太陽能資源區(qū)建筑如何選擇節(jié)能玻璃

江蘇省徐州市新型建筑技術(shù)應(yīng)用中心 ■ 何水清

江蘇省徐州市墻改辦公室 ■ 何勁波

江蘇省新沂市規(guī)劃局 ■ 毛希元

一 太陽能資源分布情況

太陽能高值中心在青藏高原，而低值中心是四川盆地。太陽能利用條件較好的地方如：西藏、青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙、山西、陜西、河北、山東、遼寧、吉林、廣東、福建、海南等省(自治區(qū))，太陽能輻射量較大，尤其是青藏高原地區(qū)太陽能資源最為豐富。按接收太陽能輻射量的大小，全國大致上可分為五類地區(qū)：一、二、三類地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)大于2200h以上，年輻射總量高于1620kWh/m2，面積較大，約占全國總面積的2/3以上；四、五類地區(qū)，雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。

我國劃分的氣候區(qū)，即嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)及溫和地區(qū)，太陽能資源分布區(qū)氣候條件相差不大。因各氣候區(qū)條件的差異，其建筑也所不同。

二 各氣候區(qū)熱工設(shè)計(jì)條件

嚴(yán)寒地區(qū)必須充分滿足冬季保溫要求，一般不考慮夏季隔熱；寒冷地區(qū)應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季隔熱；夏熱冬冷地區(qū)必須滿足夏季隔熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫；夏熱冬暖地區(qū)必須充分滿足夏季隔熱要求，一般不考慮冬季保溫；溫和地區(qū)有2種情況，一種是波峰地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫，一般不考慮夏季隔熱；另外一種是溫和地區(qū)的部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫，一般不考慮夏季隔熱。這樣不同地區(qū)對太陽輻射的利用(限制)就有不同的要求，嚴(yán)寒(寒冷)地區(qū)要充分利用太陽輻射熱，并使已進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱最大限度地留在室內(nèi)；而對夏熱冬暖(冬冷)地區(qū)，夏季要限制太陽輻射熱進(jìn)入室內(nèi)。窗玻璃的透光系數(shù)(透明玻璃)在72%(19mm)～89%(2mm)之間。透明玻璃在透光的同時(shí)，太陽熱也輻射入室內(nèi)。現(xiàn)在可采用鍍膜玻璃，使太陽可見光部分透射室內(nèi)，將太陽輻射熱部分反射，以減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽熱。陽光控制膜玻璃SS-8可見光透射率為8%，太陽能反射率為33%；SS-20可見光透射率為20%，太陽能反射率為18%；CG-8可見光透射率為8%，太陽能反射率為49%；CG-20可見光透射率為20%，太陽能反射率為39%；而低輻射LOW-E玻璃對紅外、遠(yuǎn)紅外線有較強(qiáng)的反射功能，一般在50%。當(dāng)一個(gè)物體本身有較高溫度時(shí)，它以遠(yuǎn)紅外線向外輻射熱量；嚴(yán)寒(寒冷)地區(qū)，白天太陽輻射熱通過窗玻璃進(jìn)入室內(nèi)，被室內(nèi)物體吸收(儲(chǔ)存)，當(dāng)太陽落山后，室內(nèi)溫度高于室外(還有室內(nèi)采暖設(shè)備的熱量)就以遠(yuǎn)紅外線通過窗戶向室外輻射，如果采用低輻射膜玻璃，白天將太陽輻射熱吸收到室內(nèi)(約90%)，晚上又能將遠(yuǎn)紅外輻射部分反射回室內(nèi)。因此，對不同熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的窗應(yīng)選不同種類的鍍膜玻璃，即冬季采暖為主地區(qū)，宜選用LOW-E玻璃，以夏季隔熱為主的地區(qū)，宜選用陽光控制膜玻璃。

