玻璃光学参数计算中的太阳光谱及选用

【中玻网】随着人们对室内环境要求的提高，人们希望窗户或幕墙使用的建筑玻璃除了可以进行有效的采光，还能在夏季隔离太阳辐射热和室外高温，在冬季阻止热量由室内向室外传热，即具有隔热保温的能力。目前衡量建筑玻璃以上功能的主要方法为分别测量玻璃的可见光透射比、传热系数和太阳能总透射比等光热参数，这也是建筑玻璃的关键性节能参数。

　　其中太阳能总透射比的计算中涉及太阳光直接透射比，此参数定义为：波长范围300nm~2500nm太阳辐射透过被测物体的辐射通量与入射的辐射通量之比。为了科学表征在太阳光直接辐射透过建筑玻璃的能力，采用了玻璃试样光谱透射比加权太阳光辐射相对光谱分布后求平均值的方法，计算公式如下：

　　式中：

　　τe—试样的太阳光直接透射比；

　　λ—波长；

　　τ(λ)—试样的光谱透射比；

　　Sλ—太阳光辐射相对光谱分布；

　　Δλ—波长间隔，按相关标准的规定取值。

　　太阳光直接反射比和太阳光直接吸收比也采用了相同的计算方法。计算公式中的太阳光辐射相对光谱分布即为太阳光谱，其是一种不同波长条件下太阳辐射的连续光谱。图1中给出了全部标准ASTM G173-03（2012）中，大气质量AM1.5条件下“大气圈外”、“直射+散射”和“直射”三种太阳光谱辐照度分布Sλ曲线。

　　地面上太阳能的吸收比、反射比和透射比等光学性能通常是波长的函数，只有先知道太阳辐射通量的光谱分布，才能计算太阳辐射的加权性质。为了比较相互竞争产品的性能，需要有一个太阳光谱辐照度分布的参考标准。在建筑玻璃光学检验技术中，采用的太阳光谱数据需具备北半球包括中国、美国、欧洲在内的大部分国家都处于的中纬度区域光谱特点，也就是AM1.5条件下的标准太阳光谱。根据建筑玻璃使用特点，其光热参数计算应采用AM1.5条件下“直射+散射”太阳光谱数据，包含此类太阳光谱的建筑玻璃相关检验应用标准有ISO 9050、GB/T 2680（修订）和JGJ/T 151。以上标准中太阳光谱数据均源于ISO9845-1:1992中Table1的第5列数据。