您的位置: 中国幕墙网 > 技术热点 > 新闻正文

解读:在线Low-e玻璃应用技术要点

来源:北京中新方建筑科技研究中心 上海耀皮玻璃集团股份有限公司  作者:刘忠伟 戚炜奕  日期:2017-2-10
页面功能 [字体: ] [ 打印 ] [ 投稿 ] [ 评论 ] [ 转发 ] [ 啄木鸟 ]
  中空Low-e玻璃以其优良的光、热性能被广泛地应用于建筑门窗和玻璃幕墙工程。通常所用的Low-e玻璃都是离线工艺生产的,即将玻璃板表面清洗干净,采用真空磁控溅射设备,在玻璃板表面镀一层银膜及多层功能膜,对玻璃光、热性能起主要作用的是这层银膜。

  一、前言

  中空low-e玻璃以其优良的光、热性能被广泛地应用于建筑门窗玻璃幕墙工程。通常所用的Low-e玻璃都是离线工艺生产的,即将玻璃板表面清洗干净,采用真空磁控溅射设备,在玻璃板表面镀一层银膜及多层功能膜,对玻璃光、热性能起主要作用的是这层银膜。镀一层银膜的称为单银Low-e,镀两层银膜的称为双银Low-e,镀三层银膜的称为三银Low-e。由于是采用真空磁控溅射工艺和设备在玻璃板上镀Low-e膜,膜层与玻璃板表面之间是分子键,膜层与玻璃表面之间的牢固度较低,膜层本身较“软”,易划伤、磨伤,银膜长时间暴露在空气中还易氧化、变性,因此离线Low-e玻璃膜也俗称“软膜”。通常要将Low-e玻璃制作成中空玻璃,且Low-e膜位于中空玻璃空气腔中,以保护Low-e膜不被划伤、磨伤和氧化,即离线Low-e玻璃不能裸用。

  在线Low-e玻璃是在浮法玻璃生产线上,在生产浮法玻璃的过程中,采用化学气相沉积方法,在玻璃板表面镀一层半导体氧化物膜,该膜层与离线Low-e膜具有相似的优良光、热性能,称为在线Low-e玻璃。在线low-e膜层与玻璃板表面之间是化学键,膜层与玻璃表面之间的牢固度较高,膜层本身非常“硬”,不易划伤、磨伤,膜层长时间暴露在空气中也没有氧化、变性问题,因此在线Low-e玻璃膜也俗称“硬膜”。在线Low-e玻璃可单独使用,即在线Low-e玻璃能裸用。

  二、Low-e玻璃节能机理

  Low-e是英文Low emission 的缩写,其中文意思为低辐射,Low-e 玻璃即为低辐射玻璃。任何物体,在绝对温度0K以上,均向外辐射电磁波,也吸收电磁波,波段范围通常为5—50 ,即通常所说的环境热量。一般情况下,物体的辐射能力等于吸收能力。物体辐射服从斯蒂芬—波尔兹曼定律:

  式中:E——物体的辐射能流密度;T—物体的绝对温度;C—物体的辐射系数,也等于吸收系数。

  黑体的吸收系数Cb最大,即辐射系数Cb最大,Cb为5.68,其他物体称为灰体,其辐射系数C均小于Cb。物体的辐射系数C与黑体辐射系数Cb的比值称为该物体的辐射率 ,显然物体的辐射率是小于1的常熟。辐射率较小的材料称为低辐射材料。国家标准规定,离线Low-e玻璃膜的辐射率应不大于0.15;在线Low-e玻璃膜的辐射率应不大于0.25,即离线Low-e玻璃对环境热量的辐射能力更低。

  太阳光谱和环境热量波谱见图1。在太阳光谱中,能量主要集中在0.30—2.5区间,其中0.30—0.384是紫外线,0.38—0.78可见光(词条“可见光”由行业大百科提供),0.78—2.5是近红外线。环境热量分布在2.5—40之间,在太阳光谱中,没有远红外线,即没有环境热量。

图1 太阳光谱和环境热量波谱

  平板玻璃的光谱见图2。由图2可见,在太阳光谱范围内,平板玻璃透射率非常高,即对于太阳光,平板玻璃几乎是完全透明的,因此平板玻璃的遮阳系数很大,遮阳性能较差。在环境热量波谱范围内,平板玻璃是完全不透明的,即透射率是零,所以平板玻璃具有保温性能,可以作为建筑外维护材料使用。但平板玻璃的保温性能较差,传热系数较大,其原因是在环境热量波谱范围内,平板玻璃的吸收率非常高,反射率较低,当平板玻璃两侧存在温差时,平板玻璃吸收高温一侧的热量而自身温度提高,并将热量传递的低温一侧,这就是平板玻璃保温性能差的机理。

