鍍膜玻璃的性能分析及應用

　　1.前言
　　隨著國家對節能降耗的大力推廣以及人們環保意識的不斷增強，鍍膜玻璃作為一種高性能的節能建筑材料，越來越受人們的歡迎，廣泛應用到大型建筑和民用住宅上，市場前景看好。本文重點介紹鍍膜玻璃的關鍵性能參數，供參考。

　　2．技術參數
　　對于陽光控制膜或Low-e膜玻璃，主要考慮三個要素：

　　（1）、使用這些產品，無論是為了控制陽光獲得量還是隔熱，它的熱學性能是至關重要的。

　　（2）、建筑物的外觀設計主要體現在其所能提供的色彩、均勻性和再現性上，鍍膜玻璃作為裝飾材料安裝在建筑上，其外觀顏色一定是一致的。

　　（3）、鍍膜玻璃作為裝飾材料必須考慮其耐久性，包括耐磨性、耐酸性和耐堿性。

　　2.1熱學性能
熱學性能是指鍍膜玻璃的過濾能力或控制入射太陽光能量的能力，鍍膜玻璃的熱屬性，即熱總帶取量，可用下式表示：

　　熱總獲取量（THG）=A（陽光熱獲取量）+B（傳導和對流） (1)

　　“A”（陽光熱獲取量）=Sc×SHGF×陽光輻射量
　　Sc—遮陽系數，是指透過玻璃的陽光熱獲取量與相同條件下透過3mm白玻陽光熱獲取量的比值，數值范圍0～1之間。

　　SGGF—陽光熱獲取因子，按美國標準，通過3mm白玻的陽光熱獲取量與陽光輻射量之比為0.87，即SHGF=0.87。

　　“B”表示玻璃安裝后在溫差下傳遞的熱量，可用U×（To－Ti）表示。

　　To為室外溫度，Ti為室內溫度
　　U值——熱傳導性用來衡量玻璃安裝傳導熱的能力。

所以
　　THG=A+B=Sc×0.87×陽光輻射量+U(To－Ti) （2）
　　可見，玻璃節能性能優劣由Sc值和U值這兩個參數就完全可以確定。

　　陽光控制膜玻璃，由于U值變化較小因此SC值的大小對玻璃的節能效果影響較大，在不同的環境，如在南方炎熱地區，為了使熱量盡量少進入室內，維持環境舒適，降低空調費用，可選用SC低的品種；在北方寒冷地區，為了減少室內熱量傳出室外，保持室內溫暖，降低取曖費用，可選用SC高的品種。

　　Low-e鍍膜玻璃具有較高的可見光透過率，較低的Sc值和U值，使用LOW-E玻璃制成的中空玻璃，對輻射、傳導、對流這三種方式的熱傳遞具有很強的阻隔作用，是性能良好的節能玻璃，普通透明玻璃6mm+12A+6mm中空玻璃 U值為2.7 W/m2.K 。而LOW-E鍍膜中空玻璃的U值為1.3～1.8W/m2.K，節能保溫效果明顯。

　　在北方嚴寒地區，如選用陽光膜玻璃，節能效果并不明顯，U值對熱學性能影響較大，適宜采用高透型的Low-e中空玻璃。高透型Low-E玻璃，遮陽系數Sc≥0.5，對透過的太陽能衰減較少。這對以采暖為主的北方地區極為適用，冬季太陽能波段的輻射可透過這種Low-E玻璃進入室內，經室內物體吸收后變為Low-E玻璃不能透過的遠紅外熱輻射，并與室內暖氣發出的熱輻射共同被限制在室內，從而節省暖氣的費用。

　　在南方炎熱地區和夏熱冬冷地區，為達到最佳的節能要求，可選用有遮陽效果的遮陽型Low-e中空玻璃。遮陽型Low-E玻璃，遮陽系數Sc＜0.5，對透過的太陽能衰減較多。這對以空調致冷的南方地區極為適用，夏季可最大限度地限制太陽能進入室內，并阻擋來自室外的遠紅外熱輻射，從而節省空調的使用費用。

　　表1 為幾種中空玻璃的熱學性能參數

　　說明：6C表示6mm透明玻璃，SSG-30 、GEAB180、GEAB150分別是格蘭特公司熱反射玻璃和Low-E玻璃型號。傳熱系數是美國ASHRAE標準條件下的數值。


　　分析表明：在同等透光率下，遮陽型Low-E玻璃具有更低的遮陽系數Sc，這意味著它在限制太陽熱輻射的同時，并不會過多阻擋可見光的透過，通俗地說，它將陽光中的熱量過濾掉了。熱反射鍍膜玻璃獲得低遮陽系數Sc的代價是，損失可見光的透過，這會極大地影響室內的自然采光。

