建筑玻璃热工性能ppt课件.ppt

中国南玻集团股份有限公司 建筑玻璃特性和应用趋向 中国南玻集团工程玻璃事业部 1 一 建筑玻璃本质 钠钙硅玻璃Na2O CaO SiO215 10 70 玻璃结构 以硅氧四面体为基本单元形成三维网络 碱金属 碱土金属作为网络修饰体填充其间 2 硅 桥氧 非桥氧 钠 钙 3 浮法玻璃物理性能 折射率 1 52透光率 6mm 88 比热 753J kg K软化点 720 730 线膨胀系数 8 5 10 6 密度 2 5g cm3杨氏模量 7 104MPa弯曲强度 90MPa抗张强度 39 2 58 9MPa抗压强度 1960 4900MPa优点 高透光 低成本 美观 耐用 环境友好缺点 脆性材料 存在破裂不确定性 不够安全 4 浮法玻璃热工性能 6mm玻璃传热系数 6 0W m2 K太阳能80 以上直接透过 遮阳系数约为0 98节能性很差 门窗为建筑节能最薄弱环节 5 普通透明玻璃的特性 6 7 浮法玻璃种类 透明玻璃 超透玻璃超白 低铁 玻璃本体着色玻璃 绿玻 蓝玻 茶玻 灰玻 水晶灰玻 8 1 自然界热能的形式 太阳辐射 仅来自室外 远红外热辐射室内来自暖气 电器等 室外来自建筑物 道路等 自然界两种基本的热能形式 二 建筑玻璃节能性的改善 9 两种形式热能的波长分布 10 太阳辐射透过玻璃 太阳直接辐射透过 反射 吸收 再辐射 对流 2 热量的传递过程 11 太阳能直接透射比 玻璃透射比的光谱 S 标准太阳光谱 玻璃的太阳能总透射比 hin 玻璃室内表面换热系数 hout 玻璃室外表面换热系数 As 玻璃的太阳辐射吸收系数 12 玻璃的遮阳系数SC 0 87是3mm标准玻璃的太阳能总透射比 13 远红外热辐射透过 吸收 再辐射 对流 14 玻璃的传热系数 Is 0 通过玻璃传向室内的净热流W m2 室外环境温度 室内环境温度 15 U值与K值 K U都是传热系数 返回 区别 来自不同的标准体系 其数值有差别 欧洲EN673 中国GB10294 美国ASHRAE标准 关系 不存在换算关系 但有以下一般关系 欧洲k值 中国K值 U值 示例 以6CEB21 12A 6C中空玻璃为例欧洲k值 1 61中国K值 1 68美国U冬 1 77U夏 1 95 16 3 透过玻璃传递热量的公式 Q 630 SC U T外 T内 太阳能透过 对流 传导透过 参数说明 SC 遮阳系数 反映对阳光的遮蔽效果 U 传热系数 与测试条件有关 分夏 冬季值 单位为W m2 K 17 4 建筑玻璃节能性的获得4 1节能性获得的途径 镀膜 热反射镀膜Low E镀膜 低辐射镀膜 单银双银三银合成中空 单中空 多中空 惰性气体真空玻璃 18 4 2低辐射玻璃分类 根据制造工艺分为 在线Low E离线Low E 19 熔融的锡液 在线镀膜 耐火材料 熔融的玻璃液 喷射化学气体 在线镀膜 20 离线镀膜 21 在线Low E与离线Low E比较 优点 可单片使用 可带膜钢化加工 缺点 隔热 遮阳性差 钢化后变形度大 颜色均匀性差 颜色品种单一 离线Low E 优点 隔热 遮阳性好 先钢化后镀膜平整度好 颜色均匀性好 颜色品种丰富 在线Low E 缺点 加工工艺要求高 22 在线 离线Low E的光谱曲线比较 离线Low E可反射更多的红外线热能 而在线Low E相对差些 尤其对太阳光中热辐射的反射 离线产品远优于在线产品 23 在线 离线Low E的节能参数对比 以上取透明Low E玻璃进行比较 对比结果表明 两者的U值相差约10 离线Low E的隔热性能 遮阳性能远比在线Low E好 24 4 3离线Low E膜层结构 25 4 4LOW E中空玻璃结构示意图 干燥空气层 丁基胶 铝条及干燥剂 低辐射膜 结构胶 室外 室内 1234 26 4 5几种离线镀膜玻璃的比较 27 4 6几种玻璃的节能参数对比 28 能耗费用对比 29 4 7建筑节能玻璃应用趋向 镀膜 热反射镀膜Low E镀膜 低辐射镀膜 单银双银三银合成中空 单中空 多中空 惰性气体真空玻璃 30 使用方法不同会引起Low E玻璃节能性的明显差异只有针对不同的应用环境 合理地应用Low E玻璃 才能充分体现Low E玻璃的节能性 三 Low E玻璃的合理应用 31 1 简单Low