第四章-节能门窗与节能玻璃-第二节XP-第一次

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1、第二节 节能玻璃,节能玻璃的类型： 一、Low-E玻璃 二、热反射玻璃 三、吸热玻璃 四、夹胶玻璃 五、中空玻璃 六、真空玻璃,（一）概述 Low-E(Low-Emissivity)玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属（银、铜、锡）或其他化合物组成的膜系产品。 其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。,Low-E膜的主要功能层是银层，银是自然界中辐射率最低的物质之一，在玻璃表面上镀纳米级别的银层，可以使玻璃的辐射率从0.84降低至0.020.12,一、Low-E玻璃,一般单银Low-E膜主要是依靠

2、均匀分布在中间层的银层（Ag）来起到反射远红外热辐射作用，整个膜层厚度约4575nm；而双银Low-E膜的整体结构相对比较复杂，主要有两层以上的银层均匀分布在其他起保护作用的金属氧化物之间，膜层中的银层（Ag）为相隔重叠在中间层，银基膜层的厚度约在512nm之间，形成金属层与绝缘层相互交叉的特殊薄膜结构。,一般膜系由几到十几层膜层构成，镀膜材料为金属银，其中仅仅是银膜层起低辐射作用，其它膜层全部为保护和过度膜层。采用真空磁控溅射工艺，在玻璃表面镀上单层、双层或多层银的功能膜，银的两侧需加上多层介质膜。,（二）评价指标 遮阳系数：玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力，英文为Shading Coeffic

3、ient（SC）。在我国GB/T2680中称为遮挡系数（Se）。遮阳系数越小，阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好。,辐射率：是衡量物体表面以辐射的形式释放能量相对强弱的能力。黑体的辐射率等于1，其他物体辐射率介于0-1之间。,玻璃的辐射率越接近于零，其绝热性能就越好。,“u”值：ASHRAE标准条件下，由于玻璃热传导和室内外的温差，所形成的空气到空气的传热量。其单位为：W/m2.K，“u”值越低，通过玻璃的传热量也越低，窗玻璃的绝热性能越好。 通常，浮法白玻璃的辐射率为0.84。而大多数在线热聚合“Low-E”镀膜玻璃的辐射率在0.35到0.5之间。磁控真空溅射“Low-E”镀膜玻璃的辐射率在0

4、.08到0.15之间。低的辐射率直接对应着低的“u“值。,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。 Low-E玻璃能够实现冬暖和夏凉的要求，既能保温又能隔热，起到环保低碳的效果。,（三）Low-E玻璃生产方法,1、在线高温热解沉积法： 是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的。液体金属或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上，随着玻璃的冷却，金属膜层成为玻璃的一部分。因此，该膜层坚硬耐用。 优点：它可以热弯，钢化，不必在中空状态下使

5、用，可以长期储存。 缺点:是热学性能比较差。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 磁控溅射的工作原理是把玻璃放在架子上，送入10-1数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体（惰性气体Ar或反应气体O2、N2），并保持真空度稳定。将靶材Ag等嵌入阴极，置入磁场从而构成磁控靶。以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源，在高电压的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体。其中，电子在电场和磁场的共同作用下，进行高速螺旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴极靶材，被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜Low-E玻璃。,

6、为了形成均匀一致的膜层，阴极靶靠近玻璃表面来回移动。为了取得多层膜，必须使用多个阴极，每一个阴极均是在玻璃表面来回移动，形成一定的膜厚。 溅射法工艺生产“Low-E”玻璃，需一层纯银薄膜作为功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护，且作为膜层之间的中间层增加颜色的纯度及光透射度。,什么是在线“Low-E”玻璃与离线“Low-E”玻璃？,在线“Low-E”玻璃是指在浮法玻璃生产线上制备的“Low-E”玻璃。 离线“Low-E”玻璃是指在离开浮法玻璃生产线制备的“Low-E”玻璃。,（3）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

7、组合，因此，溅射法生产“Low-E”玻璃可有多种配置。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。,（四）Low-E玻璃颜色及厚度 最基本色，蓝、绿、灰三个基本色调，可以根据不同元素的反映，做出不同的工艺。比如说金色，银色。,Low-E玻璃有在线Low-E玻璃，离线Low-E玻璃。 在线Low-E玻璃品种单一。Low-E玻璃受浮法玻璃规模生产的限制，目前只有6mm厚一种品种。 离线L