夏熱冬暖地區(qū)太陽輻射強(qiáng)烈，太陽高度角大，必須充分考慮夏季隔熱，可不考慮冬季防寒、保溫。建筑能耗主要為室內(nèi)外溫差傳熱耗能和太陽輻射耗能，太陽輻射耗能占建筑能耗的大部分，是夏季得熱的最主要因素，直接影響室內(nèi)溫度變化。因此，該地區(qū)應(yīng)最大限度地控制進(jìn)入室內(nèi)的太陽能。選擇窗玻璃，主要考慮玻璃的折射系數(shù)，盡量選擇Sc較小的玻璃。一般而言，單片吸熱玻璃或熱反射玻璃、Low-E玻璃、Solar-E玻璃遮陽系數(shù)較小，能取得一定節(jié)能效果，但傳熱系數(shù)較大，節(jié)能效果有限?？蛇x擇中空玻璃，外片采用吸熱玻璃、熱反射玻璃、吸熱的Low-E玻璃和Solar-E玻璃，內(nèi)片采用透明玻璃、Low-E玻璃等。這樣的組合(外片玻璃吸收絕大部分的太陽輻射熱，而空氣層將外片玻璃的熱輻射阻擋在外而不對室內(nèi)產(chǎn)生二次輻射和傳熱)遮陽系數(shù)小、傳熱系數(shù)低，是夏熱冬暖地區(qū)的最好選擇。

三 節(jié)能玻璃的主要種類介紹

按熱工性能分，在玻璃原片中加一些元素，可制成吸熱玻璃。在玻璃的一面鍍膜可制成熱反射玻璃、低輻射(Low-E)玻璃，目前試驗(yàn)出的真空玻璃重量比中空玻璃輕一半，厚度僅為中空玻璃的1/3～1/4，其保溫隔熱性能更優(yōu)于中空玻璃。這些玻璃熱工性能各不相同，差異很大。

1 吸熱玻璃

組成中空玻璃的類型有：吸熱玻璃、陽光控制膜玻璃、Low-E玻璃等。吸熱玻璃通過本體著色減少太陽光熱量的透過率、增大吸收率，從而減少太陽輻射熱進(jìn)入室內(nèi)的程度。不同的顏色類型、不同深淺的吸熱玻璃，都會(huì)使玻璃的SHGC值和可見光透過率發(fā)生很大改變。但各種顏色系列的吸熱玻璃，其輻射率都與普通白玻璃相同，約為0.84。

對太陽輻射的吸收系數(shù)，不同的顏色有不同的透光率和吸熱率，如8mm厚的茶色玻璃的總透射系數(shù)只有46.3%，這些顏色的玻璃又因?yàn)椴煌膿诫s含量而出現(xiàn)顏色的深淺變化，5mm的吸熱玻璃其吸熱率一般都在30%左右。所以在相同厚度的情況下，組成中空玻璃時(shí)傳熱系數(shù)K值是相同的。選取不同廠商的幾種有代表性的6mm白玻，表1列出了各項(xiàng)節(jié)能特性參數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明，吸熱玻璃僅能控制太陽輻射的熱量傳遞，不能改變由于溫度差引起的熱量傳遞。

表1 不同類型玻璃節(jié)能特性的對比

2 陽光控制鍍膜玻璃

它是在玻璃表面鍍上一層金屬或金屬化合物膜，膜色不僅使玻璃呈現(xiàn)豐富的色彩，而且更主要的作用就是降低玻璃的太陽得熱系數(shù)SHGC值，限制太陽輻射熱直接進(jìn)入室內(nèi)。不同類型的膜層會(huì)使玻璃的SHGC值和可見光透過率發(fā)生很大變化，但對遠(yuǎn)紅外熱輻射沒有明顯的反射作用，所以陽光控制鍍膜玻璃單片或中空使用時(shí)，K值與白玻相近。

3 低輻射玻璃(Low-E玻璃)

