镀膜玻璃的性能分析及应用

　　1.前言
　　随着国家对节能降耗的大力推广以及人们环保意识的不断增强，镀膜玻璃作为一种高性能的节能建筑材料，越来越受人们的欢迎，广泛应用到大型建筑和民用住宅上，市场前景看好。本文重点介绍镀膜玻璃的关键性能参数，供参考。

　　2．技术参数
　　对于阳光控制膜或Low-e膜玻璃，主要考虑三个要素：

　　（1）、使用这些产品，无论是为了控制阳光获得量还是隔热，它的热学性能是至关重要的。

　　（2）、建筑物的外观设计主要体现在其所能提供的色彩、均匀性和再现性上，镀膜玻璃作为装饰材料安装在建筑上，其外观颜色一定是一致的。

　　（3）、镀膜玻璃作为装饰材料必须考虑其耐久性，包括耐磨性、耐酸性和耐碱性。

　　2.1热学性能
热学性能是指镀膜玻璃的过滤能力或控制入射太阳光能量的能力，镀膜玻璃的热属性，即热总带取量，可用下式表示：

　　热总获取量（THG）=A（阳光热获取量）+B（传导和对流） (1)

　　“A”（阳光热获取量）=Sc×SHGF×阳光辐射量
　　Sc—遮阳系数，是指透过玻璃的阳光热获取量与相同条件下透过3mm白玻阳光热获取量的比值，数值范围0～1之间。

　　SGGF—阳光热获取因子，按美国标准，通过3mm白玻的阳光热获取量与阳光辐射量之比为0.87，即SHGF=0.87。

　　“B”表示玻璃安装后在温差下传递的热量，可用U×（To－Ti）表示。

　　To为室外温度，Ti为室内温度
　　U值——热传导性用来衡量玻璃安装传导热的能力。

所以
　　THG=A+B=Sc×0.87×阳光辐射量+U(To－Ti) （2）
　　可见，玻璃节能性能优劣由Sc值和U值这两个参数就完全可以确定。

　　阳光控制膜玻璃，由于U值变化较小因此SC值的大小对玻璃的节能效果影响较大，在不同的环境，如在南方炎热地区，为了使热量尽量少进入室内，维持环境舒适，降低空调费用，可选用SC低的品种；在北方寒冷地区，为了减少室内热量传出室外，保持室内温暖，降低取暧费用，可选用SC高的品种。

　　Low-e镀膜玻璃具有较高的可见光透过率，较低的Sc值和U值，使用LOW-E玻璃制成的中空玻璃，对辐射、传导、对流这三种方式的热传递具有很强的阻隔作用，是性能良好的节能玻璃，普通透明玻璃6mm+12A+6mm中空玻璃 U值为2.7 W/m2.K 。而LOW-E镀膜中空玻璃的U值为1.3～1.8W/m2.K，节能保温效果明显。

　　在北方严寒地区，如选用阳光膜玻璃，节能效果并不明显，U值对热学性能影响较大，适宜采用高透型的Low-e中空玻璃。高透型Low-E玻璃，遮阳系数Sc≥0.5，对透过的太阳能衰减较少。这对以采暖为主的北方地区极为适用，冬季太阳能波段的辐射可透过这种Low-E玻璃进入室内，经室内物体吸收后变为Low-E玻璃不能透过的远红外热辐射，并与室内暖气发出的热辐射共同被限制在室内，从而节省暖气的费用。

　　在南方炎热地区和夏热冬冷地区，为达到最佳的节能要求，可选用有遮阳效果的遮阳型Low-e中空玻璃。遮阳型Low-E玻璃，遮阳系数Sc＜0.5，对透过的太阳能衰减较多。这对以空调致冷的南方地区极为适用，夏季可最大限度地限制太阳能进入室内，并阻挡来自室外的远红外热辐射，从而节省空调的使用费用。

　　表1 为几种中空玻璃的热学性能参数

　　说明：6C表示6mm透明玻璃，SSG-30 、GEAB180、GEAB150分别是格兰特公司热反射玻璃和Low-E玻璃型号。传热系数是美国ASHRAE标准条件下的数值。


　　分析表明：在同等透光率下，遮阳型Low-E玻璃具有更低的遮阳系数Sc，这意味着它在限制太阳热辐射的同时，并不会过多阻挡可见光的透过，通俗地说，它将阳光中的热量过滤掉了。热反射镀膜玻璃获得低遮阳系数Sc的代价是，损失可见光的透过，这会极大地影响室内的自然采光。

