1．前言
我國的能源消耗非常具大，而
建筑耗能占全國總能耗的1/4~1/3，為實現(xiàn)國家節(jié)約能源和保護環(huán)境的戰(zhàn)略，實施
建筑節(jié)能勢在必行。我國的
公共建筑數(shù)量多，建筑規(guī)模大，耗能十分巨大，浪費也很嚴重。在公共建筑的全年能耗中，大約50%~60%消耗于空調(diào)制冷與
采暖系統(tǒng)，而在這部分能耗中，大約20%~50%是由外
圍護結(jié)構(gòu)傳熱所消耗，其中嚴寒地區(qū)約為50%，寒冷地區(qū)約為40%，夏熱冬冷地區(qū)約為35%，夏熱冬暖地區(qū)約為20%。在整個圍護結(jié)構(gòu)中，通過玻璃傳遞的熱量遠高于其他圍護結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代化公共建筑中，大面積采用玻璃已成為趨勢，在
玻璃幕墻和
門窗中，玻璃面積與框材比較占控制地位，是玻璃幕墻和
門窗傳熱的主要部位，因此如何正確地選擇設(shè)計玻璃，使得通過玻璃損失的能耗達到最小，滿足《
公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》GB50189的規(guī)定，符合國家節(jié)能設(shè)計要求，是公共建筑設(shè)計必須解決的重要問題之一。本文就玻璃在公共建筑上的正確應(yīng)用與選擇進行探討，以推動玻璃在公共建筑上的應(yīng)用。
2．自然界的熱量形式
對于建筑物來說，自然界中有兩種熱量形式，其一是
太陽輻射，能量主要集中在0.3~2.5μm波段之間，其中
可見光占46%，近紅外線占44%，其他為紫外線和遠紅外線，各占7%和3%。其二是環(huán)境熱量，其熱能形式為遠紅外線，能量主要集中在5~50μm波段之間，在室內(nèi)，這部分能量主要是被陽光照射后的物體吸收
太陽能量后以遠紅外線形式發(fā)出的能量及家用電器、采暖系統(tǒng)和人體等以遠紅外形式發(fā)出的能量。在室外，這部分能量主要是被陽光照射后的物體吸收太陽能量后以遠紅外線形式發(fā)出的能量。太陽
輻射光譜曲線和
熱輻射光譜曲線見圖1。
圖1 太陽輻射光譜曲線和熱輻射光譜曲線
3．玻璃傳熱機理
普通
浮法玻璃是透明材料，其透明的光譜范圍是0.3—4μm，即可見光和近紅外線，剛好覆蓋太陽光譜，因此普通
浮法玻璃可透過太陽光能量的80%左右。
對于環(huán)境熱量，即5—50μm波段的遠紅外線，普通浮法玻璃是不透明的，其
透過率為0，其
反射率也非常低，但其
吸收率非常高，可達83.7%。玻璃吸收遠紅外線后再以遠紅外線的形式向室內(nèi)外二次輻射，由于玻璃的室外
表面換熱系數(shù)是室
內(nèi)表面換熱系數(shù)的三倍左右，玻璃吸收的環(huán)境熱量75%左右傳到室外，25%左右傳到室內(nèi)。在冬季，室內(nèi)環(huán)境熱量就是通過玻璃先吸收后輻射的形式，將室內(nèi)的熱量傳到室外。普通浮法玻璃的光譜曲線見圖2。
圖2 普通浮法玻璃的光譜曲線
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