LOW-E玻璃的節能特性淺析

　　【中國幕墻網】現代建筑設計傾向于使用大面積玻璃自然采光，然而普通的單片玻璃夏季無法阻擋陽光中的熱能向室內傳遞，冬季也無法阻擋室內熱能的外泄，保持室內適宜的溫度的代價只能是大量消耗能源，例如：空調、暖氣等。由此導致的直接后果是整個建筑的節能性的極大損失。如何在保證室內采光良好的前提下，將玻璃能量損失減至最低。

　　由此，低輻射鍍膜玻璃(即Low-E玻璃，為Low Emissivity Glass的簡稱)應上述功能而開發使用，并取得了良好的效果，成為當今玻璃市場上的主要發展的產品之一。

　　就我國情況而論，我國緯度跨度較大，北方地區冬天氣候嚴寒，南方地區夏熱冬暖。我國建筑能耗占總體能耗的35%，建筑節能滯后，能耗高，污染重，成為制約我國經濟可持續發展的突出問題。中國建筑外墻熱損失是加拿大和北美同類建筑的3-5倍，窗的熱損失在2倍以上；門窗面積占建筑面積的20%-30%，玻璃占門窗面積70%-80%；建筑能耗的70%是通過門窗流失的，其中1/3是通過玻璃流失的；輻射傳熱是熱傳導的主要方式，占60%。     目前全國城鎮符合建筑節能標準的建筑不足3%，很多空調建筑也沒有采取必要的保溫、隔熱措施，建筑用能浪費極端嚴重，現在建筑能耗已占我國能源消費總量近1/4，其增長速度還將大大超過“八五”計劃期間能源生產可能增長的速度。如果放任這種高能耗建筑持續發展下去，能源生產勢必難以長期支撐此種浪費型需求。近年國家出臺了一系列針對環境保護，節約能源，改善居住條件，提高投資的經濟和社會效益的規定和標準規范。 Low-E玻璃的應用就是其中很重要的一項。
　　Low-E玻璃按生產制造工藝方式分為離線Low-E玻璃和在線Low-E玻璃兩種。

　　低輻射鍍膜玻璃根據用途主要分為以下類型:

　　①高透型低輻射鍍膜玻璃
　　這種玻璃具有傳熱系數低和反射遠紅外熱輻射的特點,它可將冬季室內暖氣、家用電器和人體發出的熱量反射在室內,并降低玻璃的熱傳導,從而獲得極佳的保溫效果。適用于北方寒冷地區使用的這種玻璃還具有較高的太陽能透過率,可使太陽中近紅外熱輻射進入室內而增加室內的熱量,從而有效地降低暖氣的能耗。 
　　② 遮陽型低輻射鍍膜玻璃
　　這種玻璃除具有傳熱系數低和反射遠紅外熱輻射的特點外,還具有反射太陽中近紅外熱輻射的特性。這種玻璃只允許太陽光中的可見光進入室內而阻擋其中的熱輻射,因而特別適合于南方地區和過渡地區使用。使用這種玻璃后,即使有太陽照射也不會有熱感,它既能保證冬季室內的熱能不外泄,又可保證阻擋夏季陽光中的熱能進入室內。

　　③ 雙銀Low-E玻璃
　　雙銀Low-E玻璃是目前最高級的環保節能型產品,它突出地強調了玻璃對太陽熱輻射的遮蔽效果,將玻璃的高透光性與太陽熱輻射的低透過性巧妙地結合在一起,它除了具有以上普通Low-E玻璃特點外,它還具有以下兩個特性。

　　離線Low-E玻璃和在線Low-E玻璃的區別如下：

　　1、生產工藝在線Low—E玻璃是在浮法玻璃生產過程中，在熱的玻璃表面上噴涂上以錫鹽為主要成分的化學溶液，形成單層具有一定低輻射功能的氧化錫（SnO2）化合物薄膜而制成的。

　　離線Low—E玻璃是在專門的生產線，用真空磁控濺射的方法，將輻射率極低的金屬銀（Ag）及其它金屬和金屬化合物均勻地鍍在玻璃表面而制成的，它至少由四層膜構成，純銀膜在二層金屬氧化物膜之間。金屬氧化物膜對純銀膜提供保護,且作為膜層之間的中間層增加顏色的純度及光透射度。
　　２、品種及外觀
　　在線Low—E玻璃品種、顏色單一，受浮法玻璃規模生產的限制，透射率反射率等參數不可調節；離線Low—E玻璃品種多樣，根據不同氣候特點可以制作高、中、低多種透過率產品，并且顏色上豐富多彩，可任意調節透射率反射率等參數，膜層更均勻、色澤更自然，在不同的天氣呈現不同的視覺效果。

