CN103255986B - 一种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，包括白色普通玻璃，白色普通玻璃和可调内百页、低辐射镀膜玻璃通过铝隔条、干燥分子筛、耐候密封胶形成整体，干燥分子筛6为系统提供一个干燥的空气环境，保证系统导热传热处于一个较低的水平，其中可调内百页由多片阳光控制镀膜玻璃所组成，位于系统中间位置。发明有益的效果是：本发明专利所用材料易得，制作工艺成熟，使用方便，改变了夏热冬冷地区既有节能玻璃体系不能同时适应冬季保温和夏季隔热的缺陷，取得了最佳节能效益。

Description

一种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统

技术领域

本发明涉及一种复合玻璃系统，尤其是一种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统。

背景技术

由于物理、美学方面的特性和优势，玻璃作为主要透光材料在当代建筑中使用得越来越多。建筑玻璃约占外窗面积70%，为热量进出围护结构的重要通道。建筑门窗玻璃是建筑节能的薄弱环节和关键部位，据统计，通过建筑门窗玻璃散失的能耗占全社会总能耗六分之一左右。夏热冬冷地区人口数量和国内生产总值均占全国总量一半，通过能源消耗改善室内舒适度水平的需求强烈，全年通过建筑玻璃散失的能量难以估量。夏热冬冷地区建筑玻璃节能水平已经成为实现该地区建筑节能目标的重要环节，做好建筑玻璃节能对于该地区建筑节能的最终实现和舒适度的提高有着特别重要的现实意义。从夏热冬冷地区建筑节能的实践来看，中空玻璃、低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）、阳光控制镀膜玻璃、吸热玻璃，真空玻璃以及复合中空玻璃等不同节能玻璃技术被广泛采用，但节能玻璃选用整体上呈现无规律和混乱的特点。进出外窗玻璃的热量通常有2种形式，高温物体远红外辐射线和太阳光线，高温物体以2500nm以上的远红外辐射为主。太阳辐射能量97%主要集中在波长为300nm至2500nm范围，包括紫外线、可见光和近红外线（国际上一般将750-2560nm定义为近红外线）。可见光占太阳辐射能量44%，其作用有热效应和室内采光，但可见光透过率太高在夏季会造成眩光现象。近红外线为太阳光线中主要热射线，占太阳辐射能量近50%。中远红外线和紫外线分别占太阳辐射能量3%，其中紫外线对室内物体有老化作用，应在全年予以消除。

冬季湿冷、夏季湿热的气候特征要求夏热冬冷地区外窗玻璃在保持合理采光率的前提下，冬季应保温，夏季要隔热。根据上述太阳光线和热辐射射线的能量特征，为达到最大的节能效果和室内舒适度要求，冬季需让太阳光线中的近红外线和可见光最大程度进入室内，并反射室内高温物体远红辐射射线和太阳紫外线。夏季需反射太阳光线中的紫外线、近红外线和室外高温物体远红外辐射射线。同时，由于夏季太阳高度角增大，也需适度反射可见光避免眩光现象产生。目前，尚没有一种节能玻璃或玻璃系统能满足上述使用要求，建筑外窗玻璃的节能在建筑工程实践中变得异常艰难。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，包括白色普通玻璃，白色普通玻璃和可调内百页、低辐射镀膜玻璃通过铝隔条、干燥分子筛、耐候密封胶形成整体，干燥分子筛6为系统提供一个干燥的空气环境，保证系统导热传热处于一个较低的水平，其中可调内百页由多片阳光控制镀膜玻璃所组成，位于系统中间位置。

作为优选，所述白色普通玻璃的厚度为6mm。

作为优选，所述阳光控制镀膜玻璃上设有阳光控制镀膜玻璃膜层。

作为优选，所述阳光控制镀膜玻璃为580℃条件下由6mm厚、12mm宽的普通白色玻璃基板与300nm厚的氮化钛薄膜通过常压化学气相沉积150秒而获得，膜层厚度为玻璃厚度的5%。

作为优选，所述可调内百页上设有外控旋钮，其外形尺寸为圆形，直径为20mm。

作为优选，所述可调内百页可在0°至180°范围内进行方向调整。

作为优选，所述可调内百页所有阳光控制镀膜玻璃与白色普通玻璃或低辐射镀膜玻璃平行时，阳光控制镀膜玻璃互相之间的距离为0.2mm。

作为优选，所述低辐射镀膜玻璃内设有低辐射镀膜玻璃膜层。

作为优选，所述低辐射镀膜玻璃为6mm的单银高透型Low-E玻璃。

作为优选，所述白色普通玻璃内表面与可调内百页中垂面的水平距离为7mm，低辐射镀膜玻璃内表面与可调内百页中垂面的水平距离为7mm。

阳光控制镀膜玻璃近红外射线和中远红外射线透过率为25%，可见光透过率为42%，紫外线透过率为10%。

白色普通玻璃1太阳光线总透过率为89%，紫外线透过率为80%，可见光透过率为90%，近红外线透过率为85%，中远红外线透过率为45%（中远红外线90%首先被白色普通玻璃1吸收并继续以远红外辐射的形式向玻璃两侧辐射）；

