中空玻璃
中空玻璃由美國人于1865年發(fā)明,是一種良好的隔熱、隔音、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料。它是用兩片(或三片)玻璃,使用高強(qiáng)度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑,將玻璃片與內(nèi)含干燥劑的鋁合金框架粘結(jié),制成的高效能隔音隔熱玻璃。中空玻璃多種性能優(yōu)越于普通雙層玻璃,因此得到了世界各國的認(rèn)可,中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘結(jié)密封,使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。其主要材料是玻璃、暖邊間隔條、彎角栓、丁基橡膠、聚硫膠、干燥劑。
結(jié)構(gòu):
中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構(gòu)成。四周用高強(qiáng)高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑,將兩片或多片玻璃與密封條、玻璃條粘接、密封。中間充入干燥氣體,框內(nèi)充以干燥劑,以保證玻璃片間空氣的干燥度??梢愿鶕?jù)要求選用各種不同性能的玻璃原片,如無色透明浮法玻璃壓花玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、夾絲玻璃、鋼化玻璃等與邊框(鋁框架或玻璃條等),經(jīng)膠結(jié)、焊接或熔接而制成。
其結(jié)構(gòu)如圖雙層中空玻璃剖面圖。中空玻璃可采用3、4、5、6、8、10、12mm厚片度原片玻璃,空氣層厚度可采用6、9、12mm間隔。
玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍,只要中空玻璃是密封的,該中空玻璃就在**隔熱效果。
中空玻璃的玻璃與玻璃之間,留有**的空間。框內(nèi)充以干燥劑,以保證玻璃片間空氣的干燥度。中空玻璃的兩層間距一般為8mm。
高性能中空玻璃與一般普通中空玻璃不同,除在兩層玻璃中間封入干燥空氣之外,還要在外側(cè)玻璃中間空氣層側(cè),涂上一層熱性能好的特殊金屬膜。它可以截止由太陽射到室內(nèi)的相當(dāng)?shù)哪芰?,起到更大的隔熱效?/p>
原理:
由于中空玻璃內(nèi)部存在著可以吸附水分子的干燥劑,氣體是干燥的,在溫度降低時(shí),中空玻璃的內(nèi)部也不會產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象,同時(shí),在中空玻璃的外表面結(jié)露點(diǎn)也會升高。如當(dāng)室外風(fēng)速為5m/s,室內(nèi)溫度20℃,相對濕度為60%時(shí),5mm玻璃在室外溫度為8℃時(shí)開始結(jié)露,而16mm(5+6+5)中空玻璃在同樣條件下,室外溫度為-2℃時(shí)才上結(jié)露,27mm(5+6+5+6+5)三層中空玻璃在室外溫度為-11℃時(shí)才開始結(jié)露。
中空玻璃的能量傳遞有三種方式:即輻射傳遞、對流傳遞和傳導(dǎo)傳遞。
輻射傳遞
輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進(jìn)行的傳遞,這種射線包括可見光、紅外線和紫外線等的輻射,就象太陽光線的傳遞一樣。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃間隔層厚度,可以**限度的降低能量通過輻射形式的傳遞,從而降低能量的損失。
對流傳遞