Low-E玻璃是一種對波長范圍4.5～25μm的遠(yuǎn)紅外線有很高反射比的鍍膜玻璃。在周圍環(huán)境中，由于溫度差引起的熱量傳遞主要集中在遠(yuǎn)紅外波段上，白玻、吸熱玻璃、陽光控制膜玻璃對遠(yuǎn)紅外熱輻射的反射率很小，吸熱率很高。吸收的熱量將會(huì)使玻璃自身的溫度提高，這樣就導(dǎo)致熱量再次向溫度低的一側(cè)傳遞。與之相反，Low-E玻璃可將溫度高的一側(cè)傳遞過來的80%以上的遠(yuǎn)紅外熱輻射反射回，從而避免由于自身溫度提高產(chǎn)生的二次熱傳遞，所以Low-E玻璃具有很低的傳熱系數(shù)。以耀華生產(chǎn)的在線Low-E玻璃為例，與其他類型玻璃的對比見表1。其中耀華Low-E組合成中空時(shí)，傳熱系數(shù)可以達(dá)到1.9W/(m2·K)，比普通的白玻中空K值降低了30%，并且Low-E中空玻璃的SHGC值和可見透過率可按照節(jié)能的需要在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，嚴(yán)寒地區(qū)使用時(shí)可采用可見光高透型的Low-E中空玻璃。

Low-E玻璃之所以節(jié)能，因?yàn)樗幸韵绿匦裕阂皇羌t外線反射率高，可直接反射遠(yuǎn)紅外輻射；二是表面輻射率低(≤ 0.15)，吸收外來能量的能力小，從而再輻射出的熱量少；三是遮陽系數(shù)范圍廣，可根據(jù)需要控制太陽能的透過量，適應(yīng)不同地區(qū)的需要。

紅外線(熱輻射)反射率高，表明反射熱輻射的能力強(qiáng)，冬季可有效地阻止室內(nèi)暖氣和人體發(fā)出的熱輻射散向室外；夏季可有效阻止室外道路及建筑物發(fā)出的熱輻射進(jìn)入室內(nèi)，具有阻止熱輻射直接透過的作用，Low-E玻璃的節(jié)能效果是冬暖夏涼。

4 Solar-E玻璃

它是一種特殊的低輻射玻璃，比Low-E玻璃有更好的太陽輻射隔絕能力，除具有低輻射性能外，還具有陽光控制性能。

5 中空玻璃

建筑節(jié)能用中空玻璃，在諸多的性能指標(biāo)中，能用來判別節(jié)能特性的主要有傳熱系數(shù)K和太陽得熱系數(shù)SHGC，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，是通過限定K和SHGC組合條件來使窗戶達(dá)到規(guī)定的節(jié)能效果。如K值越低，說明中空玻璃的保溫隔熱性能越好，在使用時(shí)節(jié)能效果越顯著。太陽得熱系數(shù)SHGC是在太陽輻射相同的條件下，太陽輻射能量透過窗玻璃進(jìn)入室內(nèi)的量與通過相同尺寸但無玻璃的開口進(jìn)入室內(nèi)的太陽熱量的比率。玻璃的SHGC值增大時(shí)，意味著可有更多的太陽直射熱量進(jìn)入室內(nèi)，減小時(shí)則更多的太陽直射熱量被阻擋在室外。

