LOW-E玻璃的节能特性浅析

　　【中国幕墙网】现代建筑设计倾向于使用大面积玻璃自然采光，然而普通的单片玻璃夏季无法阻挡阳光中的热能向室内传递，冬季也无法阻挡室内热能的外泄，保持室内适宜的温度的代价只能是大量消耗能源，例如：空调、暖气等。由此导致的直接后果是整个建筑的节能性的极大损失。如何在保证室内采光良好的前提下，将玻璃能量损失减至最低。

　　由此，低辐射镀膜玻璃(即Low-E玻璃，为Low Emissivity Glass的简称)应上述功能而开发使用，并取得了良好的效果，成为当今玻璃市场上的主要发展的产品之一。

　　就我国情况而论，我国纬度跨度较大，北方地区冬天气候严寒，南方地区夏热冬暖。我国建筑能耗占总体能耗的35%，建筑节能滞后，能耗高，污染重，成为制约我国经济可持续发展的突出问题。中国建筑外墙热损失是加拿大和北美同类建筑的3-5倍，窗的热损失在2倍以上；门窗面积占建筑面积的20%-30%，玻璃占门窗面积70%-80%；建筑能耗的70%是通过门窗流失的，其中1/3是通过玻璃流失的；辐射传热是热传导的主要方式，占60%。     目前全国城镇符合建筑节能标准的建筑不足3%，很多空调建筑也没有采取必要的保温、隔热措施，建筑用能浪费极端严重，现在建筑能耗已占我国能源消费总量近1/4，其增长速度还将大大超过“八五”计划期间能源生产可能增长的速度。如果放任这种高能耗建筑持续发展下去，能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求。近年国家出台了一系列针对环境保护，节约能源，改善居住条件，提高投资的经济和社会效益的规定和标准规范。 Low-E玻璃的应用就是其中很重要的一项。
　　Low-E玻璃按生产制造工艺方式分为离线Low-E玻璃和在线Low-E玻璃两种。

　　低辐射镀膜玻璃根据用途主要分为以下类型:

　　①高透型低辐射镀膜玻璃
　　这种玻璃具有传热系数低和反射远红外热辐射的特点,它可将冬季室内暖气、家用电器和人体发出的热量反射在室内,并降低玻璃的热传导,从而获得极佳的保温效果。适用于北方寒冷地区使用的这种玻璃还具有较高的太阳能透过率,可使太阳中近红外热辐射进入室内而增加室内的热量,从而有效地降低暖气的能耗。 
　　② 遮阳型低辐射镀膜玻璃
　　这种玻璃除具有传热系数低和反射远红外热辐射的特点外,还具有反射太阳中近红外热辐射的特性。这种玻璃只允许太阳光中的可见光进入室内而阻挡其中的热辐射,因而特别适合于南方地区和过渡地区使用。使用这种玻璃后,即使有太阳照射也不会有热感,它既能保证冬季室内的热能不外泄,又可保证阻挡夏季阳光中的热能进入室内。

　　③ 双银Low-E玻璃
　　双银Low-E玻璃是目前最高级的环保节能型产品,它突出地强调了玻璃对太阳热辐射的遮蔽效果,将玻璃的高透光性与太阳热辐射的低透过性巧妙地结合在一起,它除了具有以上普通Low-E玻璃特点外,它还具有以下两个特性。

　　离线Low-E玻璃和在线Low-E玻璃的区别如下：

　　1、生产工艺在线Low—E玻璃是在浮法玻璃生产过程中，在热的玻璃表面上喷涂上以锡盐为主要成分的化学溶液，形成单层具有一定低辐射功能的氧化锡（SnO2）化合物薄膜而制成的。

　　离线Low—E玻璃是在专门的生产线，用真空磁控溅射的方法，将辐射率极低的金属银（Ag）及其它金属和金属化合物均匀地镀在玻璃表面而制成的，它至少由四层膜构成，纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护,且作为膜层之间的中间层增加颜色的纯度及光透射度。
　　２、品种及外观
　　在线Low—E玻璃品种、颜色单一，受浮法玻璃规模生产的限制，透射率反射率等参数不可调节；离线Low—E玻璃品种多样，根据不同气候特点可以制作高、中、低多种透过率产品，并且颜色上丰富多彩，可任意调节透射率反射率等参数，膜层更均匀、色泽更自然，在不同的天气呈现不同的视觉效果。