图2 平板玻璃的光谱

  Low-e玻璃的光谱见图3。由图3可见,Low-e玻璃在可见光范围内透射率仍然较高,但比平板玻璃已有所降低。在太阳光谱中的近红外线范围内,Low-e玻璃的透射率下降较多,即Low-e玻璃的遮阳性能较好,遮阳系数较低。在环境热量范围内,Low-e玻璃的吸收率较低,反射率较高,当Low-e玻璃两侧存在温差时,Low-e玻璃将高温一侧的热量反射回高温一侧,只将较少一部分热量传递到低温一侧,这就是Low-e玻璃保温性能好的机理。

图3 Low-e玻璃光谱

  三、单片在线Low-e玻璃应用

  既然在线Low-e玻璃膜层较“硬”,即可以单片使用。使用中应将Low-e膜面设置在室内侧,见图4。这样做不仅保留了在线Low-e玻璃较好的遮阳性能,也使其保温性能达到最佳,即传热系数较低。降低在线Low-e玻璃传热系数的机理是:玻璃内换热系数为:

图4 单片在线Low-e玻璃

  式中:——室内表面换热系数; ——室内表面对流换热系数,通常取3.6;

  ——室内表面辐射换热(词条“辐射换热”由行业大百科提供)系数; ——室内表面辐射率。

  对于普通玻璃,其表面辐射率为0.837,计算得普通玻璃内表面换热系数为8 。如果玻璃内侧有在线Low-e膜,例如取其辐射率为0.1,则玻璃室内表面换热系数降至4.1,普通单片玻璃传热系数一般为5.6——6.0 ,单片在线Low-e玻璃的传热系数可降至3.4——3.7 ,节能效果极为明显。

  夏热冬暖地区建筑节能主要着眼点是玻璃的遮阳系数,对玻璃的传热系数要求不高,在许多情况下传热系数要求在3.5—4.7 ,采用单片在线low-e玻璃即可满足对玻璃遮阳系数和传热系数的要求。

  夹层在线low-e玻璃应用的技术与单片在线low-e玻璃相同,low-e膜也应设置在室内侧,这样设置玻璃的热工性能表现最佳。如果low-e膜设置于夹胶层中,low-e膜对玻璃传热系数的贡献降低至零,同时还可能产生PVB胶片与low-e膜不相容问题,造成夹层在线low-e玻璃在使用中PVB胶片开裂、失效。

  四、中空在线low-e玻璃

  中空玻璃周边密封性能至关重要,如果密封性能不好,环境空气就会进入中空玻璃空腔,空气中的水蒸气也随之进入中空玻璃空腔中。当空腔中水蒸气浓度达到一定程度,中空玻璃就会出现内结露现象,中空玻璃随之失效。环境空气进入中空玻璃空腔的同时,空气中的氧气也随之进入空腔,当空腔中氧气浓度达到一定程度,离线low-e膜将发生氧化、变性,中空离线low-e玻璃失效。相对比较,中空离线low-e玻璃low-e膜氧化比内结露更敏感,更易发生,且low-e膜氧化不可逆转。中空玻璃周边密封是相对的,气体有渗透是绝对的。当空气渗透(词条“空气渗透”由行业大百科提供)量较少,中空玻璃尚未达到内结露,但可能造成离线low-e膜的氧化。如果采用在线low-e玻璃构成中空low-e玻璃,由于在线low-e膜没有氧化问题,因此采用在线low-e玻璃构成中空玻璃,可弥补中空玻璃密封性能欠佳的问题。对于尚未达到内结露,但有少量空气渗透,采用离线low-e玻璃low-e膜可能会氧化、失效,但采用在线low-e玻璃则可保持该中空玻璃仍能正常使用。

  五、超级节能中空玻璃

  国家对建筑节能要求越来越高,对材料热工性能要求越来越严,如北京地区自2014年起,居住建筑外的传热系数限值为1.5—2.0 。由于窗框的传热系数普遍大于或远大于2.0,因此要求玻璃的传热系数应尽可能的低,以保证整窗传热系数达到2.0以下。

  常用的6+12A+6low-e(离线)中空玻璃的传热系数大约为1.8,无法满足整窗传热系数达到2.0以下要求。如果组成中空玻璃的两片玻璃都采用离线low-e玻璃。其传热系数仅降低0.1 ,即为1.7 ,其原因是离线low-e膜只能位于中空玻璃空腔中,两片low-e膜作用重复,作用没有充分发挥。如果组成中空玻璃的外片采用离线low-e玻璃,内片采用在线low-e玻璃,内片玻璃的low-e膜设置于室内侧,见图5。

图5 超级节能中空玻璃

  该中空玻璃两片low-e膜各自充分发挥作用,则6low-e(离线)+12A+6low-e(在线)中空玻璃的传热系数可低至1.4 ,其优良的热工性能在许多对玻璃幕墙和建筑外窗要求高的建筑都可满足要求,避免采用三玻两腔中空low-e玻璃,因为三玻两腔中空low-e玻璃产品成本高,且自重大,应用成本也高。鉴于由一片离线low-e玻璃和一片在线low-e玻璃组成的中空玻璃热工性能特别优异,因此将其命名为超级节能中空玻璃,以有别于一般中空low-e玻璃。我们相信,随着超级节能中空玻璃认知度的不断提高,其市场应用量会越来越大,其社会效益也会越来越受到行业褒奖。

