隔熱玻璃的選擇

【中玻網】在南方炎熱地區，目前對節能玻璃的選擇上還具有一定的盲目性。前段在廈門和玻璃商老李的交流中得知，他們對節能玻璃的性能還是很缺乏了解的。“中空玻璃是較好的，當然也是較貴的。”這是他談到節能玻璃時一直在強調的。對于玻璃的節能特性，玻璃商不了解；設計者不了解；甲方更不可能去了解，更是理所當然的覺得：較貴的一定是較好的！這是個誤區，該問題在“中空玻璃并不適用于南方炎熱地區的討論”中已有過分析。  
　　
　　在我所生活的南方地區，什么樣的玻璃是有利于節能的？為了探討這個問題，還是先對各種玻璃的熱特性和地區適應性進行分析總結。總的來說，玻璃按其性能可分為透明玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等，各種玻璃又可以制成中空玻璃。
　　
　　分析——（1）透明玻璃
　　
　　普通透明玻璃對各種光譜的反射率幾乎相同，得熱快，散熱也快。其遮陽系數較高，對陽光輻射的阻擋能力差，絕大部分太陽輻射熱能透過玻璃進入室內。在夏季白天，通過透明玻璃進入室內的熱能遠大于玻璃向外輻射散發的熱能，導致室內溫度升高。透明玻璃的保溫隔熱性能都是較差的。
　　
　　（2）吸熱玻璃
　　
　　吸熱玻璃通過在玻璃中添加一些金屬離子或某些物質，使玻璃曾現出一些顏色，加強對光線的吸收。吸熱玻璃的遮陽系數低于透明玻璃，其遮陽原理是通過吸收太陽能而減弱其進入室內。這種遮擋本質實際上是對輻射的吸收，而這些被玻璃吸收的熱量較終仍會向室內、室外傳遞，而并非將熱量擋在室外。
　　
　　吸熱玻璃不論夏季或者冬季，都會遮擋住部分太陽輻射熱能，因此可用于以防熱為主的南方地區，而不適用于北方地區。吸熱玻璃對光譜沒有選擇性，在降低陽光透射的同時也阻礙了可見光的投射，會影響采光。夏季本身因吸熱會發燙，本身輻射率高，吸收的熱量會部分輻射到室內，易引起人的不適。
　　
　　（3）熱反射玻璃
　　
　　熱反射玻璃在表面鍍金屬薄膜及一些干涉層，使玻璃制品能反射更多的太陽輻射，以達到遮陽的效果，并具有豐富的顏色。熱反射玻璃對可見光和長波輻射均有較強的反射，其作用是限制太陽輻射進入室內。
　　
　　熱反射玻璃的保溫性與透明玻璃相差無幾，因此并不適用于室內為溫差大的寒冷地區；但在光照強烈的炎熱地區，其隔熱效果卻是非常優異的，適合于夏熱冬暖地區使用。需要引起注意的是，反射玻璃在反射太陽輻射熱能的同時，也限制了可見光的進入，對室內采光會引起不利影響。此外，反射率過高會導致光污染，過低又達不到節能的效果。
　　
　　（4）低輻射玻璃
　　
　　低輻射玻璃又叫Low-E玻璃，是利用真空沉積技術在玻璃表面形成一層低輻射（Low-E）涂層。Low-E涂層的作用首先是反射遠紅外輻射，有效降低玻璃的傳熱系數；其次是反射太陽中的熱輻射，有選擇的降低遮陽系數；同時，低輻射玻璃與熱反射玻璃相比，并不過多的限制可見光的穿透。
　　
　　Low-E玻璃非常大的特點就是具有光譜選擇性。在制造過程中可調整工藝流程而生產出具有各種不同光學性能的產品，比如我們所關心的遮陽系數、透光率等。在不同地區或朝向應該選擇不同的Low-E玻璃品種以達到較佳的效果。適合炎熱地區使用的有遮陽型Low-E玻璃，其遮陽系數和透光率均較低。而在采暖地區則可以選擇具有較高透光率和遮陽系數的傳統高透型Low-E玻璃。
　　
　　（5）中空玻璃
　　
　　中空玻璃具有更高的熱阻，能夠有效的防止因室內為溫差引起的熱傳導，具有很高的保溫性能，非常適合北方地區使用。中空玻璃間層中干燥的、不對流的氣體可阻斷熱傳導的途徑，從而限制玻璃的溫差傳熱，有效的降低玻璃的傳熱系數。其內部一般填充惰性氣體，以進一步降低傳熱系數。中空玻璃的氣體層并不能有效的限制太陽輻射的透過，因此對改善遮陽系數的貢獻是有限的。中空玻璃的兩層玻璃可以根據需要來選擇，以滿足各種場合的使用要求。有透明中空玻璃、吸熱中空玻璃、熱反射中空玻璃、Low-E中空玻璃等形式。總的來說，中空玻璃提高非常大的是其導熱性能，而不是其隔熱性能。在南方地區的夏季，通過玻璃進入室內的熱量以輻射熱為主，而室內外溫差得熱只占很少的部分，尤其在夏季晚上，中空玻璃的良好保溫性能，使得室內的熱量難以散發出去，對節能反而是不利的。
　　
　　結論——
　　
　　根據前面的分析，在南方炎熱地區外窗玻璃的選擇上應當注意以下幾點要求：
　　
　　在各種常見的玻璃中，應該選擇遮蔽系數低的玻璃。適合的玻璃類型主要有吸熱玻璃、熱反射玻璃和低輻射玻璃。因為吸熱玻璃吸收了大量的太陽輻射熱量，導致自身溫度升高，引起對室內放熱，并不是較好的選擇。因此，在南方炎熱地區，適合隔熱需要的玻璃主要有熱反射玻璃和低輻射玻璃。
　　
　　①熱反射玻璃。可反射大部分太陽熱輻射，可見光透過率在8％~40%，是良好的熱反射材料。熱反射玻璃對隔熱的效果是顯著的，但是也有一個很大的缺點，就是可見光透過率太低，會嚴重影響室內的采光，導致室內照明能耗的增加。
　　
　　②低輻射玻璃。可以解決熱反射玻璃存在的矛盾。低輻射玻璃具有光譜選擇性，有較高的隔熱性能和較高的可見光透過率。低輻射玻璃可以讓80％左右的可見光進入室內，同時可以對陽光中的長波部分起到反射作用。事物總是具有兩面性，低輻射玻璃在反射室外長波的同時，也能將大部分的室內紅外輻射熱保留在室內，有良好的保溫效果。這點對于夏季降溫是不利的。在使用中應該加強自然通風的措施來降低Low-E玻璃帶來的負面作用。
　　
　　此外，玻璃貼膜也是增強外窗玻璃隔熱性能的一種方式。在平板玻璃表面貼聚酯薄膜，能改善玻璃的性能和強度，使玻璃具有節能、隔熱、保溫、防爆、防紫外線、美化外觀、遮蔽私密、安全等功能。在既有建筑門窗節能改造中，帖膜施工方便，不改變原來建筑的主體結構，效果好，是值得推廣的運作方式。