　　３、性能参数
　　在线Low—E玻璃的光谱呈现氧化锡导电膜的特征，而离线Low—E玻璃的光谱呈现银和氧化锡复合膜的特征，二者对可见光都有良好的透射，而对近红外光后者比前者具有高得多的反射，对远红外辐射后者比前者吸收少、反射高。因此，与在线Low—E玻璃相比，离线Low—E玻璃具有极低的遮阳系数和极低的传热系数。 玻璃组合        透光率        外反光率        内反光率        遮阳系数        U值        相对热获得Btu j;f RP;Y#~2?^
　　在线Low-e        71%        21%        21%        0.76        2.0        158
　　离线Low-e        75%        11%        11%        0.61        1.39        

　　从以上的对比可以看出，离线Low-E 明显比在线热功性能好、U值低。
　　在节能方面，冬季在线玻璃明显比离线增加44%的热量损失；而在炎热的夏季在线比离线增加25%的热量获得。根据统计，建筑的70%能量是通过窗户流失的，由此可见，采用离线玻璃对建筑保温节能重要性。离线膜的光学性能和隔热性能远远好于在线膜，在线膜的辐射系数约为0.21，长波反射率为80％，单层银膜的辐射率约为0.10，双层银膜的辐射率达到0.05，长波反射率为9％。而且所有在线膜的性能基本一样，而离线膜的性能可以灵活改变。

　　线膜与在线膜的隔热性能比较见表1：

　　窗户热阻
　　普通透明中空玻璃窗
　　含有离线膜的中空玻璃窗
　　含有在线膜的中空玻璃窗
　　技术含量和成本
　　在线Low—E玻璃的制作技术属于化学镀膜，设备和工艺相对简单，产品的技术含量和生产成本都较低；离线Low—E玻璃的制作技术属于真空磁控溅射镀膜，设备和工艺都包含很大的技术含量，产品属于高科技结晶，生产成本很高。

　　5、产品适应性　　在国外，在线Low—E玻璃主要用于民用建筑。原因是民居较为低矮，可单片使用、价格便宜；而功能优异、价格较贵的离线Low—E玻璃则主要做成钢化中空玻璃，用在商业楼宇等高档建筑上。

　　6、产品稳定性
　　现时一些人士担心离线Low—E玻璃产品有膜层氧化问题，不够稳定。事实上，研究和实验结果表明，中空（夹层）玻璃中受干燥气体保护（或与外界隔绝）的Low—E膜完全不会氧化。国外20多年的使用经验告诉我们，离线Low—E玻璃中空玻璃是长期稳定的产品。

　　单片离线Low—E玻璃膜面较软（国外有“软膜”之称），在受到潮气和某些氧化剂的侵袭时会缓慢氧化。因此，离线Low—E玻璃对中空玻璃或夹层玻璃的加工条件要求很高。我们知道，如果Low—E玻璃不做成中空玻璃使用，则其节能作用将受到极大的削弱甚至完全丧失，所以Low玻璃（无论在、离线）一般是中空玻璃。值得指出的是，既然是中空玻璃，在“离线Low—E玻璃中空（夹层）玻璃是长期稳定的产品”的前提下，在线Low—E玻璃膜面稳定的优点则只对中空玻璃（夹层）加工单位有利。作为镀膜玻璃产品的最终用户，接受的是稳定的中空（夹层）玻璃产品，理应着眼于玻璃的功能，而不是加工过程的难易。故对于Low—E玻璃最终用户而言，在线Low—E玻璃所谓“膜面稳定”的优点并无实际意义。

　　随着国民经济的发展，人们对居住环境的要求越来越高，平板玻璃已由过去的单纯作采光材料向装饰性强、控制光线、节约能源、防止噪声、降低建筑物自重及改善环境等多功能方向发展。美国在上世纪80年代末期，低辐射玻璃窗已占整个双层玻璃窗市场的四分之一以上。欧洲每年用量在5000万m2以上，全世界年用量己超过1．2亿m2。德国政府1996年立法规定，所有建筑物都必须采用低辐射镀膜玻璃，日本和美国有些行业协会也采取了一些措施，鼓励应用低辐射镀膜玻璃。资料表明，建筑物使用普通中空玻璃比单层普通玻璃节能50％左右，使用低辐射膜玻璃的中空玻璃窗，则可比单层普通玻璃节能75％左右。我国目前的人均能源占有量有限，对于商业建筑和住宅门窗应大力推广使用低辐射镀膜玻璃及用低辐射镀膜玻璃制作的中空玻璃新型材料，以达到节约能源、保护环境的目的。【完】  

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