  六、结束语

  政策和法规是市场需求的风向标,市场需求是技术创新的原动力,随着国家不断提高建筑节能的要求,超级节能玻璃及其系列产品将会得到不断的开发和应用。

门窗幕墙第一手资讯! 上中国幕墙网 news.alwindoor.com 手机访问地址 3g.alwindoor.com

专家介绍

 刘忠伟

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:北京中新方建筑科技研究中心

技术职称:教授级高级工程师,工学博士

专业:1.建筑幕墙设计与计算。 2.建筑幕墙应用技术咨询;《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113主编。

专长:建筑玻璃应用科学与技术、建筑物理、建筑节能、建筑幕墙、门窗等专业的设计与研究。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2017-2-10/42508-1.htm
此文由 中国幕墙网 点击查看 www.alwindoor.com 收集整理,未经许可不得转载!
我要评论 (已有*人参与评论)
上一篇:专家解读:极端气候对幕墙玻璃的破坏
    
【回到顶部】
   2018年是我国改革开放四十周年,是实现“十三五”规划承上启下的关键一年。随着中国特色社会主义进入了新时期,党的十九大提...
[正文]  [评论]

中国幕墙网版权和免责声明

版权声明: 本网站所有文章版权,归中国幕墙网和作者所共有,未经允许请勿转载。

转载要求: 转载的图片或者文件,链接请不要盗链到本站,且不准打上各自站点的水印,亦不能抹去本站水印。

隐私条款: 除非特别声明,否则文章所体现的任何观点并不代表中国幕墙网。
本站转载或引用文章若涉及版权问题请与我们联系,我们立即将其删除!

月精彩评论集锦
  • 质量差的爪件来源于广东。 原因有两点:第一、市场的恶性竞争; 第二、多重的采购; 其实真正的工程造价的爪件(260元/套)的价格摊开到每平方也就100多块,但很多施工单位为了省钱还是选用细小的爪件,他们总以为不会有质量问题。果真出了问题是没有人能够承担这个责任的。
    来自 113.96.60.13 的读者对玻璃幕墙爪件鱼目混珠应严加管理的评论
  • 春江很牛吗?就是一个标准的温州家庭作坊式企业,和坚朗,立兴这些大品牌,没得比的。。
    来自 182.135.64.76 的读者对行业七大品牌排行榜、用户群体全国分布情况分析的评论
  • 白云的超高性能密封胶性能确实挺好的,但价格方面有点贵,几乎与进口胶价格一样。不知道是否是因为在国内没有竞争对手的缘故呢?
    来自 183.62.37.18 的读者对白云化工超高性能胶 绽放雪域高原的评论
  • 伟昌的铝材我比较满意,我的装饰公司用了12年多了,也没谁说有什么问题的。
    来自 219.129.152.58 的中国幕墙网读者对“晶艺”杯07—08年中国幕墙网大型读者调查活动的评论
  • 安泰胶不错,我们常年都在用,特别是售后服务这块,感觉很贴心。业务员也很有素质,跟客户感觉很好!
    来自 123.186.241.163 的读者对2010年度“建筑用硅酮结构密封胶”产品展播的评论
  • 中国建筑金属结构协会会长姚兵亲自定义“中国硅酮胶五大领军企业”:南有白云、东有之江、西有中原、北有永安、中有中原!这是中国硅酮胶产业的最新格局!
  • 这篇文字写的很好,把中小玻璃深加工企业的现状及困境都一一列举出来,本人也在这类企业任职三年,与作者有同感。中小玻璃加工企业,希望挖一些大企业的专业人员来任职,但是人来了,也给了重要的职位,但是真正运作的过程中,老板依然要按自己的工作习惯,价值观来行事,所以尽管老板花"高新",请"能人",却没有真正起到能人的作用,企业的问题依然没解决,最后人还是会一拨拨地更换。希望作者这篇文章能有更多人看到,就会有更多人受益。作为同行,顶一个!
    来自 123.151.185.220 的手机版读者对中小玻璃深加工企业之殇的评论
  • 现在的社会,在幕墙行业发展,如果做一名工人,正在你没有关系的前提下 发展很不容易 现在的社会裙带关系十分的严重 都苦了那些辛苦工作的第一生产线上的员工....
    来自 116.228.86.30 的小杨、Ge对远大集团 志向远大的评论
知识百科
月热点新闻推荐[TOP10]
月企业关注度排名
月产品人气值排名
客服电话:400-60-54100  传真:0832-2201099 值班电话:15023154960