节能玻璃的光学和传热特性研究现状
2021-10-30陈依然
陈依然
(江西理工大学土木与测绘工程学院,江西赣州 341000)
据清华建筑节能研究所统计,我国民用建筑能耗占中国一次能源消耗量的20%[1]绝大部分的建筑能耗是围护结构的传热导致。窗玻璃对太阳光线的透过和吸收特性会造成建筑得热量大幅增加,有研究表明通过窗玻璃产生的负荷可占建筑能耗的40%左右[2]。人们在生活中常见的普通透明窗玻璃通常为苏打石灰玻璃,主要成分是71%~75%的SiO2,12%~16%从Na2CO3中提取的Na2O,10%~15%CaO和少量其他材料用于添加着色等特殊属性。有研究表明透明玻璃对太阳光线的透射率约为0.75~0.90,具有的高透射率会对室内空调造成较大的负荷压力[3]。本文根据节能玻璃的制作方式将其分为镀膜玻璃和填充玻璃,回顾节能玻璃的传热系数(U)和透射率(Tv)等特性,并对其优缺点进行阐述,以期为围护结构的节能设计提供帮助。
1 镀膜玻璃的光学特性
常见的镀膜玻璃有低发射率(Low-E)涂层玻璃,此涂层不仅具有低发射率,还兼具高红外反射率和高可见光透过率,在保证室内采光的同时也可以降低不必要的热交换。用于Low-E涂层的材料通常为掺杂金属氧化物(SnO2、ZnO和TiO2等)的金属薄膜(Ag、Cu和Al等)[4]。Mahtani等[5]采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备了DLC/Ag/DLC排列的类金刚石(DLC)多层膜,结果表明该涂层在中对红外光谱具有95%的反射率,对可见光具有70%的透射率。Al-Shukri[6]用电子束蒸发法制备ZnS/Ag/ZnS和WO3/Ag/WO3多层膜,两种材料的最大可见光透过率均大于0.8,红外反射率较高。Al Kuhaili等[7-8]采用热蒸发法制备MoO3/Ag和NiO/Ag,分别在492 nm和554 nm处获得了最大0.78和0.69的可见光透射,获得了较高的红外反射。……
