解锁寒冷地区节能新境界:Low-E玻璃的科技魔法
解锁寒冷地区节能新境界:Low-E玻璃的科技魔法
在建筑领域的发展进程中,节能已经成为了至关重要的考量因素。尤其是在寒冷地区,建筑物的保温与采光需求之间的平衡成为了建筑设计和材料选择的关键挑战。在众多的节能材料中,Low-E节能玻璃脱颖而出,宛如一颗璀璨的明珠,为寒冷地区的建筑节能带来了全新的解决方案。
Low-E节能玻璃概述
Low-E节能玻璃即低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性。这种玻璃的镀膜特点显著,比如Low-E膜层中镀有银层,银可将98%以上的远红外热辐射反射出去,从而像镜子反射光线一样直接反射热量。
在寒冷地区,Low-E节能玻璃的应用尤为重要。寒冷地区冬季漫长且气温低,室内外温差大,对能源的消耗主要用于取暖。Low-E节能玻璃能够在冬季将室内的热量反射回室内,阻止热量外散流失,极大地降低了取暖能耗。以北方地区为例,取暖需求超过冷需求,将Low-E膜层置于中空玻璃的第3#表面,能更好地发挥其保温性能。当室内温度高于室外时,中空玻璃内片玻璃吸收室内热量后辐射出去的热能,会被Low-E膜反射回室内,保持室内热量恒定;当室内温度低于室外时,室外的热量通过辐射进入到中空玻璃墙体内,会被Low-E膜反射大部分热量到室外,使室内长时间保持相对温暖的状态。Low-E节能玻璃的应用,不仅能为寒冷地区的居民提供更加舒适的居住环境,还能在很大程度上降低能源消耗,为节能减排做出重要贡献。
寒冷地区Low-E节能玻璃的优势
优异的保温性能
Low-E节能玻璃具有极低的传热系数,相比普通玻璃,其在保温性能方面表现卓越。普通玻璃的辐射率高达0.84,而当玻璃镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后,辐射率可降至0.15以下。这意味着Low-E节能玻璃能够大大降低因辐射而造成的热能传递,有效保持室内温度。在寒冷地区,冬季室内外温差大,Low-E节能玻璃能够反射室内物体辐射出的远红外线,阻止热量向外散发,从而减少地暖等取暖设备的能源消耗。例如,在寒冷的北方地区,使用Low-E节能玻璃,由于热损失降低,采暖所消耗的燃料可大幅减少,据统计,可减少约30%的燃料消耗,同时还能减少有害气体的排放,达到节能环保的效果。
良好的采光效果
Low-E节能玻璃的可见光透过率较高,一般可达到70%以上。这使得它能够最大范围地利用自然光,让室内更明亮。在寒冷地区,冬季白天时间短,良好的采光效果可以减少室内照明的需求,进一步降低能源消耗。同时,高可见光透过率也能让室内空间更加通透,给人以舒适的视觉感受。例如,一些采用Low-E节能玻璃的建筑,即使在冬季阴天的情况下,室内也能保持相对明亮的光线,无需长时间开启人工照明。
灵活的适用性
根据不同的气候条件和建筑特点,可选择不同类型的Low-E节能玻璃。在寒冷地区,高透性Low-E节能中空玻璃更加适合。白天有阳光的时候,太阳中的近红外线和可见光会被引进室内,增加室内的热能;夜晚没有阳光时,Low-E玻璃又能够将室内物体反射而出的远红外线“困住”,保持室内温度。此外,Low-E节能玻璃还可以根据建筑的朝向、楼层高度等因素进行选择。例如,对于北向的房间,可以选择透光率更高的Low-E玻璃,以充分利用有限的自然光;对于高层建筑,可以选择具有一定遮阳性能的Low-E玻璃,既保证采光又能减少夏季的阳光直射。同时,Low-E节能玻璃还可以与其他建筑材料配合使用,如与保温材料结合,进一步提高建筑的保温性能。
寒冷地区如何选择Low-E节能玻璃
考虑性能指标
可见光透过率、遮阳系数和传热系数是选择Low-E节能玻璃的三个重要性能指标。可见光透过率越高,入射的太阳可见光就越多,室内就越亮。在寒冷地区,较高的可见光透过率可以充分利用冬季有限的自然光,减少室内照明需求,从而降低能源消耗。遮阳系数是玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力,遮阳系数越小,阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好,室内更凉爽。但在寒冷地区,遮阳系数并非越低越好,需要在保证一定采光的前提下,选择合适的遮阳系数。传热系数值越低,通过玻璃的传热量也越低,窗玻璃的绝热性能越好。对于冬季寒冷地区,应选用传热系数低的玻璃,以有效保证室内居家温度。在选择Low-E节能玻璃时,需要综合考虑这三个性能指标。例如,可以选择可见光透过率较高、遮阳系数适中、传热系数低的高透型离线Low-E玻璃,既能保证室内采光,又能有效阻挡热量散失,达到节能环保的目的。
确定膜的位置
