论文部分内容阅读
建筑能耗在当今能源消耗中占较大比重,而建筑结构中玻璃门窗由于自身传热系数和遮蔽系数大,使其成为建筑节能的薄弱环节。因此,新型节能玻璃引起人们越来越多的关注。其中,气凝胶因具有良好的透光和隔热特性,在建筑玻璃节能应用方面具有重要的发展前景。采用溶胶-凝胶和常压干燥工艺制备了气凝胶,研究了原料配比对SiO2气凝胶性能的影响,并通过制备工艺参数优化,制备出低密度和低导热系数的SiO2气凝胶,其密度和导热系数分别为0.112g/cm3和0.02 W/（m·K）。将制备得到的SiO2气凝胶颗粒筛分成不同粒径,用于填充中空玻璃,制得颗粒气凝胶填充玻璃,研究了粒径和空腔厚度对气凝胶玻璃的性能影响。研究结果表明:在透光性方面,玻璃的透射比和遮蔽系数随粒径减小而减小,随空腔厚度的减小而增大;在隔热性方面,玻璃传热系数和隔热温差随粒径的减小而减小,随空腔厚度的减小而增大。研究数据显示,将平均粒径为2.7mm的气凝胶颗粒填充中空玻璃后,其可见光透射比为0.33,遮蔽系数为0.49,传热系数为1.83 W/（m2·K）。以广州某一办公建筑为例,分别采用Ecotect和DeST软件模拟了建筑外窗的光热学性能与空调能耗。研究结果表明,在采光方面,当将普通单层玻璃替换为颗粒气凝胶填充玻璃后,所研究的气凝胶玻璃系统均能满足室内采光照度值要求,最低为560lx;而在节能方面,即使传热系数和遮蔽系数最大的气凝胶玻璃系统,相较于中空玻璃,其年耗冷量也可节约7%。综上所述,透光隔热颗粒气凝胶填充玻璃既具有良好的透光性,满足其室内采光要求,又很大程度上降低玻璃的传热系数,节约其建筑能耗,有望成为下一代新型节能型玻璃。