单银高透型Low-E玻璃紫外线透过率为30%，可见光透过率达80%，近红外线透过率达70%。并特别对波长为1.0～40um的远红外线具有低吸收、低二次向外辐射的特征，其远红外线反射率高达90%

发明有益的效果是：独特的以阳光控制镀膜玻璃为材质的内百页设计是本发明的最大特色，冬季横向布置的内百页相当于普通白色玻璃而不影响太阳光线通过，使玻璃系统冬季最大可能吸收太阳辐射热，并利用高透性Low-E玻璃高效反射室内远红外线，达到最佳的保温效果；夏季，内百页竖向开启并高效反射室外太阳近红外线和室外高温物体远红外射线，最终实现真正的隔热，同时，三块玻璃体系使最终通过的可见光透过率控制在30%左右，有效解决夏季玻璃眩光现象，营造了一个舒适健康的室内光环境。本发明专利所用材料易得，制作工艺成熟，使用方便，改变了夏热冬冷地区既有节能玻璃体系不能同时适应冬季保温和夏季隔热的缺陷，取得了最佳节能效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

附图标记说明：白色普通玻璃1，可调内百页2，低辐射镀膜玻璃3，外控旋钮4，耐候密封胶5，干燥分子筛6，铝隔条7，低辐射镀膜玻璃膜层8，阳光控制镀膜玻璃膜层9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：如图1，这种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，白色普通玻璃1、可调内百页2、低辐射镀膜玻璃3通过铝隔条7、干燥分子筛6、耐候密封胶5形成整体，其中可调内百页2由多片阳光控制镀膜玻璃所组成，位于系统中间位置。

其中白色普通玻璃1的厚度为6mm。阳光控制镀膜玻璃上设有阳光控制镀膜玻璃膜层9，阳光控制镀膜玻璃为580℃条件下由6mm厚、12mm宽的普通白色玻璃基板与300nm厚的氮化钛薄膜通过常压化学气相沉积150秒而获得。可调内百页2上设有外控旋钮4，可在0°至180°范围内进行方向调整。可调内百页2所有阳光控制镀膜玻璃与白色普通玻璃1或低辐射镀膜玻璃3平行时，阳光控制镀膜玻璃互相之间的距离为0.2mm。低辐射镀膜玻璃3内设有低辐射镀膜玻璃膜层8，低辐射镀膜玻璃3为6mm的单银高透型Low-E玻璃。白色普通玻璃1内表面与可调内百页2中垂面的水平距离为7mm，低辐射镀膜玻璃3内表面与可调内百页2中垂面的水平距离为7mm。

本发明使用时，需按照建筑图纸要求提前在工厂进行预制，并安装到围护结构窗户上，窗户内框尺寸为1m*2m。低辐射镀膜玻璃3安装在靠近室内一侧，低辐射镀膜玻璃膜层8位于系统内部，即低辐射膜8不与室内空气接触。

冬季，夏热冬冷地区节能玻璃系统使用方法：

手动调整外控旋钮4，使可调内百页2单片方向垂直于白色普通玻璃1或低辐射镀膜玻璃3。

进一步，室外太阳光线首先通过普通白色玻璃1，紫外线透过80%，可见光透过90%，近红外线透过率85%，中远红外线90%被吸收并继续以远红外辐射的形式向玻璃两侧辐射，最终45%透过普通白色玻璃进入系统。

进一步，通过白色普通玻璃1的光线射线均匀分成2部分，一部分沿着单片玻璃内部向低辐射镀膜玻璃3传播（此时99%为白色玻璃区域，且光线路程为玻璃宽度即12mm），一部分沿着单片玻璃之间的空隙传播。

进一步，最终顺利通过内百页区域并到达低辐射镀膜玻璃3辐射层的光线能量如下：紫外线降为65%，可见光降低为81%，近红外线降低为74%，中远红外线降低为27.6%。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的紫外线10%将透过低辐射镀膜玻璃3，即7%太阳光线的紫外线最终透过节能玻璃体系。由于太阳光线的紫外线本身含量很低，因此最终进入室内的紫外线含量极低，对室内物品的老化作用非常微弱。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的可见光80%可透过低辐射镀膜玻璃3，即65%太阳光线的可见光进入室内，提供充分的采光需求和采暖需求。因冬季太阳高度角小，65%太阳光线的可见光进入室内不会产生眩光现象。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的近红外线70%可直接透过低辐射镀膜玻璃3，即最终52%太阳光线的近红外线可通过节能玻璃系统进入室内。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的远红外线90%被低辐射镀膜玻璃膜层8直接反射，即25%远红外线又被反射回内百页区域和普通白色玻璃，并大部分被吸收，又再次以二次辐射的方式向室内和室外辐射，往复循环，最终进入室内的太阳光线的中远红外线不足5%。冬季室外远红外线只占太阳辐射热很小一部分，对冬季保温的影响可忽略不计。