　　３、性能參數
　　在線Low—E玻璃的光譜呈現氧化錫導電膜的特征，而離線Low—E玻璃的光譜呈現銀和氧化錫復合膜的特征，二者對可見光都有良好的透射，而對近紅外光后者比前者具有高得多的反射，對遠紅外輻射后者比前者吸收少、反射高。因此，與在線Low—E玻璃相比，離線Low—E玻璃具有極低的遮陽系數和極低的傳熱系數。 玻璃組合        透光率        外反光率        內反光率        遮陽系數        U值        相對熱獲得Btu j;f RP;Y#~2?^
　　在線Low-e        71%        21%        21%        0.76        2.0        158
　　離線Low-e        75%        11%        11%        0.61        1.39        

　　從以上的對比可以看出，離線Low-E 明顯比在線熱功性能好、U值低。
　　在節能方面，冬季在線玻璃明顯比離線增加44%的熱量損失；而在炎熱的夏季在線比離線增加25%的熱量獲得。根據統計，建筑的70%能量是通過窗戶流失的，由此可見，采用離線玻璃對建筑保溫節能重要性。離線膜的光學性能和隔熱性能遠遠好于在線膜，在線膜的輻射系數約為0.21，長波反射率為80％，單層銀膜的輻射率約為0.10，雙層銀膜的輻射率達到0.05，長波反射率為9％。而且所有在線膜的性能基本一樣，而離線膜的性能可以靈活改變。

　　線膜與在線膜的隔熱性能比較見表1：

　　窗戶熱阻
　　普通透明中空玻璃窗
　　含有離線膜的中空玻璃窗
　　含有在線膜的中空玻璃窗
　　技術含量和成本
　　在線Low—E玻璃的制作技術屬于化學鍍膜，設備和工藝相對簡單，產品的技術含量和生產成本都較低；離線Low—E玻璃的制作技術屬于真空磁控濺射鍍膜，設備和工藝都包含很大的技術含量，產品屬于高科技結晶，生產成本很高。

　　5、產品適應性　　在國外，在線Low—E玻璃主要用于民用建筑。原因是民居較為低矮，可單片使用、價格便宜；而功能優異、價格較貴的離線Low—E玻璃則主要做成鋼化中空玻璃，用在商業樓宇等高檔建筑上。

　　6、產品穩定性
　　現時一些人士擔心離線Low—E玻璃產品有膜層氧化問題，不夠穩定。事實上，研究和實驗結果表明，中空（夾層）玻璃中受干燥氣體保護（或與外界隔絕）的Low—E膜完全不會氧化。國外20多年的使用經驗告訴我們，離線Low—E玻璃中空玻璃是長期穩定的產品。

　　單片離線Low—E玻璃膜面較軟（國外有“軟膜”之稱），在受到潮氣和某些氧化劑的侵襲時會緩慢氧化。因此，離線Low—E玻璃對中空玻璃或夾層玻璃的加工條件要求很高。我們知道，如果Low—E玻璃不做成中空玻璃使用，則其節能作用將受到極大的削弱甚至完全喪失，所以Low玻璃（無論在、離線）一般是中空玻璃。值得指出的是，既然是中空玻璃，在“離線Low—E玻璃中空（夾層）玻璃是長期穩定的產品”的前提下，在線Low—E玻璃膜面穩定的優點則只對中空玻璃（夾層）加工單位有利。作為鍍膜玻璃產品的最終用戶，接受的是穩定的中空（夾層）玻璃產品，理應著眼于玻璃的功能，而不是加工過程的難易。故對于Low—E玻璃最終用戶而言，在線Low—E玻璃所謂“膜面穩定”的優點并無實際意義。

　　隨著國民經濟的發展，人們對居住環境的要求越來越高，平板玻璃已由過去的單純作采光材料向裝飾性強、控制光線、節約能源、防止噪聲、降低建筑物自重及改善環境等多功能方向發展。美國在上世紀80年代末期，低輻射玻璃窗已占整個雙層玻璃窗市場的四分之一以上。歐洲每年用量在5000萬m2以上，全世界年用量己超過1．2億m2。德國政府1996年立法規定，所有建筑物都必須采用低輻射鍍膜玻璃，日本和美國有些行業協會也采取了一些措施，鼓勵應用低輻射鍍膜玻璃。資料表明，建筑物使用普通中空玻璃比單層普通玻璃節能50％左右，使用低輻射膜玻璃的中空玻璃窗，則可比單層普通玻璃節能75％左右。我國目前的人均能源占有量有限，對于商業建筑和住宅門窗應大力推廣使用低輻射鍍膜玻璃及用低輻射鍍膜玻璃制作的中空玻璃新型材料，以達到節約能源、保護環境的目的。【完】  

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