对于单腔中空玻璃,Low-e膜常被附加在2号面与3号面上。当Low-e膜应用在3号面时,更加有利于保存室内热量,所以适用于北方寒冷地区的条件下。当室内温度高于室外时,中空玻璃的内片玻璃会吸收来自室内的热量,向两侧以50%的形式传播,由于Low-e膜在3号面上,向室外辐射的热能就会被反射回室内,用以维系室内热量的恒定。当室内温度低于室外时,室外的热量通过辐射进入到中空玻璃墙体内,会被3号面上的Low-e膜反射50%以上的热量到室外,使室内可以长时间保持相对温暖的状态。
选择合适类型
在寒冷地区,高透性Low-E节能中空玻璃更加适合。高透性Low-E节能中空玻璃白天有阳光的时候,太阳中的近红外线和可见光会被引进室内,增加室内的热能;夜晚没有阳光时,Low-E玻璃又能够将室内物体反射而出的远红外线“困住”,保持室内温度。相比普通中空玻璃,高透性Low-E节能中空玻璃具有更低的传热系数和更高的遮阳系数及可见光透过率。例如,在寒冷的北方地区,使用高透性Low-E节能中空玻璃,能够有效减少冬季取暖能耗,据统计,可减少约30%的燃料消耗。同时,高透性Low-E节能中空玻璃还能让室内更加明亮,提高居住舒适度。
寒冷地区Low-E节能玻璃的应用案例
在俄罗斯圣彼得堡市的某幕墙工程中,充分体现了Low-E节能玻璃在寒冷地区的卓越应用。圣彼得堡冬季寒冷,平均温度达到-26℃,室内外温差在50℃以上。该项目选取自AGC的遮阳型低辐射三玻双腔中空玻璃(自室外向室内:10mm厚LOW-E钢化玻璃+12mm氩气层+6mm半钢化玻璃+12mm氩气层+8mm半钢化玻璃)。这种玻璃极大地降低了冬季室内热量的散失,提高了建筑物的保温性能。
在我国西北的一个节能豪宅案例中,也采用了Low-E中空玻璃。陕西女博士王怡琼花费40万改造家乡老宅,为了应对西北干燥且寒冷的冬天,在外墙上使用了Low-E中空玻璃。屋顶还设计了“阳光照”,实现了低碳取暖的效果。此外,房屋的南侧增加了一个C型舱体作为阳光房,进一步提升了保暖作用。这座“黑科技”节能豪宅不仅实现了节能环保,还为以后的建筑设计提供了优秀案例。
在寒冷地区的建筑应用中,Low-E节能玻璃通过其优异的保温性能、良好的采光效果和灵活的适用性,为居民提供了更加舒适的居住环境,同时也为节能减排做出了重要贡献。这些实际应用案例充分展示了Low-E节能玻璃在寒冷地区的巨大优势和广阔前景。
寒冷地区Low-E节能玻璃的发展前景
市场需求广阔
随着我国对建筑节能要求的不断提高,建筑节能政策对Low-E节能玻璃市场起到了极大的推动作用。根据新思界产业研究中心发布的报告,我国建筑能耗占全国总能耗的比例达到3成左右,门窗玻璃热损失是建筑能耗的主要组成部分。在可持续发展、绿色环保战略背景下,我国政府对建筑的节能减排要求不断提高,Low-E节能玻璃作为一种节能建筑材料,符合国家政策导向。
目前,我国Low-E玻璃主要用户将逐渐由大型公共建筑向普通公共建筑、中高档住宅转移,普通民用住宅将成为Low-E玻璃的主要用户,市场前景看好。以2020年为例,国内离线low-e玻璃在产生产线130条,涉及产能6.495亿平。未来,随着建筑节能政策的进一步落实,寒冷地区对Low-E节能玻璃的市场需求将持续增长。
技术创新助力
技术创新在Low-E节能玻璃的发展中起着关键作用。一方面,技术创新可以降低生产成本。例如,随着纳米技术、新材料科学的发展,Low-E玻璃的生产工艺不断优化升级,生产成本逐渐降低。这使得Low-E玻璃的市场竞争力得到进一步提升,促进了其在寒冷地区的广泛应用。
另一方面,技术创新可以提高产品性能。未来Low-E玻璃的生产技术将更加高效环保,产品的光学和热学性能也将得到进一步提升。例如,通过改进镀膜技术,可以提高Low-E玻璃的可见光透过率和中远红外线反射率,使其保温性能和采光效果更加优异。
面临的挑战
尽管Low-E节能玻璃在寒冷地区具有广阔的发展前景,但也面临着一些挑战。
首先,高成本是一个重要问题。相较于普通玻璃,Low-E镀膜玻璃的生产成本较高,这限制了其在一些经济条件较差地区的市场发展。同时,高昂的售价也可能影响消费者和建筑商的购买意愿。为应对这一挑战,可以通过技术创新降低生产成本,同时政府也可以出台相关政策,对使用Low-E节能玻璃的项目给予一定的补贴。
其次,技术要求高也是一个难题。Low-E镀膜玻璃的生产对技术和设备要求较高,需要企业具备一定的研发和生产实力。这给一些中小企业带来了技术转化的困难,限制了市场竞争的充分性。企业可以加强与科研机构的合作,共同研发新技术、新工艺,提高自身的技术水平。
最后,市场竞争激烈。随着Low-E玻璃市场的不断发展,越来越多的企业开始进入这一领域,市场竞争日益激烈。为了保持市场竞争力,企业需要不断投入资金进行技术研发和产品创新,提高产品质量和服务水平。同时,企业还可以通过加强品牌建设、拓展销售渠道等方式,提高市场占有率。