中空玻璃由于兩片玻璃之間形成了一定厚度并限制了流動(dòng)空氣或其他氣體層，從而減少玻璃的對流和傳導(dǎo)傳熱中，因此它具有較好的隔熱能力。例如，由兩片5mm普通玻璃和中間厚度為10mm的空氣層組成的中間玻璃，在熱流垂直于玻璃進(jìn)行傳遞時(shí)對流傳熱、傳導(dǎo)傳熱、輻射傳熱各占總傳熱的約2%、38%、60%，同時(shí)中空玻璃的單片還可采用鍍膜玻璃和其他節(jié)能玻璃，能將這些玻璃的優(yōu)點(diǎn)都集中到中空玻璃上。也就是說中空玻璃還可集本身和鍍膜玻璃的優(yōu)點(diǎn)于一身，從而發(fā)揮更好的節(jié)能作用，如用一層5mm厚、表面輻射率為0.2的低輻射玻璃和一層厚度為5mm的普通玻璃、空氣層為9mm組成的中空玻璃其K值約2.1W/(m2·K)，而同樣結(jié)構(gòu)的普通中空玻璃K值為3.0W/(m2·K)，單層5mm普通玻璃K為5.9W/(m2·K)。

如果使用輻射率為0.08的低輻射玻璃并且將空氣層中的空氣用氬氣置換，空氣層的厚度選擇12mm，其K值可達(dá)到1.4W/(m2·K)。如果在中空玻璃的外片選擇熱反射玻璃，它還具有控制太陽能的作用。

說到中空玻璃的傳熱系數(shù)，與玻璃的熱阻(玻璃的熱阻為1m2·K/W)和玻璃厚度的乘積有著直接關(guān)系。對具有12mm空氣間隔層的普通中空玻璃進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)兩片玻璃為3mm白玻時(shí)，K=2.745W/(m2·K)，都為10mm白玻時(shí)，K=2.64W/(m2·K)，約降低了3.8%，且K值的變化與玻璃厚度的變化基本為線性關(guān)系。從計(jì)算結(jié)果也可以看出，增加玻璃厚度對降低中空玻璃K值的作用較小，8+12+8的組合方式比常用的6+12+6組合K值又降低了0.03W/(m2·K)，對建筑耗能的影響甚微，所以在下面的其他因素分析中將以常用的6mm玻璃為主。

圖1 中空玻璃K值與玻璃厚度關(guān)系

當(dāng)玻璃厚度增加時(shí)，太陽光穿透玻璃進(jìn)入室內(nèi)的能量將會(huì)隨之減少，從而導(dǎo)致中空玻璃太陽得熱系數(shù)降低。如圖2所示，在由兩片白玻組成的中空玻璃，單片玻璃厚度由3mm增加到10mm，SHGC值降低了16%；由綠玻(選用典型參數(shù))+白玻組成中空玻璃，降低了37%。不同廠商、不同顏色的玻璃其影響程度有所不同，但同一類型中，玻璃的厚度對SHGC值影響較大，同時(shí)對可見光透過率的影響也很大。

圖2 SHGC值與玻璃厚度關(guān)系

6 夾層玻璃

夾層玻璃是由兩片或兩片以上的玻璃，由中間層與玻璃牢固的韌性粘結(jié)合成的復(fù)合玻璃制品。中間層一般為透明的有機(jī)材料。夾層玻璃具有很高的抗沖擊和抗貫穿性能。一般情況下，還能保持一定的可見度，從而起到安全防護(hù)作用。因此，又稱為夾層安全玻璃。

夾層玻璃與一般的建筑玻璃相比，除了不褪色、光亮鑒人、抗風(fēng)化性強(qiáng)、經(jīng)久耐用、價(jià)格低廉等眾多優(yōu)點(diǎn)外，還具有獨(dú)特的多功能性，因此，越來越廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中。夾層玻璃有幾種優(yōu)異功能：

(1)安全功能

夾層玻璃可減少碎片的散發(fā)以及對人體的傷害，即使在破裂的情況下，夾層玻璃仍能起到良好的保護(hù)作用。另外，用于建筑物中的玻璃，雖然都具有抗風(fēng)能力，并符合建筑法規(guī)定的規(guī)定，但是這些玻璃仍有可能，甚至在遭受低于設(shè)計(jì)水平的風(fēng)力情況下發(fā)生破碎。這是因?yàn)轱L(fēng)中常夾有其他物質(zhì)，撞擊玻璃導(dǎo)致破碎。新型建筑夾層玻璃具有極好的抗風(fēng)性能，即將在破碎的情況下，它仍然能保持完整，繼續(xù)保護(hù)著建筑物的內(nèi)部不受侵?jǐn)_。

