随着建築節能意識的逐步提高，其透明部分玻璃的保溫隔熱性能成為大家關注的焦點。提高玻璃保溫隔熱性能的途徑目前有：1)采用高性能Low-E玻璃;2)增加玻璃和腔體數量，如雙玻單腔增加到三玻兩腔，甚或四玻三腔;3)改變腔體内氣體成分，如充氩氣/氪氣，氩氪混合等惰性氣體;4)将氣體抽走，制成真空玻璃;5)增加中空玻璃内腔體厚度等等。

本文重點介紹一下中空玻璃内部為什麼要充氩氣?究竟能起到什麼作用?

建築玻璃是如何傳熱的?

首先，我們來了解一下建築玻璃是如何傳熱，如圖1所示，通過透明部分玻璃的傳熱包括兩種方式，分别為溫差傳熱和太陽輻射傳熱。由于傳熱方式不同，要提升玻璃質量和性能，采取的相應技術手段也有所不同。

溫差傳熱主要通過降低玻璃的傳熱系數K來控制，太陽輻射傳熱主要通過調節太陽能總透射比g和紅外熱能總透射比gIR來加以控制。

圖1 熱量傳遞基本原理圖

中空玻璃傳熱系數K值的影響因素

圖2 中空玻璃溫差傳熱機理示意圖

如圖2所示，要降低中空玻璃的傳熱系數，需減少熱輻射、對流傳熱以及熱傳導，通常采取的手段為采用單片或多片Low-E玻璃(單銀、雙銀或三銀)、充入惰性氣體、增加腔體的數量或者腔體的厚度。本文重點讨論充入氩氣對玻璃的傳熱系數K值帶來的影響。

氩氣簡介

衆所周知，氩氣是惰性氣體的一種，具有無色、無味、無毒的特性，同時具有穩定性。在空氣中，其含量約占1%，與氪氣和氙氣等相比，最經濟的惰性氣體。二者的物理性能對比如表1，由表1可見，氩氣的密度、動态粘度高于空氣，導熱系數和比熱容低于空氣。充入中空玻璃中，可減緩中空玻璃内的熱對流和熱傳導，從而減弱整體中空玻璃的導熱能力，傳熱系數K值得以降低。

關于不同厚度，不同氣體的熱導如何計算?具體計算可以參考标準JGJ 113中的附錄A或者JGJ/T 151中的6.3。

表1 氩氣和空氣特性對比

充入氩氣後傳熱系數K值的變化

圖3 雙玻傳熱系數K值随Ar濃度的變化

由圖3可見，無論是我們分析的那種玻璃，随氩氣含量的增加，其傳熱系數顯著降低。以單銀 白玻為例，氩氣含量從0-100%，傳熱系數從1.86下降到1.59;三銀 白玻，傳熱系數從1.64下降到1.34。

圖4 三玻傳熱系數K值随Ar濃度的變化

由圖4可見，随氩氣含量的增加，其傳熱系數顯著降低。以單銀 白玻 白玻為例，氩氣含量從0-100%，傳熱系數從1.36下降到1.17;三銀 白玻 白玻，傳熱系數從1.24下降到1.02。

充入氩氣後遮陽系數Sc和相對增熱RHG的變化

表2 為不同玻璃結構的Sc和相對增熱RHG随氣體成分的變化，供大家參考。

表2 Sc及RHG随氣體成分的變化

結論：

中空玻璃腔體是否充氩氣以及氩氣的含量，對傳熱系數K值影響較大，對遮陽系數Sc和相對增熱RHG有一定影響，但影響稍小。此外，充惰性氣體後，能夠較好的保護Low-E膜層尤其是離線Low-E膜，使其更加長久耐用，從而延長中空玻璃的壽命。同時，充惰性氣體的玻璃的隔聲性能也會有所提高。

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