LOW-E玻璃在建筑節(jié)能中的應(yīng)用研究

1前言

建筑行業(yè)是能源消耗的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，減少建筑物的能耗對(duì)于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要，作為建筑能量交換的重要界面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能性能直接關(guān)系到整個(gè)建筑的能耗水平。玻璃在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中扮演著重要角色，對(duì)采光和通風(fēng)起到關(guān)鍵作用，也是熱量傳遞的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)玻璃由于隔熱保溫性能有限，導(dǎo)致大量能量通過(guò)其進(jìn)行建筑內(nèi)外的交換，LOW-E玻璃的出現(xiàn)為這一問(wèn)題提供了一個(gè)有效的解決方案，憑借獨(dú)特的光學(xué)特性以及卓越的隔熱性能，能夠顯著降低建筑能耗，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度，在現(xiàn)代建筑節(jié)能施工中占據(jù)了不可忽視的位置。

2LOW-E 玻璃的節(jié)能原理與性能特點(diǎn)

2.1節(jié)能原理

LOW-E玻璃即低輻射玻璃，是在表面鍍覆一層由多種金屬或其他化合物組成的薄膜產(chǎn)品，膜層對(duì)波長(zhǎng)在4.5微米至25微米范圍內(nèi)的遠(yuǎn)紅外線具有高反射率。在寒冷季節(jié)，室內(nèi)溫度高于外界時(shí)，室內(nèi)物體釋放的遠(yuǎn)紅外線會(huì)被LOW-E玻璃的低輻射膜反射回室內(nèi)，減少熱量流失，增強(qiáng)保溫效果；在夏季，室外溫度較高，太陽(yáng)輻射中的紅外部分被LOW-E玻璃反射，有效阻止了熱量進(jìn)人室內(nèi)，減輕了空調(diào)系統(tǒng)的制冷負(fù)擔(dān)，達(dá)到了隔熱的目的。圖1為L(zhǎng)OW-E玻璃的節(jié)能原理。

2.2性能特點(diǎn)

2.2.1卓越的隔熱性能

LOW-E玻璃的傳熱系數(shù)（U值）顯著低于傳統(tǒng)玻璃，如普通透明浮法玻璃的U值大約為 6.0W/（m²?K） ，而單銀LOW-E玻璃的U值可以降低到1.8W/ （m²?K） 至3.0W/（m²?K） 。雙銀LOW-E玻璃，U值甚至可以達(dá)到1.0W/（m²?K） 至 1.8W/（m²?K） ，較低的U值意味著通過(guò)玻璃傳遞的熱量較少，提高了隔熱效果。

2.2.2良好的可見(jiàn)光透過(guò)率與太陽(yáng)能管理能力

LOW-E玻璃保持了較高的可見(jiàn)光透過(guò)率（通常在70% 至 80% 以上），滿足室內(nèi)的采光需求，有效控制了太陽(yáng)輻射的透過(guò)，通過(guò)調(diào)整膜層的設(shè)計(jì)以及成分可以實(shí)現(xiàn)不同的太陽(yáng)能總透射比（Ts），如高透型LOW-E玻璃的Ts值位于0.5至0.7之間，適用于需要充分利用太陽(yáng)能的北方地區(qū)；遮陽(yáng)型LOW-E玻璃的Ts值則介于0.2至0.5之間，更適合陽(yáng)光強(qiáng)烈的南方地區(qū)，有效減少過(guò)多的太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內(nèi)。

2.2.3長(zhǎng)期的耐久性和穩(wěn)定性

LOW-E玻璃的鍍膜層表現(xiàn)出優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性與耐磨性，在長(zhǎng)期使用中能維持其性能不變，一般而言，LOW-E玻璃的使用壽命可達(dá)15年至20年，符合建筑長(zhǎng)期節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3LOW－E玻璃在建筑不同部位的節(jié)能應(yīng)用

