在現代建筑中,越來(lái)越多地開(kāi)始使用玻璃幕墻鋁。從居住建筑中流行的大面積落地窗到商用建筑中具有強烈視覺(jué)效果的全玻璃外殼,玻璃在外墻上所占的比例越來(lái)越大。同時(shí)全社會(huì )建筑節能意識的不斷提高,建筑節能政策和標準得到了堅定不移地實(shí)施。這些都促使建筑界對玻璃提出了更全面、更嚴格的節能特性指標要求,也隨之誕生了各式各樣的新型節能玻璃。 


　　在玻璃的節能特性指標中,最主要的是遮陽(yáng)系數和傳熱系數這兩項性能參數。早期的建筑節能設計標準中,公規定了玻璃的傳熱系數,在隨后的修訂過(guò)程中,增加了對遮陽(yáng)系數的簡(jiǎn)單限定。最近幾年,新制定的標準中都增加了玻璃遮陽(yáng)系數的詳細限制指標。在建筑玻璃指標,因此無(wú)論是生產(chǎn)企業(yè)還是建筑設計人員都必須全面準確地理解遮陽(yáng)系數的內容和應用知識。 

玻璃遮陽(yáng)系數的定義 

　　建筑上使用三種類(lèi)型的遮陽(yáng)系數:玻璃(單片、中空等)的遮陽(yáng)系數、包含框材在內的門(mén)窗遮陽(yáng)系數、包括外遮陽(yáng)裝置或百葉影響的綜合遮陽(yáng)系數。其中玻璃的遮陽(yáng)系數是基礎,本文以此為主要內容進(jìn)行分析和介紹。 

　　1.遮陽(yáng)系數所檢測的是太陽(yáng)輻射的全光譜能量。包括300nm~2500nm波段的紫外光、可見(jiàn)光和近紅外光,這些光射進(jìn)入室內后都能間生熱量。遮陽(yáng)系數越小,進(jìn)入室內的太陽(yáng)光越少,能夠產(chǎn)生的熱量越小。遮陽(yáng)系數低并不直接意味著(zhù)可見(jiàn)光透過(guò)率也仰低,因為在保持可見(jiàn)光透過(guò)率不變時(shí),降低近紅外透過(guò)率也可以降低遮陽(yáng)系數。

　　2.遮陽(yáng)系數不公包括太陽(yáng)光直接穿透玻璃進(jìn)入室內的部分,還包括玻璃二次熱傳遞的能量。玻璃本體會(huì )吸收一部分太陽(yáng)光的能量,自身溫度升高,此時(shí)玻璃會(huì )通過(guò)輻射和對流的方式向室內進(jìn)行第二次熱傳遞。例如某種類(lèi)型的茶玻太陽(yáng)光直接透射比為50%,而它的太陽(yáng)能總透射比為63%,多出來(lái)的13%能就是茶玻吸收熱量后向室內二次傳遞的部分,越是著(zhù)色深易吸收熱量的玻璃,二次傳遞的熱量越多。

　　3.遮陽(yáng)系數公是一個(gè)與3nm透明玻璃的比例值,不等于樣品玻璃的太陽(yáng)光總透射比。例如當玻璃的遮陽(yáng)系數為0.5時(shí),不能認為此塊玻璃能讓50%的太陽(yáng)輻射熱量進(jìn)入室內,應理解為此玻璃能透過(guò)的太陽(yáng)熱量是標準3nm白玻透過(guò)熱量的50%。當玻璃的遮陽(yáng)系數為1時(shí),表示此樣品的太陽(yáng)光總航向比等于標準3nm白玻的太陽(yáng)光總航向比。遮陽(yáng)系數為0時(shí),表示樣品既不能直接透過(guò)太陽(yáng)光,又不能吸收后二次傳遞太陽(yáng)光能量。

　　4.遮陽(yáng)系數控制的熱量與傳熱系數控制的熱量不是同一種熱量。后者是指由溫度差引起的熱量傳遞(但存盤(pán)U值了太陽(yáng)輻射的影響),前者主要針對的是太陽(yáng)輻射。