E中空玻璃与普通镀膜加Low E复合中空玻璃的比较 表1玻璃性能参数 32 表2夏热冬暖地区能耗模拟计算结果比较 33 表3严寒地区能耗模拟计算结果比较 34 2 Low E夹层玻璃的比较 表4玻璃性能参数表 35 表5夏热冬暖地区能耗模拟计算结果比较 36 表6严寒地区能耗模拟计算结果比较 37 3 单银Low E玻璃与双银Low E玻璃的比较 表7玻璃性能参数表 38 表8夏热冬暖地区能耗模拟计算结果比较 39 表9严寒地区能耗模拟计算结果比较 40 4 双中空Low E玻璃与双银Low E玻璃的比较 表10玻璃性能参数 41 表11夏热冬暖地区能耗模拟计算结果比较 42 表12严寒地区能耗模拟计算结果比较 43 要点 在不同的环境条件下或不同的使用情况下 Low E玻璃表现出的节能性是存在明显差异的必须根据具体的气候特征 建筑构造进行细致的科学分析 合理地进行玻璃配置设计 适当地应用才能充分体现Low E玻璃的节能性 44 四 建筑玻璃的安全性1 钢化玻璃 半钢化玻璃特点 强度是退火玻璃的2倍 不属于安全玻璃但有安全性 不存在自爆现象 钢化玻璃特点 强度是退火玻璃的3 4倍 钢化后平整度变差 存在自爆的缺陷 45 普通玻璃破裂特征 46 半钢化玻璃破裂特征 47 钢化玻璃破裂特征 48 自爆的主要原因 NiS晶体 0 06mm 变相后体积增大 导致局部应力平衡破坏 自爆概率 目前尚无任何标准明确给出数值 根据统计每四吨玻璃存在一粒NiS 按厚度6mm面积1m2计相当于0 3 国际行业一般认同0 3 0 8 与玻璃尺寸有关 自爆的的不可预知性 现有浮法玻璃生产线仅能检测出 0 2mm的杂质粒 因此无法检测出NiS的存在 1 1钢化玻璃的自爆 关于自爆率的标准值 国内外目前无标准值 49 均质处理的作用 促使NiS晶体变相 引发自爆 不同标准的处理条件 1 2钢化玻璃均质处理 处理后的自爆率 国内外未累积足够的数据 一般 0 1 50 2 夹层玻璃2 1夹层玻璃的一般特性 隔声性 隔音性能略优于中空玻璃 安全性 破碎后仍连成一体 隔紫外线 可将紫外线基本隔绝 使用不同的夹层膜材料 会获得不同的附加性能 51 2 2夹层膜的种类及特点 种类 PVB膜 聚乙烯醇缩丁荃EVA膜 乙烯醋酸乙烯共聚物SGP膜 离子型膜 聚乙烯对苯二酸盐及金属盐离子混合物其中SGP是美国杜邦SentryGlas Plus膜的简称 目前建筑上使用量最多的仍是PVB膜 52 特性比较 53 中心位移 延续时间 夹层玻璃破碎后在330kg荷载下位移变化曲线 54 显示玻璃破碎后SGP夹层玻璃的残余强度 55 用SGP夹层玻璃制成的楼梯板和支撑 56 3 安全玻璃的应用 在强度满足的情况下 非点接驳式安装的夹层宜采用半钢化玻璃 以避免自爆及获得破碎后的残余强度 夹层玻璃在室外裸露使用时 应采用EVA或SGP膜 夹层需与金属粘接的 应采用EVA或SGP膜 承受荷载尤其是上人的水平面板 应采用SGP膜 典型的玻璃采光顶 钢化Low E 12A 半钢化加层中空 考虑太阳辐射的热舒适性 200w m2 Sc应小于0 3 承受水平荷载的护栏玻璃应采用12mm以上的钢化玻璃 相对高度大于5米时 应采用半钢化夹层玻璃 防护栏杆应与建筑主体结构牢固连接 57 五 玻璃的隔声性能 1 人耳对声音的感知度人耳感知声波的范围 20Hz 16000Hz主观感知程度 相差10dB 听觉感知相差一倍 相差5dB 听觉可明显感知有差别 相差3dB 听觉刚能感知有差别 相差1dB 人耳无法辨别有差别 结论 如无特殊要求不必追求1dB 2dB的差别 58 2 玻璃隔声的定律玻璃的隔声性能服从质量定律 R 20lgM 20lgf 47 2dB其中 R 玻璃的隔声量 dB分贝 M 玻璃的单位面积质量 kg m2 f 入射声的频率 Hz 测量频率范围 100Hz 4000Hz测量频率间隔 1 4倍频 59 3 提高玻璃隔声性能的措施 单片玻璃 增加玻璃厚度 质量定律 中空玻璃 增加玻璃厚度增加气体层厚度充惰性气体Ar等 夹层玻璃 增加玻璃厚度增加PVB厚度影响不大 60 部分玻璃的隔声特性 61 中空与夹层的隔声频谱曲线 夹层玻璃消除了玻璃固有频率产生的波谷 62 中空充Ar气的隔声频谱曲线 63 4 提高玻