关于low-E镀膜玻璃在建筑中的应用
摘要:镀膜玻璃是在玻璃的一个或两个表面上,用物理或化学的方法镀上金属、金属氧化物等的薄膜而制成的玻璃深加工制品。不同的膜层颜色和对光线的反射率不同,使得用镀膜玻璃装饰的建筑物晶莹辉煌。low-E镀膜玻璃可以控制阳光的入射,减少空调能耗,而低辐射镀膜玻璃可限制室内热量向外辐射散失,在寒冷地区有显著的节能效果。
关键词:镀膜,low-E,遮阳系数,相对增热量
镀膜玻璃(Reflective glass)也称反射玻璃。镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求。镀膜玻璃按产品的不同特性,可分为以下几类:热反射玻璃、低辐射玻璃(Low-E)、导电膜玻璃等。
在建筑中,使用最多的是热反射玻璃。
low-E玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对于可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,另外,还具有良好的透射性,因此,也称为阳光控制玻璃。
1:low-E玻璃的制备原理
目前的两种Low-E玻璃生产方法
(1)在线高温热解沉积法:这种方法生产的"Low-E"玻璃具有许多优点:它可以热弯,钢化,不必在中空状态下使用,可以长期储存。它的缺点是热学性能比较差 。除非膜层非常厚,否则其"u"值只是溅射法"Low-E"镀膜玻璃的一半。如果想通过增加膜厚来改善其热学性能,那么其透明性就非常差。
(2)离线真空溅射法:离线法生产Low-E玻璃,是目前国际上普遍采用真空磁控溅射镀膜技术。
目前,国产和绝大部分进口磁控溅射镀膜生产线的目标产品均是以镀制单质膜和金属膜为主的阳光控制膜玻璃。这类产品工艺相对简单,对设备的要求较低。因此,这些生产线不能满足镀制LOW-E玻璃的要求。
溅射法生产"Low-E"玻璃,具有如下特点:由于有多种金属靶材选择,及多种金属靶材组合,因此,溅射法生产"Low-E"玻璃可有多种配置。在颜色及纯度方面,溅射镀也优于热喷镀,而且,由于是离线法,在新产品开发方面也较灵活 。最主要的优点还在于溅射生产的"Low-E"中空玻璃其"u"值优于热解法产品的"u"值,但是它的缺点是氧化银膜层非常脆弱,所以它不可能象普通玻璃一样使用。它必须要做成中空玻璃,且在未做成中空产品以前,也不适宜长途运输。
2:low-E玻璃具有以下特性:
(1)优异的热性能:外门窗玻璃的热损失是建筑物能耗的主要部分,占建筑物能耗的50%以上。有关研究资料表明,玻璃内表面的传热以辐射为主,占58%,这意味着要从改变玻璃的性能来减少热能的损失,最有效的方法是抑制其内表面的辐射。普通浮法玻璃的辐射率高达0.84,当镀上一层以银为基础的低辐射薄膜后,其辐射率可降至0.15以下。因此,用Low-E玻璃制造建筑物门窗,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递,达到理想的节能效果。室内热量损失的降低所带来的另一个显著效益是环保。寒冷季节,因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害气体的排放是重要的污染源。如果使用Low-E玻璃,由于热损失的降低,可大幅减少因采暖所消耗的燃料,从而减少有害气体的排放。
透过玻璃的热量是双向的,热量即能由室内传递到室外,反之亦然,并且是同时进行的,只是传递热量差的问题。在冬天的时候,室内的温度比室外高,要求保温。夏天室内温度比室内的低,要求玻璃能隔热,就是室外热量尽量少的传递到室内。LOW-E 玻璃能够实现冬天喝夏天的要求,既能保温又能隔热,起到环保低碳的效果。 (2)良好的光学性能 : Low-E玻璃的可见光透过率从理论上的0%-95%(6mm白玻很难做到)不等,可见光透过率代表室内的采光性。室外反射率从10%-30%左右,室外反射率就是可见光反射率,代表反光强度或者耀眼程度,目前为止,中国要求幕墙的可见光反射率不大于30%。
Low-E玻璃的上述特性使得其在发达国家获得了日益广泛的应用。我国是一个能源相对匮乏的国度,能源的人均占有量很低,而建筑能耗已经占全国总能耗的27.5%左右。因此,大力开发Low-E玻璃的生产技术并推广其应用领域,必将带来显著的社会效益和经济效益。
在美国及欧洲,低辐射(Low-E)(译称娄义)镀膜玻璃由于其优越的性能,得到了极大的关注。特别是德国的Wschvo法规,使Low-E玻璃有迅猛的发展。
欧洲的制造商是在60年代末开始实验室研究"Low-E"的。1978年,美国的英特佩(interqane)成功地将"Low-E"玻璃应用到建筑物上。
"Low-E"的优越性是无可质疑的 。从1990年开始,"Low-E"的用量在美国以年5%的速度递增 。将来,"Low-E"是否成为窗玻璃的主导地位还不得知,但是业主和门窗公司都非常重视节能型的门窗。



参考文献:
1:《平板玻璃深加工学》,武汉理工大学。:
2:《玻璃表面和表面处理》,王承遇、陶瑛, 中国建材工业出版社。
3:《Low-E玻璃在建筑中的节能效果》,佟菲 张志刚 。