3.1外墻玻璃幕墻

在高層建筑的玻璃幕墻中使用LOW-E玻璃，能夠顯著提升節(jié)能效果。以某20層寫字樓為例，幕墻總面積為10.000平方米，每年僅因幕墻熱量傳遞導(dǎo)致的能耗大約為200.000千瓦時(shí) Δ_kWh） ，當(dāng)使用6毫米單銀LOW-E玻璃時(shí)可減少到約 120，000kWh ，實(shí)現(xiàn)了 40% 的節(jié)能率。LOW-E玻璃幕墻在夏季能夠有效阻擋太陽(yáng)輻射熱進(jìn)入室內(nèi)，降低空調(diào)制冷所需的能量消耗，在冬季能減少室內(nèi)熱量的流失，進(jìn)一步降低供暖所需的能量消耗，LOW-E玻璃幕墻還能增強(qiáng)建筑的外觀品質(zhì)以及視覺(jué)效果。表1為普通 6mm 透明玻璃與 6mm 單銀LOW-E玻璃對(duì)比。

3.2外窗

外窗作為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱量交換較為活躍的部分，在住宅建筑設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位，住宅建筑中外窗面積通常約占總建筑面積的 15% 至 25% 。以一個(gè)面積為100平方米的住宅為例，外窗面積大約為20平方米，當(dāng)使用普通的雙層中空玻璃（ 5+9A+5 時(shí)，每年因外窗導(dǎo)致的能量消耗約為3.000千瓦時(shí) （kWh） ，如果更換為5毫米 +12A+5 毫米單銀LOW-E中空玻璃，年能耗可降至約1，800kWh ，實(shí)現(xiàn)了 40% 的節(jié)能效果。LOW-E玻璃窗戶能有效減少能量消耗，顯著提升室內(nèi)的隔音性能，降低外界噪音的影響。表2為普通雙層中空玻璃 （5+9A+5）

與 5mm+12A+5mm 單銀LOW-E中空玻璃對(duì)比。

3.3采光頂

在大型商業(yè)建筑與體育館等設(shè)施的采光頂設(shè)計(jì)中，采用LOW-E玻璃能夠滿足自然采光的需求，實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)能效果，如某大型商場(chǎng)的采光頂面積達(dá)到5000平方米，使用普通夾膠玻璃時(shí)，夏季室內(nèi)溫度過(guò)高導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷增加，冬季出現(xiàn)嚴(yán)重的熱量流失問(wèn)題。將普通夾膠玻璃更換為夾膠LOW-E玻璃后，室內(nèi)溫度得到了有效控制，根據(jù)實(shí)際測(cè)量，每年通過(guò)采光頂?shù)哪芰肯臏p少了大約 50% ，極大地提升了商場(chǎng)內(nèi)的購(gòu)物環(huán)境舒適度。表3為普通夾膠玻璃與夾膠LOW-E玻璃對(duì)比。

4?0w-E 玻璃的施工要點(diǎn)

4.1玻璃加工與運(yùn)輸

（1）切割與磨邊：在對(duì)LOW-E玻璃進(jìn)行切割和邊緣處理時(shí)必須特別注意保護(hù)其鍍膜層不被損壞，選用專門設(shè)計(jì)的切割設(shè)備及工藝，確保尺寸精準(zhǔn)、邊緣光滑，完成切割后對(duì)玻璃邊緣進(jìn)行適當(dāng)處理，防止鍍膜層剝落。

（2）中空玻璃制作：利用LOW-E玻璃制造中空玻璃時(shí)需嚴(yán)格監(jiān)控中空層的厚度及其填充氣體的質(zhì)量，通常厚度設(shè)定為9毫米至12毫米，使用氬氣等惰性氣體填充可增強(qiáng)隔熱效果。在生產(chǎn)過(guò)程中保證密封膠均勻涂抹，避免出現(xiàn)漏膠情況，以免影響中空玻璃的使用壽命及其性能表現(xiàn)。

（3）運(yùn)輸與儲(chǔ)存：在LOW-E玻璃的運(yùn)輸環(huán)節(jié)中采用特制的運(yùn)輸架，在各片玻璃之間放置軟質(zhì)隔墊材料，以防表面劃傷或鍍膜層受損，存放時(shí)將玻璃置于干燥且通風(fēng)良好的地方，遠(yuǎn)離潮濕環(huán)境以及雨水侵蝕。

4.2安裝施工

（1）測(cè)量放線：在LOW-E玻璃安裝前對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)表1普通 6mm 透明玻璃與 6mm 單銀LOW-E玻璃對(duì)比

進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量與標(biāo)線，確定玻璃的具體安裝位置和尺寸，確保安裝點(diǎn)位準(zhǔn)確無(wú)誤，避免因定位不準(zhǔn)而影響美觀或功能。