进一步，从室内高温物体发射的远红外辐射线到达低辐射镀膜玻璃3，最终90%被反射回室内，只有10%可穿过低辐射镀膜玻璃3。

因此，冬季，可通过夏热冬冷地区节能玻璃系统的太阳光线最终如下：紫外线7%、可见光65%、近红外线52%。太阳光线的中远红外线透过率不足5%，而室内高温物体远红外辐射仅10%可透过节能玻璃体系而散失到室外。

夏季，夏热冬冷地区节能玻璃系统使用方法：手动调整外控旋钮4，使可调内百页2单片方向平行于普通白色玻璃1或低辐射镀膜玻璃3，且阳光控制镀膜玻璃膜层9面向室外（即与白色普通玻璃1相向布置），形成技术封闭的阳光控制镀膜玻璃面。

进一步，室外太阳光线首先通过普通白色玻璃1，紫外线透过80%，可见光透过90%，近红外线透过率85%，中远红外线90%被吸收并继续以远红外辐射的形式向玻璃两侧辐射，最终45%透过普通白色玻璃。

进一步，中远红外线热量由2部分组成，一部分来源于太阳光线，一部分来源于室外高温物体，室外高温物体远红外辐射在夏季占据较大比重。

进一步，到达阳光控制镀膜玻璃膜层9的紫外线仅10%可透过，即8%太阳光线的紫外线透过阳光控制镀膜玻璃2并向低辐射镀膜玻璃3传播。

进一步，到达阳光控制镀膜玻璃膜层9的可见光42%可透过，即38%太阳光线的可见光透过阳光控制镀膜玻璃2并向低辐射镀膜玻璃3传播。

进一步，到达阳光控制镀膜玻璃膜层9的近红外线25%可透过，即21%太阳光线的近红外线透过阳光控制镀膜玻璃2并向低辐射镀膜玻璃3传播。

进一步，到达阳光控制镀膜玻璃膜层9的中远红外线25%可透过，即11%太阳光线的中远红外线透过阳光控制镀膜玻璃2并向低辐射镀膜玻璃3传播。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的紫外线10%将透过低辐射镀膜玻璃3，即2.4%太阳光线的紫外线最终透过节能玻璃体系进入室内，不会对室内物品造成老化影响。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的可见光80%可透过低辐射镀膜玻璃3，即30%太阳光线的可见光进入室内，完全满足采光需求，同时避免因太阳高度角大而产生眩光现象。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃膜层8的近红外线70%可直接透过低辐射镀膜玻璃3，即最终15%太阳光线的近红外线可通过节能玻璃系统进入室内，太阳辐射热量被大大消减。

进一步，到达低辐射镀膜玻璃3的中远红外线90%被低辐射镀膜玻璃膜层8直接反射，即90%中远红外线又被反射回阳光控制镀膜玻璃2，并大部分被吸收，又再次以二次辐射的方式向阳光控制镀膜玻璃2侧辐射，往复循环，最终进入室内的太阳光线的中远红外线不足5%。

因此，夏季，可通过夏热冬冷地区节能玻璃系统的太阳光线最终如下：紫外线2.4%、可见光30%、近红外线15%，太阳光线中远红外射线透过率不足5%。夏季，室外高温物体远红外线占室外热量很大一部分，仅5%室外高温远红外辐射可透过节能玻璃体系。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，包括白色普通玻璃(1)，其特征是：白色普通玻璃(1)和可调内百页(2)、低辐射镀膜玻璃(3)通过铝隔条(7)、干燥分子筛(6)、耐候密封胶(5)形成整体，其中可调内百页(2)由多片阳光控制镀膜玻璃所组成，位于系统中间位置，所述阳光控制镀膜玻璃上设有阳光控制镀膜玻璃膜层(9)，所述低辐射镀膜玻璃(3)内设有低辐射镀膜玻璃膜层(8)。

2.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述白色普通玻璃(1)的厚度为6mm。

3.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述阳光控制镀膜玻璃为580℃条件下由6mm厚、12mm宽的普通白色玻璃基板与300nm厚的氮化钛薄膜通过常压化学气相沉积150秒而获得。

4.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述可调内百页(2)上设有外控旋钮(4)。

5.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述可调内百页(2)可在0°至180°范围内进行方向调整。

6.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述可调内百页(2)所有阳光控制镀膜玻璃与白色普通玻璃(1)或低辐射镀膜玻璃(3)平行时，阳光控制镀膜玻璃互相之间的距离为0.2mm。

7.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述低辐射镀膜玻璃(3)为6mm的单银高透型Low-E玻璃。

8.根据权利要求1所述的夏热冬冷地区复合节能玻璃系统，其特征是：所述白色普通玻璃(1)内表面与可调内百页(2)中垂面的水平距离为7mm，低辐射镀膜玻璃(3)内表面与可调内百页(2)中垂面的水平距离为7mm。