玻璃隔熱膜在建筑節能中的應用研究

　　本篇文章內容由[中國幕墻網]編輯部整理發布：

　　1 概述

　　眾所周知，建筑能耗占全社會能耗約30%,提高建筑圍護的保溫隔熱性能是建筑節能的首選,與墻體相比，玻璃由于其高傳熱、低蓄熱的缺點成為圍護結構（詞條“圍護結構”由行業大百科提供）中的薄弱環節,窗戶傳熱及其空氣滲透耗熱量在全國各個地區占建筑物總耗熱量的50%~60%,因此提升玻璃的節能將是建筑節能見效最快的方式。

　　2 玻璃隔熱膜的節能原理

　　太陽光是一種波,其超過99%的能量由紫外線、可見光、紅外線3部分組成,相應的能量比重分別為3% 、44%、53%。玻璃貼膜的隔熱節能原理的關鍵在于吸收紫外線、反射紅外線、選擇性地部分透光可見光提供室內采光。在寒冷冬季,玻璃貼膜還能反射室內長波遠紅外線,起到室內保溫的作用。通過夏季過濾多余不必要的太陽輻射熱量,冬季幫助減少室內熱量散失,從而實現建筑節能的目的。

　　3 試驗研究

　　3.1 試驗淮備

　　對一棟位于南京的某連鎖餐飲店進行玻璃貼膜改造并進行跟蹤測試。該餐飲店位于某商務樓的二樓西南角,平面尺寸為25m×9m。其平面圖如圖1所示,主立面朝西，含3樘外窗,外窗面積為37.8m2,次立面朝南,含1樘外窗,外窗面積為12.15m2`以上玻璃均為6mm單片透明玻璃,目前采用了內遮陽卷簾,但隔熱效果不佳。在炎熱夏季,餐飲店內西向座位屢遭投訴,擬采用3M隔熱膜進行隔熱節能改造。

　　3.2 試驗方案

　　結合餐飲店的實際情況和營業需求,選擇了透光和隔熱性能均適中的3M RE35NEARL建筑玻璃隔熱膜,其性能參數(貼6mm單片透明玻璃)見表1。

　　本試驗擬對建筑玻璃貼膜后的隔熱節能效果進行跟蹤測試和研究,采用如下測試手段和測試方法:

　　(1)采用BTU 熱量測試儀進行貼膜前后透過玻璃的太陽熱量變化IMJ 試對比,儀器型號為TES-1333。

　　(2)采用FLU KE紅外測溫槍測試貼膜前后窗臺位置的瞬時溫度。

　　(3)采用3MT-Logger溫度記錄儀逐時跟蹤測試貼膜前后窗臺附近位置的溫度變化對比,記錄頻率為每5mn—次。

　　(4)在餐飲店內天花板處的空調回風口放置3MT-Logger溫度記錄儀逐時跟蹤室內溫度變化。同時在室外開放環境下放置溫度記錄儀,跟蹤記錄室外的逐時溫度。記錄頻率同樣為每5mn一次。

　　(5)整個測試期間,該餐飲店內空調設置溫度和電源使用方式保持不變。

　　3.3 試驗結果

　　溫度跟蹤測試儀布置時間始于2O12年5月23日,結束于2012年7月1日,貼膜時間為2012年6月18日,現場太陽熱量測試和紅外瞬時測溫時間為2012年7月5日下午。

　　(1)太陽熱量測試結果。利用BTU熱量測試儀進行貼膜前后透過玻璃的太陽熱量,測試結果(見圖2)表明,貼膜前,透過玻璃進入室內的太陽能熱通量為41.3W/m2,貼膜后透過玻璃進入室內的太陽能熱通量降低為19.4W/mp,降幅達到53%。這個數據與表1中該產品的太陽能總隔斷率數值非常接近,阻隔太陽能效果明顯。

　　(2)紅外測溫槍瞬時測試結果。利用紅外測溫槍測試貼膜前后窗臺上的瞬時溫度(見圖3),測試結果表明，貼膜前窗臺上的瞬時溫度為36.3℃ ,貼膜后降低為31.7℃ ，降低幅度達到4.6℃ 。測試時間正處于下午日照強烈的時段:玻璃貼膜后的窗臺附近降溫效果明顯,極大地了提高了室內客戶用餐的舒適度。

　　(3)窗臺溫度逐時測試結果，根據T-Logge溫度記錄儀的測試結果,6月19日~6月22日貼膜前后窗臺位置的溫度變化記錄如圖4所示。

　　溫度曲線呈現周期性變化特征,貼膜前后僅在白天存在明顯差異,這是由于玻璃貼膜阻隔太陽輻射熱的功能特點所決定的。貼膜前后的差異在一天中室內氣溫最高的時候也達到最大,即太陽輻射最強烈時,隔熱降溫效果最為明顯。

　　表2列出了6月19日~6月22日期間貼膜前后的最大溫差以及對應的時間點,除去6月22日的情況比較特殊可能由于天氣影響以外,其他3d的最大溫差時間均出現在下午14∶ 30左右,平均最大溫羞達到5.1K。

　　(4)室外溫度和回風口溫度測試結果。溫度記錄儀客觀記錄了室外逐時溫度,如圖5所示。貼膜時間為6月18日。根據該溫度曲線,發現貼膜前的6月13日~6月15日和貼膜后的6月19日~6月21日的溫度曲線非常接近，對其進行放大,(見圖6)。由于時值夏季,這幾日氣溫又相當比較穩定和接近,于是對6月14日和6月20日的空調回風口溫度數據迸行分析。

　　對回風口1和回風口2的溫度進行分析并整理,見圖7，分別對這兩天中室內溫度根據高低進行了分類。對回風口1而言,玻璃貼膜后,27℃ 以后的溫度在一天中的比重從43%降低為2%;對回風口2而言,玻璃貼膜后,這個比重從39%降低為2%(見圖8)。可見,玻璃貼膜后室內空間的溫度有相當一部分時間段的較高溫度被轉變成了較低、較舒適的溫度,不僅整體室內空間溫度有所降低,空調制冷的熱負荷也隨之降低。

　　4 能耗模擬

　　采用E-Quest能耗分析軟件對該建筑進行建模并進行能耗分析,結果如圖9所示。玻璃貼膜后,由于空調負荷的降低,年度用電從79390 kWh降低為70000kWh,降低幅度為們8%。

　　5 結語

　　本文通過現場測試結合能耗模擬軟件對玻璃貼膜的隔熱節能效果進行了分析,結果表明。

　　(1)玻璃貼膜后,在炎熱夏季能較大幅度降低透過玻璃的太陽輻射熱量。

　　(2)玻璃貼膜后,能在白天太陽升起后降低室內溫度,在夜間幾乎沒有影響。

　　(3)玻璃貼膜后,能明顯降低室內較高溫度時間段所占的比重,從而降低空調制冷的熱負荷。

　　(4)通過能耗模擬軟件進行模擬,結果表明本文涉及的建筑在進行玻璃貼膜改造后,年度節約用電超過10%。

　　采用貼膜對既有建筑玻璃進行改造,具有明顯的隔熱節能效果。【完】