié)能的結(jié)論。

　　在冬季，一方面由于室內(nèi)溫度高于室外，通過玻璃要向外傳遞熱量造成室內(nèi)熱量的流失;同時還要獲得來自太陽的輻射得熱。為了簡化計算并說明問題，我們引入日照標(biāo)準(zhǔn)時間的概念(為了和NFRC-1997 環(huán)境條件中的太陽得熱強(qiáng)度（詞條“強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）783W/m2 相一致，以便使用LBNL 計算軟件window5.1 中太陽相對得熱的數(shù)據(jù))。假定黑龍江地區(qū)的冬季平均日照時間為兩個標(biāo)準(zhǔn)小時(該假定與國家公布的哈爾濱市最冷三個月的總太陽輻射熱數(shù)據(jù)基本符合，為596MJ/m2)，室外溫度為-21℃，室內(nèi)溫度為18℃，通過下面的公式就可算出單位面積、單位時間內(nèi)通過玻璃的綜合熱量得失Q。HtGain 為相對太陽得熱(6mmC+12Ar+6mmC+ 12Ar+6mmC 玻璃的相對太陽得熱為477W/m2，普通Low-E 中空玻璃的相對太陽得熱為508 W/m2)，N 是太陽日照率通過平均日照時間比每日時間獲得為8.33%，U 為綜合傳熱值，T 內(nèi)為室內(nèi)溫度，T 外為室外溫度。

　　Q=HtGain×N+U(T外-T內(nèi))

　　Q(3-2)代表6mmC+12Ar+6mmC+12Ar+6mmC 玻璃的熱量得失;

　　QLow-E 代表普通Low-E 中空玻璃的熱量得失。

　　QLow-E=508×8.33%+1.616×(-21-18)=-20.7(W/m2)

　　Q(3-2)=477×8.33%+1.613×(-21-18)=-23.2(W/m2)

　　通過以上計算比較得出在寒冷地區(qū)應(yīng)該是普通 Low-E 中空玻璃比三玻兩腔玻璃更節(jié)能。三玻兩腔玻璃比普通 Low-E 中空玻璃在厚度上增加了74.6%，玻璃重量增加了50%，玻璃膠及鋁間隔條用量增加了一倍。由于玻璃厚度增加了74.6%則相應(yīng)的玻璃窗框框材的厚度也要增加74.6%以上，同時由于玻璃重量的增加，窗用五金器件的質(zhì)量要求和尺寸要求也加大了。

　　我們知道高質(zhì)量的五金件的價格是非常貴的，如果建筑商為了降低成本而選用不符合質(zhì)量要求的和尺寸縮水的五金件，會對窗戶的使用帶來許多問題，尤其玻璃開啟窗的變形加大，玻璃下墜，輕的導(dǎo)致窗戶關(guān)不嚴(yán)，建筑能耗（詞條“建筑能耗”由行業(yè)大百科提供）增加，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致窗戶脫落造成事故。現(xiàn)在市場上窗用普通雙鋼Low-E 中空玻璃和三玻兩腔全鋼玻璃的價格已基本接近都在220～250 元左右，作為整窗來說，Low-E 雙鋼中空玻璃窗要比三玻兩腔全鋼玻璃窗還要便宜。隨著Low-E 中空玻璃的普及其價格還會降低，Low-E 中空玻璃在寒冷地區(qū)的使用優(yōu)勢將進(jìn)一步加大。所以不論從建筑節(jié)能和窗戶整體造價來說Low-E 中空玻璃窗要比三玻兩腔中空玻璃窗更經(jīng)濟(jì)。

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