遮陽(yáng)系數的檢測與計算

　　最常使用的檢測玻璃遮陽(yáng)系數的方法是通過(guò)實(shí)驗室測量光譜數據進(jìn)行計算得出。我國目前依據的標準是GB/T268,標準是ISO15099和ISO9050。這種方法也是最準確的,但很難測量門(mén)窗遮陽(yáng)系數和綜合遮陽(yáng)系數,還是要通過(guò)計算得出�，F在已經(jīng)出現了式的利用自然太陽(yáng)光進(jìn)行戶(hù)外或現場(chǎng)測試的大型裝,能直接測量門(mén)窗和綜合遮陽(yáng)系數,但必須在晴天使用,測試周期長(cháng)。


　　在使用GB/T2680標準確定玻璃遮陽(yáng)系數時(shí),必須注意幾個(gè)問(wèn)題:

　　1.作為基準使用的3nm透明玻璃太陽(yáng)能總航向比取值為0.889,而國際上一般采用0.87。這意味著(zhù)同樣一塊玻璃國外提供的數據會(huì )和國內不一樣,例如一塊太陽(yáng)能總航向比為0.82的玻璃,按國外標準計算遮陽(yáng)系數為0.94,按國內標準計算為0.92。因此在精確使用遮陽(yáng)系數數據時(shí),要清楚采用的是哪一個(gè)標準。

　　2.此標準中需要測量的光譜范圍是從350nm~1800nm,而國際上采用的是300nm~2500nm,后者是公認的太陽(yáng)標準范圍。造成此差別的原因是早期國內的分光光度計覆蓋波長(cháng)范圍窄,而使用這兩種波長(cháng)范圍計算出的遮陽(yáng)系數會(huì )有輕微的差異。

　　3.GB/T260中使用的表述詞語(yǔ)是"遮蔽系數",縮寫(xiě)為Se,而不是遮陽(yáng)系數,縮寫(xiě)為SC。二者在實(shí)際使用時(shí)簡(jiǎn)單看作是相同的,現在人們更習慣使用遮陽(yáng)系數一詡。如果特別標出是"遮蔽系數"時(shí),應僅限于使用GB/T2680中的標準玻璃基數0.889和350nm~1800nm光譜范圍得出的數值。

玻璃遮陽(yáng)系數對建筑節能的影響

　　現在建筑界越來(lái)越深刻地認識到了玻璃遮陽(yáng)系數的重要性,也進(jìn)行了大量的實(shí)驗研究來(lái)分析對建筑節能的影響。在建筑節能上確定合適的遮陽(yáng)系數時(shí),需要考慮的影響因素比確定傳熱系數時(shí)考慮的因素要復雜。 

　　在北方嚴寒地區,冬季漫長(cháng),環(huán)境氣溫低,人們希望有更多的太陽(yáng)輻射熱量照射進(jìn)入室內,提高室內的溫度,降低對采暖能耗的需求,此時(shí)就需要高遮陽(yáng)系數的玻璃。在南方炎熱地區,日照強度大,人們希望太陽(yáng)輻射盡可能少地進(jìn)入到室內,熱量進(jìn)入的少自然就會(huì )降低空調摧負荷,因此低遮陽(yáng)系數的顏色玻璃和鍍膜玻璃就可以很好地發(fā)揮節能作用。在中部地區,如果窗玻璃的面在建筑上還要根據窗玻璃的朝向、是否有其他的遮陽(yáng)措施、各方向的窗墻面積比等因素來(lái)綜合考慮確定適合的玻璃遮陽(yáng)系數。實(shí)際中必經(jīng)對建筑物復雜的能耗計算,并結合節能設計標準才能最終選出科學(xué)的玻璃遮陽(yáng)系數限制值。同時(shí),也要考慮可見(jiàn)光透過(guò)率的限制要求,因為玻璃的遮陽(yáng)系數降低時(shí),大部分玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率也會(huì )相應降低,室內光強過(guò)弱會(huì )增大照明能耗,不利于于整體節能積很大,就應該像炎熱地區一樣先用小的遮陽(yáng)系數,反之應考慮較大的遮陽(yáng)系數。