　　通过评估不同玻璃的热学性能，就能为你选择最合适的品种。我公司拥有一套软件，使用Window4.1程序,可根据不同的气候条件以及客户的需求,模拟分析计算相应的热学性能参数,为用户提供最佳配置的产品。

　　2.2颜色均匀性
　　颜色外观和反射强度有关，可用HunterL,a,b标准表示。

　　“L”表示光强度，“a”和“b”数值是与之正交的一个颜色平面。“a”

　　为红—绿颜色当量，“b”为黄—兰颜色当量，如图1所示。

　　其中L1、a1、b1为玻璃颜色的中心参照值，L2、a2、b2为同一批玻璃的颜色参数。

　　对于阳光膜玻璃，玻璃表面的反射色差ΔE不应大于3CIELAB色差单位，对于Low-e膜玻璃，玻璃表面的反射色差ΔE不应大于2.5CIELAB色差单位，这也是镀膜玻璃的颜色控制标准。我公司采用国外先进的设备和磁控溅射工艺，颜色控制标准阳光膜可达到ΔE≤2CIELAB，Low-e膜可达到ΔE≤1.5CIEAB，颜色丰富，均匀性好。通过测量系统得到相应的数值来表示颜色和强度，可以使不同的产品在外观上可以定量地进行比较。

　　阳光膜玻璃的反射率越高，即L值越高，说明其对太阳能的控制越强，但玻璃的透过率会随着反射率的升高而降低，影响采光效果，太高的反射率也可能出现光污染问题。一些大城市如上海、广州等已明确规定限制使用反射率高的阳光膜玻璃。

　　Low-E玻璃对太阳光中可见光有较高的透过率，可达到80%以上，反射率则很低，一般在10%以下，即使是遮阳型Low-E玻璃，可见光的透过率也达到36%以上，这使其与阳光膜相比，光学性能大为改观，从室外看，外观更透明、清晰，既保证了建筑的良好采光，又避免了以往大面积幕墙反射造成的光污染现象，营造出更为柔和、舒适的环境。

　　因Low-E玻璃具有绿色、环保的特点，其节能优点正得到大家的认可，未来几年在我国一定会得到日益广泛的应用。

　　2.3耐久性
对于用户来说，镀膜玻璃的耐久性也是项重要的技术参数，耐久性包括耐磨性、耐酸性和耐碱性。

　　2.3.1耐磨性
对阳光膜一般采用Taber研磨测试法来判断玻璃耐磨性好坏。以镀膜面为磨损面，将玻璃样片在研磨机上研磨200转，通过比较研磨前后透光率的变化来度量膜层的磨损程度，可见光透射比平均值差值的绝对值小于4%为合格。Taber研磨测试是一种很好的日常质量控制手段，它能很快发现镀膜玻璃的缺陷。如果玻璃是过期、沾染的或者清洗不干净的，膜层的附着力就会降低，Taber研磨测试就会发现耐磨不合格。

　　对LOW—E膜，最简单有效的方法就是测试玻璃的抗冲洗能力，如果Low-e玻璃经中空玻璃清洗机反复冲洗后，不出现刮痕，说明其后续加工能力强，玻璃的耐磨性也是可以接受的。由于Low-e膜层较软，膜层结合力较差，其中有一层银膜暴露在空气中，容易被氧化而失效，因此不能作单片使用，必须合成中空玻璃才能使用。

　　2.3.2耐酸性
　　耐酸性一般用浸渍方法测试，将玻璃样品浸渍在23±20C1 mol/L浓度的盐酸溶液中，浸泡24小时后取出样品，通过比较浸渍前后可见光透射比差值的绝对值来判定耐酸性的好坏，绝对值小于4%为合格。

　　2.3.3耐碱性
　　耐碱性一般用浸渍方法测试，将玻璃样品浸渍在23±20C1 mol/L浓度的氢氧化钠溶液中，浸泡24小时后取出样品，通过比较浸渍前后可见光透射比差值的绝对值来判定耐碱性的好坏，绝对值小于4%为合格。

　　根据这些测试结果，跟一些已使用了10～20年的镀膜玻璃的历史数据作比较，也可以得到镀膜玻璃现场寿命的有关结论。

　　3、结语
　　通过了解镀膜玻璃的性能参数，根据不同的气候环境，不同的使用场合，人们都可以选用不同的镀膜玻璃的品种来满足建筑装饰的需求。我国是一个能源匮乏的国家，建筑节能势在必行，随着社会经济发展，为实现国家“十一五”的节能目标，具有环保节能的Low-e中空玻璃将成为公共建筑和民用住宅的首选产品和主流产品。

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