(2)保安功能

夾層玻璃可承受榔頭、撬棒、磚頭、切割工具的破壞，甚至還能抵擋炸藥的巨大震動(dòng)和防御子彈的穿透，這是一般玻璃不可能具有的。

(3)控制噪聲功能

眾所周知，建筑物中阻隔外界噪聲的薄弱環(huán)節(jié)是窗戶。由于聲音是各種不同頻率的聲能混合。為了有效地達(dá)到控制噪聲的目的，必須在一個(gè)寬廣的頻率范圍內(nèi)降低聲級(jí)。聲音頻率在1000～2000Hz范圍內(nèi)，建筑夾層玻璃可非常有效地減少聲音共鳴現(xiàn)象，從而創(chuàng)造一個(gè)對人體健康有利的聲學(xué)環(huán)境。

(4)調(diào)節(jié)陽光的功能

采用建筑夾層玻璃可明顯減弱陽光的照射，不僅可防止耀眼的眩光，而且也可將有害的紫外光拒之窗外。紫外光線是對建筑物內(nèi)的家具、器具及物品等損害最為嚴(yán)重的光線，其波長為380nm以下。

建筑夾層玻璃可阻斷紫外光線的透射，且對室內(nèi)的花卉等植物生長均無副作用。因?yàn)檫@些植物的感光細(xì)胞吸收周圍環(huán)境中波長為450nm、660nm和730nm的可見光，而這些光不會(huì)被夾層玻璃所阻斷。

以調(diào)節(jié)陽光為目標(biāo)的建筑夾層玻璃可用各種耐熱、耐光的著色塑料膜來制造。

(5)結(jié)構(gòu)功能

建筑夾層玻璃的強(qiáng)度是由許多因素決定的，如原片玻璃的類型、玻璃表面和玻璃邊緣的情況、玻璃的幾何形狀、安裝時(shí)的支承條件及玻璃在使用中的載荷特點(diǎn)等，影響夾層玻璃強(qiáng)度還有厚度、應(yīng)用部位、長寬比及氣候環(huán)境等因素。

在遭到正面沖力(例如風(fēng)力時(shí))，夾層玻璃彎曲應(yīng)力和薄膜應(yīng)力都將增大。當(dāng)玻璃伸展以適應(yīng)風(fēng)的沖力時(shí)，就會(huì)使薄膜產(chǎn)生作用力。

新型SGP夾層玻璃在玻璃采光頂和玻璃外窗、幕墻應(yīng)用前景廣闊、良好。特別是夾膠節(jié)能玻璃，它的SGP膜能與金屬有著很好的粘結(jié)力，可與在線Low-E玻璃結(jié)合而成為夾膠節(jié)能玻璃，既有防飛濺的安全性，又有Low-E玻璃的節(jié)能性，有望替代Low-E中空玻璃。

7 普通透明玻璃

普通透明玻璃對可見光和近紅外波段透射率超過80%，單片透明玻璃的遮陽系數(shù)Sc為0.99，意味著對陽光輻射抵抗能力很差，在透過可見光的同時(shí)，絕大部分太陽輻射熱透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)。同時(shí)，其熱阻力小，傳熱系數(shù)較大，3mm厚的透明玻璃傳熱系數(shù)在6.0W/(m2·K)以上。從節(jié)能的角度考慮，使用透明玻璃，夏季制冷和冬季采暖會(huì)耗能較大。