（2）連接件安裝：依據(jù)測(cè)量放線的結(jié)果固定連接件，需穩(wěn)固可靠，與建筑主體緊密相連，對(duì)連接件實(shí)施防腐處理，防止生銹問(wèn)題威脅到結(jié)構(gòu)的安全性。

（3）玻璃安裝：將LOW-E玻璃穩(wěn)妥地安裝于預(yù)先設(shè)置好的連接件之上，使用密封膠完成密封工作，選用密封膠時(shí)選擇質(zhì)量上乘、能與玻璃及連接件良好兼容的產(chǎn)品，密封過(guò)程中確保密封膠的厚度和寬度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證密封效果，能有效防止雨水滲透以及空氣泄漏

（4）清潔與保護(hù)：安裝完畢后及時(shí)清理LOW-E玻璃表面，清除所有污垢與雜質(zhì)，在此基礎(chǔ)上采取必要措施保護(hù)玻璃，以防在后續(xù)施工階段遭受損壞。

5LOW－E玻璃應(yīng)用案例分析

5.1工程概況

某綠色建筑示范項(xiàng)目是一座15層的綜合性辦公樓，面積達(dá)15000平方米，對(duì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中廣泛使用了LOW-E玻璃：外墻玻璃幕墻選用了雙銀LOW-E中空玻璃 （6+12A+6） ，外窗采用了單銀LOW-E中空玻璃 （5+9A+5） ，采光頂部分應(yīng)用了夾膠LOW-E玻璃 （8+1.52PVB+8） 。

5.2節(jié)能效果分析

5.2.1能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

通過(guò)對(duì)該辦公樓投入使用后的能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，與采用普通玻璃的同類建筑相比，每年的建筑總能耗降低了約 35% ，其中夏季空調(diào)制冷能耗降低了 45% ，冬季供暖能耗降低了 30% 。具體數(shù)據(jù)如表4.

5.2.2室內(nèi)環(huán)境舒適度

采用LOW-E玻璃后，室內(nèi)溫度波動(dòng)顯著減少，夏季時(shí)最高溫度相較于使用普通玻璃的情況下降了3攝氏度到5攝氏度，有效緩解了悶熱感，冬季時(shí)最低溫度相比使用普通玻璃提高了2攝氏度至3攝氏度，增強(qiáng)了室內(nèi)的溫暖感受。LOW-E玻璃出色的隔音效果還使得室內(nèi)噪音降低了大約5分貝到8分貝，為辦公人員創(chuàng)造了一

5.3經(jīng)濟(jì)效益分析

LOW-E玻璃的初次采購(gòu)成本較普通玻璃高 30% 至50% ，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，由于卓越的節(jié)能性能，額外的成本可以在5年到8年內(nèi)通過(guò)節(jié)省的能源費(fèi)用得到補(bǔ)償。以該辦公樓為例，使用LOW-E玻璃后每年可節(jié)約約50.000元的能源開(kāi)支，初期增加的玻璃購(gòu)置成本約為300.000元，意味著通過(guò)節(jié)能效益大約6年內(nèi)即可收回投資，之后每年節(jié)省下來(lái)的能源費(fèi)用將直接轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，有助于降低建筑的運(yùn)營(yíng)成本。

6結(jié)論

LOW-E玻璃以獨(dú)特的節(jié)能原理以及卓越的性能在建筑節(jié)能項(xiàng)目中展現(xiàn)了顯著的廣闊的應(yīng)用前景，不論是在玻璃幕墻、外窗還是采光頂?shù)冉ㄖ糠郑捎肔OW-E玻璃都能有效地減少建筑能耗，提升室內(nèi)環(huán)境的舒適度。通過(guò)優(yōu)化施工工藝和嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施可以確保LOW-E玻璃在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到最佳的節(jié)能效果，實(shí)際工程案例顯示LOW-E玻璃帶來(lái)了顯著的節(jié)能效益，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益。目前LOW-E玻璃的應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)，如市場(chǎng)上產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊以及部分施工人員對(duì)相關(guān)技術(shù)掌握不足等問(wèn)題，需要進(jìn)一步強(qiáng)化行業(yè)監(jiān)管，制定統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，并提高施工人員的技術(shù)水平，促進(jìn)LOW-E玻璃更廣泛科學(xué)地應(yīng)用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。未來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步和成本的逐步下降，LOW-E玻璃將在建筑節(jié)能領(lǐng)域扮演更為關(guān)鍵的角色，為推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

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