對流傳遞是由于在玻璃的兩側(cè)具有溫度差,造成空氣在冷的一面下降而在熱的一面上升,產(chǎn)生空氣的對流,而造成能量的流失。造成這種現(xiàn)象的原因有幾個(gè):一是玻璃與周邊的框架系統(tǒng)的密封不良,造成窗框內(nèi)外的氣體能夠直接進(jìn)行交換產(chǎn)生對流,導(dǎo)致能量的損失;二是中空玻璃的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理,導(dǎo)致中空玻璃內(nèi)部的氣體因溫度差的作用產(chǎn)生對流,帶動能量進(jìn)行交換,從而產(chǎn)生能量的流失;三是構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的窗的內(nèi)外溫度差較大,致使中空玻璃內(nèi)外的溫度差也較大,空氣借助冷輻射和熱傳導(dǎo)的作用,首先在中空玻璃的兩側(cè)產(chǎn)生對流,然后通過中空玻璃整體傳遞過去,形成能量的流失。合理的中空玻璃設(shè)計(jì),可以降低氣體的對流,從而降低能量的對流損失。
傳導(dǎo)傳遞
傳導(dǎo)傳遞是通過物體分子的運(yùn)動,帶動能量進(jìn)行運(yùn)動,而達(dá)到傳遞的目的,就象用鐵鍋?zhàn)黠埡陀秒娎予F焊東西一樣,而中空玻璃對能量的傳導(dǎo)傳遞是通過玻璃和其內(nèi)部的空氣來完成的。我們知道,玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)是0.77W/ mk。而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是0.028 W/ mk,由此可見,玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍,而空氣中的水分子等活性分子的存在,是影響中空玻璃能量的傳導(dǎo)傳遞和對流傳遞性能的主要因素,因而提高中空玻璃的密封性能,是提高中空玻璃隔熱性能的重要因素。
特點(diǎn):
①較大的節(jié)能效果
高性能中空玻璃,由于有一層特殊的金屬膜,可達(dá)到0.22-0.49遮蔽系數(shù),使室內(nèi)空調(diào)(冷氣)負(fù)載減輕。傳熱系數(shù)1.4-2.8W(m2.K),比普通中空玻璃好。對減輕室內(nèi)暖氣負(fù)荷,同樣發(fā)揮很大效率。因此,窗戶開得越大,節(jié)能效果越明顯。
②改善室內(nèi)環(huán)境
高性能中空玻璃可以攔截由太陽射到室內(nèi)的相當(dāng)?shù)哪芰?,因而可以防止因輻射熱引起的不舒適感和減輕夕照陽光引起的目眩。
③豐富的色調(diào)和藝術(shù)性
高性能中空玻璃有多種色彩,可以根據(jù)需要選用色彩,以達(dá)到更理想的藝術(shù)效果。
④高性能中空玻璃用途
適用于辦公大樓、展覽室、圖書館等公共設(shè)施和像計(jì)算機(jī)房、精密儀器車間、化學(xué)工廠等要求恒溫恒濕的特殊建筑物。另外也可以用于**和防夕照目眩的地方。
注意事項(xiàng):中空玻璃中間封入干燥空氣,因此根據(jù)溫度、氣壓的變化,內(nèi)部空氣壓力也隨之變化,但玻璃面上只產(chǎn)生很小的變形。另外,制造時(shí)可能產(chǎn)生微小翹曲,施工過程中也可能形成畸變。所以包括這樣一些因素在內(nèi),有時(shí)對反射也相應(yīng)地有些變化,應(yīng)予以重視。選用顏色不同,反射也不盡相同。
金、銅及銀金屬涂層在中遠(yuǎn)紅外區(qū),即波長范圍大于4μm時(shí),反射率很高。如金屬涂層為典型厚度,**反射率可達(dá)90%-95%,高紅外反射率就相當(dāng)于低發(fā)射率(Low-e),這會減少中空玻璃組件內(nèi)外玻璃板的輻射轉(zhuǎn)換,與此相應(yīng)的是,與空氣層為12mm標(biāo)準(zhǔn)中空玻璃構(gòu)件比較,其隔熱值能夠從0.3W/(m2.K)。另外,如構(gòu)件中的空氣由重氣體替代的話,其隔熱值是1.4W/(m2.K)。減薄金屬層的厚度,透光率可以增加到60%-60%左右。此種極薄的涂層具有非常好的保護(hù)太能的作用,同時(shí)還仍有很高的紅外反射率值,在85%或75%范圍內(nèi)??諝鈱訛?2mm中間充以重氣體,用涂層隔熱值可達(dá)1.6-1.9W/(m2.K)。
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