8 真空玻璃

真空玻璃是目前節(jié)能效果最好的玻璃。真空玻璃是將間隙為0.1～0.2mm的兩塊玻璃的四周密封，然后抽成真空，真空度要達(dá)到并保持在0.1Pa以上，從而使玻璃與玻璃之間的傳導(dǎo)熱接近于0，由于真空玻璃消除了氣體對流傳熱和傳導(dǎo)傳熱，因此其保溫隔熱性能良好。經(jīng)測試，用3mm浮法玻璃制造的普通真空玻璃的傳熱系數(shù)可達(dá)到2.23W/(m2·K)，而用5mm普通浮法玻璃制造的中空玻璃的傳熱系數(shù)為3.09W/(m2·K)(5F+12A+5F)。用低輻射膜玻璃制造的真空玻璃的傳熱系數(shù)可達(dá)到1.33W/(m2·K)(4L+0.12+4F)，而用低輻射膜玻璃制造的中空玻璃的傳熱系數(shù)為1.96W/(m2·K)(5F+12A+5L)和 2.20W/(m2·K)(8F+9A+8L)。

日本已建成真空玻璃生產(chǎn)線，年產(chǎn)真空玻璃達(dá)到50萬m2。我國新立基技術(shù)有限公司建成生產(chǎn)試驗(yàn)線，生產(chǎn)600mm×1500mm的真空玻璃產(chǎn)品，中國建筑科學(xué)研究院和北京新立基真空玻璃研究所對其產(chǎn)品的隔熱性能進(jìn)行了測定(見表2)。

表2 幾種真空玻璃的熱導(dǎo)

從表2可以看出，真空玻璃的保溫隔熱性能優(yōu)于中空玻璃的保溫隔熱性能。

有關(guān)真空玻璃在建筑節(jié)能中的效果方面，中國建筑科學(xué)研究院以實(shí)測熱阻為依據(jù)，對建筑物上采用真空玻璃的節(jié)能效果進(jìn)行計(jì)算。表3為磚混結(jié)構(gòu)通用設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)計(jì)算結(jié)果列表，同時(shí)也列出了采用其他玻璃的計(jì)算結(jié)果。

從表3可以看出，真空玻璃窗的傳熱系數(shù)，以雙面低輻射真空玻璃傳熱系數(shù)最小。真空玻璃的傳熱耗熱占建筑物總耗熱的比例比雙玻璃窗減少了7.4%，建筑物節(jié)能率提高了6.5%。以10000m2建筑物為例，采用真空玻璃塑鋼窗每年可以節(jié)約暖能耗相當(dāng)于1220t標(biāo)準(zhǔn)煤。由此可見，真空玻璃提高了窗戶保溫隔熱性能，為建筑大幅度節(jié)能創(chuàng)造了條件。

表3 北京地區(qū)80住-2-4磚混建筑窗戶耗熱計(jì)算結(jié)果

四 玻璃節(jié)能評價(jià)的主要參數(shù)

自然界中熱量的傳遞通常有對流、輻射和傳導(dǎo)三種形式。由于玻璃是透明材料，通過玻璃的傳熱除了上述三種形式外，還有太陽能量以光輻射形式的直接透過。衡量通過玻璃進(jìn)行能量傳播的參數(shù)有熱傳導(dǎo)率即K值(在美國成為U值)、太陽能透過率、遮敝系數(shù)、相對熱增益等。

1 熱能傳送參數(shù)——K值

K值表示的是在一定條件下熱量通過玻璃時(shí)，在單位面積(通常是1m2)、單位溫差(通常指室內(nèi)溫度與室外溫度之差1℃或者1K)，單位時(shí)間(1s)內(nèi)通過玻璃所傳遞熱量的焦耳數(shù)。單位通常是W/(m2·K)。K值是玻璃的傳導(dǎo)熱、對流熱和輻射熱的函數(shù)，它是這三種傳熱方式的綜合體現(xiàn)。玻璃的K值越大，它的隔熱能力就越差，通過玻璃的能量損失就越多。

2 太陽能傳遞參數(shù)

