玻璃幕墙中的辐射与防护——光与热的控制

玻璃幕墙能够将自然光引入建筑内部，但同时也是太阳辐射、热量和紫外线传递的通道。对玻璃幕墙中的辐射进行控制，已成为提升能源效率和保护室内空间的关键因素。根据建筑的地理位置、朝向、气候条件以及使用功能的不同，会选择不同类型的玻璃，以实现辐射控制，并防止过热、紫外线损害和能量损失。

在玻璃幕墙中控制辐射对于实现能源效率、延长室内材料使用寿命以及提升使用者舒适度至关重要。通过合理选择具有低辐射、反射和 UV 防护涂层的玻璃，可以在采光、热控制和防护之间实现最佳平衡。所有技术性能必须经过认证并符合相关标准，系统也需正确安装，以确保达到声明的防护水平。

影响幕墙的辐射类型

太阳辐射由三种与玻璃幕墙相关的组成部分构成：

  • 紫外线（UV）辐射： 导致家具褪色、材料老化，并在一定程度上参与热量传递
  • 可见光（VIS）： 为室内提供照明，但也可能造成眩光和视觉过热
  • 红外线（IR）辐射： 主要的热源，会引起室内表面升温

辐射防护玻璃

现代幕墙玻璃采用特殊涂层或结构，用于过滤特定的太阳辐射成分。目标是在引入自然光的同时，阻挡对建筑能耗不利的紫外线和红外线。

  • Low-E 玻璃（低辐射玻璃）： 冬季将热辐射反射回室内，夏季减少外部热量进入
  • 太阳控制玻璃： 具有反射涂层，可反射部分太阳辐射，尤其是红外线
  • UV 过滤玻璃： 经过特殊处理，可过滤高达 99% 的紫外线
  • 反射玻璃： 表面覆有金属涂层，可反射部分可见光和红外线

描述辐射防护性能的参数

在选择幕墙玻璃时，会使用一些参数来量化太阳辐射防护性能：

  • g 值（太阳得热系数）： 表示通过玻璃的太阳能总传递量，数值越低，热量传递越小。
  • U 值： 热传导系数，数值越低，隔热性能越好。
  • TL（可见光透射率）： 玻璃对可见光的透过百分比。
  • UV 透射率： 通过玻璃的紫外线辐射量。

对使用者与室内材料的保护

辐射不仅影响建筑的能源平衡，还会影响材料、使用者健康以及室内环境质量。紫外线会导致家具、地板、纺织品和艺术品褪色；红外线会造成局部过热，加重制冷系统负担。

  • 具有 UV 防护的玻璃可防止室内材料受损
  • 太阳控制玻璃可减少空调需求
  • Low-E 玻璃可提升整体热舒适性

防护层组合与多层玻璃

实际应用中，常采用包含多种防护特性的中空玻璃单元。例如，带有一层 Low-E 涂层和一层太阳控制涂层的双层玻璃，可在不同气候条件下提供有效防护。

  • 适用于商业建筑、住宅、学校和医院
  • 可与隔音和安全功能相结合
  • 兼容各种幕墙系统（结构式、点支式、通风式）

标准与技术文件

具有辐射防护功能的玻璃必须依据现行欧洲标准进行测试和声明：

  • EN 410 – 玻璃的光学与太阳能特性
  • EN 673 – 玻璃单元的热传导性能
  • EN 1279 – 中空玻璃单元的性能要求
  • EN 1096 – 低辐射与太阳控制涂层玻璃

Back