　　通過評估不同玻璃的熱學性能，就能為你選擇最合適的品種。我公司擁有一套軟件，使用Window4.1程序,可根據不同的氣候條件以及客戶的需求,模擬分析計算相應的熱學性能參數,為用戶提供最佳配置的產品。

　　2.2顏色均勻性
　　顏色外觀和反射強度有關，可用HunterL,a,b標準表示。

　　“L”表示光強度，“a”和“b”數值是與之正交的一個顏色平面。“a”

　　為紅—綠顏色當量，“b”為黃—蘭顏色當量，如圖1所示。

　　其中L1、a1、b1為玻璃顏色的中心參照值，L2、a2、b2為同一批玻璃的顏色參數。

　　對于陽光膜玻璃，玻璃表面的反射色差ΔE不應大于3CIELAB色差單位，對于Low-e膜玻璃，玻璃表面的反射色差ΔE不應大于2.5CIELAB色差單位，這也是鍍膜玻璃的顏色控制標準。我公司采用國外先進的設備和磁控濺射工藝，顏色控制標準陽光膜可達到ΔE≤2CIELAB，Low-e膜可達到ΔE≤1.5CIEAB，顏色豐富，均勻性好。通過測量系統得到相應的數值來表示顏色和強度，可以使不同的產品在外觀上可以定量地進行比較。

　　陽光膜玻璃的反射率越高，即L值越高，說明其對太陽能的控制越強，但玻璃的透過率會隨著反射率的升高而降低，影響采光效果，太高的反射率也可能出現光污染問題。一些大城市如上海、廣州等已明確規定限制使用反射率高的陽光膜玻璃。

　　Low-E玻璃對太陽光中可見光有較高的透過率，可達到80%以上，反射率則很低，一般在10%以下，即使是遮陽型Low-E玻璃，可見光的透過率也達到36%以上，這使其與陽光膜相比，光學性能大為改觀，從室外看，外觀更透明、清晰，既保證了建筑的良好采光，又避免了以往大面積幕墻反射造成的光污染現象，營造出更為柔和、舒適的環境。

　　因Low-E玻璃具有綠色、環保的特點，其節能優點正得到大家的認可，未來幾年在我國一定會得到日益廣泛的應用。

　　2.3耐久性
對于用戶來說，鍍膜玻璃的耐久性也是項重要的技術參數，耐久性包括耐磨性、耐酸性和耐堿性。

　　2.3.1耐磨性
對陽光膜一般采用Taber研磨測試法來判斷玻璃耐磨性好壞。以鍍膜面為磨損面，將玻璃樣片在研磨機上研磨200轉，通過比較研磨前后透光率的變化來度量膜層的磨損程度，可見光透射比平均值差值的絕對值小于4%為合格。Taber研磨測試是一種很好的日常質量控制手段，它能很快發現鍍膜玻璃的缺陷。如果玻璃是過期、沾染的或者清洗不干凈的，膜層的附著力就會降低，Taber研磨測試就會發現耐磨不合格。

　　對LOW—E膜，最簡單有效的方法就是測試玻璃的抗沖洗能力，如果Low-e玻璃經中空玻璃清洗機反復沖洗后，不出現刮痕，說明其后續加工能力強，玻璃的耐磨性也是可以接受的。由于Low-e膜層較軟，膜層結合力較差，其中有一層銀膜暴露在空氣中，容易被氧化而失效，因此不能作單片使用，必須合成中空玻璃才能使用。

　　2.3.2耐酸性
　　耐酸性一般用浸漬方法測試，將玻璃樣品浸漬在23±20C1 mol/L濃度的鹽酸溶液中，浸泡24小時后取出樣品，通過比較浸漬前后可見光透射比差值的絕對值來判定耐酸性的好壞，絕對值小于4%為合格。

　　2.3.3耐堿性
　　耐堿性一般用浸漬方法測試，將玻璃樣品浸漬在23±20C1 mol/L濃度的氫氧化鈉溶液中，浸泡24小時后取出樣品，通過比較浸漬前后可見光透射比差值的絕對值來判定耐堿性的好壞，絕對值小于4%為合格。

　　根據這些測試結果，跟一些已使用了10～20年的鍍膜玻璃的歷史數據作比較，也可以得到鍍膜玻璃現場壽命的有關結論。

　　3、結語
　　通過了解鍍膜玻璃的性能參數，根據不同的氣候環境，不同的使用場合，人們都可以選用不同的鍍膜玻璃的品種來滿足建筑裝飾的需求。我國是一個能源匱乏的國家，建筑節能勢在必行，隨著社會經濟發展，為實現國家“十一五”的節能目標，具有環保節能的Low-e中空玻璃將成為公共建筑和民用住宅的首選產品和主流產品。

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