通過玻璃傳遞的太陽能其實(shí)有兩部分：一是太陽光直接透過玻璃而通過的能量；二是太陽光在通過玻璃時(shí)，部分能量被玻璃吸收轉(zhuǎn)化為熱能，該熱能中的一部分又通過傳導(dǎo)和輻射的形式進(jìn)入室內(nèi)。通常用三個(gè)概念來定義。

(1)太陽能透過率

太陽光以正常入射角通過玻璃直接傳遞的能量占太陽光總?cè)肷淞康陌俜謹(jǐn)?shù)。

(2)太陽能總的透過率

太陽光直射透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)的能量與太陽光被琉璃吸收轉(zhuǎn)化為熱能后二次進(jìn)入室內(nèi)的能量之和占太陽光總?cè)肷淠艿陌俜謹(jǐn)?shù)。

(3)太陽能反射率

太陽光被所有表面(單位玻璃有兩個(gè)表面，中空玻璃有至少四個(gè)表面)反射后的能量占太陽光總?cè)肷淠艿陌俜謹(jǐn)?shù)。

3 遮敝系數(shù)

遮敝系數(shù)是相對于3mm無色透明玻璃而定義的，它是以3mm無色透明玻璃總的太陽能透過率視為1時(shí)(3mm無色透明玻璃的總太陽透過率是0.87)其他玻璃與其形式的相對值，即玻璃的總太陽能透過率除以0.87。

4 相對熱增益

用于反映玻璃綜合節(jié)能的指標(biāo)是相對熱增益。它是指在一定條件下即室內(nèi)外溫度差8℃、透過單位面積(通常為1m2)、玻璃處于地球緯度30?處海平面、被檢測玻璃相對于3mm透明玻璃，太陽能透過玻璃而進(jìn)入室內(nèi)的熱量與室外傳導(dǎo)到室內(nèi)熱量之和。也就是室內(nèi)溫差在8℃ 時(shí)透過玻璃的傳熱加上地球緯度為30?太陽的輻射熱628W/m2與遮敝系數(shù)Sc的積。也可表示為相對熱增益等于夏季U值(W/m2·K)×8(℃)+遮敝系數(shù)×628(W/m2)。相對熱增益越大，說明在夏季外界進(jìn)入室內(nèi)的熱量越多，玻璃的節(jié)能效果越差，這項(xiàng)指標(biāo)可作為低緯度地區(qū)選擇節(jié)能玻璃的比較指標(biāo)，它只有在夏季玻璃使用時(shí)才更有意義。對于玻璃真實(shí)的熱增益是由建筑所處的地球緯度、季節(jié)、玻璃與太陽光所形成的夾角及玻璃的性能共同決定的。影響熱增益的因素主要是玻璃對太陽能的控制能力即遮敝系數(shù)的隔熱能力。

相對熱增益特別適合于衡量低緯度且日照時(shí)間較長地區(qū)向陽面玻璃的適用情況，因?yàn)樵撝笜?biāo)反映的是室外溫度高于室內(nèi)溫度時(shí)室外熱流流向室內(nèi)且太陽能量也同時(shí)進(jìn)入室內(nèi)的情況下而給定的。

近年來有一些科研和生產(chǎn)單位研發(fā)了太陽能玻璃。多功能太陽能節(jié)能玻璃具有隔熱、發(fā)電、自動(dòng)清潔三種功能，被業(yè)界稱為“奇跡玻璃”。這種玻璃由半導(dǎo)體層、真空層和隔熱層三種結(jié)構(gòu)組成，其中的半導(dǎo)體片可吸收自然70%熱能，安裝于建筑上夏季可節(jié)約整體房屋50%的電能損耗，冬季可節(jié)約30%的暖氣供應(yīng)。

[1] 何水清, 魏德林. 節(jié)能玻璃品種及選擇與節(jié)能玻璃評價(jià)主要參數(shù)分析[J]. 門窗, 2007, (8): 11－17.