8、ow-E玻璃品种多样，根据不同气候特点可以制作高、中、低多种透过率产品，并且颜色上有银灰、浅灰、浅蓝和无色透明等，用着色玻璃还可制作绿色等其他多种颜色。厚度从3-12mm都可制做。,（五）需要注意的问题,1. 离线Low-E玻璃膜面较软，在受到潮气和某些氧化剂的侵袭时会缓慢氧化。 2. 在线Low-E玻璃为“硬镀膜”，膜层保质期为30年。离线Low-E玻璃为“软镀膜”，膜层牢固性差，几乎不能裸露保存。 3. 离线Low-E玻璃必须在很短的时间内加工成中空玻璃。由于中空玻璃的弱呼吸作用，水蒸气、硫化物、氧化物进入空腔后，会导致离线Low-E玻璃隔热性能逐渐丧失，外观发乌、变色、逐渐出现大量霉点。

9、,（六）分类 单银Low-E玻璃 单银Low-E镀膜玻璃通常只含有一层功能层（银层），加上其他的金属及化合物层，膜层总数达到5层。 双银Low-E玻璃 双银Low-E镀膜玻璃具有两层功能层（银层），加上其他的金属及化合物层，膜层总数达到9层。然而，双银Low-E玻璃的技术工艺控制难度比单银大的多。,（七）双银Low-E玻璃的优势 1.在相同玻璃组合下，双银Low-E玻璃比单银Low-E具有更低的辐射率和更低的传热系数（u值）。 2.双银Low-E玻璃具有更低的遮阳系数即Sc值。 3.在遮阳系数（Sc值）相同的情况下，可见光透过率比单银Low-E更高。成功地解决了高透光与低u值、Sc值的双重优势

10、并存的难题，因此具有更好的节能效果，这是其它任何玻璃无法具备的优势。,（八）Low-E玻璃及其膜面位置的判别方法 1、触摸法:可以用湿纸巾或手指轻轻触摸玻璃表面，比较光滑的一面为玻璃面，有涩滞感觉的一面为镀膜面； 2、电阻法:用普通万用表测试玻璃表面，电阻值无穷大的一面为玻璃面，电阻值较小的一面为镀膜面； 3、仪器法:用专门膜面测试仪，显示灯亮为膜面，反之则为玻璃面； 4、影像法:用打火机火苗靠近玻璃表面，有不同颜色图像重影的为Low-E玻璃， 且颜色发红。,（九）膜面位置的选择,中空玻璃共有四个表面，由室外向室内数分别为1#面、2#面、3#面、4#面。在中空玻璃中Low-E膜面应位于哪个面合

11、适，第2#面还是第3#面？ 从节能的角度考虑，应遵循一般的原则：南方地区应位于第2#面，以便第一时间挡住来自室外的热量，北方地区则应位于第3#面，以便第一时间挡住来自室内的热量。即Low-E膜面应位于面向热源一端（高温区）的玻璃内表面上，避免辐射热传递给另一面（低温区）的玻璃，阻止该片玻璃传导散热损失。,南方,北方,二、热反射玻璃 （一）概述 是指具有较高的热反射性能，又保持较好的透光性能的浮法平板玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃等。具有很好的遮光性和隔热性能，对太阳反射热具有较高的反射能力，热辐射反射率为30-40%，是普通平板玻璃的4倍左右。具有视线的单向性，在白天能使周围的景物映在大面积的玻璃幕

12、墙上，从而构成美丽而奇妙的景观。,热反射玻璃是有较高的热反射能力而又保持良好透光性的平板玻璃，它是采用热接法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。热反射玻璃也称镜面玻璃，有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝等各色。,（二）热反射玻璃的分类 1、按颜色分：灰色、金色、银色、青铜色、古铜色、茶色、棕色、褐色、蓝色、深绿色、浅绿色及红色灯多种色彩的热反射玻璃。 热反射玻璃由成膜金属材料的颜色确定。,2、按性能结构分类 中空热反射玻璃、夹层热反射玻璃,3、按镀膜工艺分

13、类 （1）用电解法、真空法、化学镀膜法在玻璃表面涂以普通金属及其氧化物或贵金属及合金膜、不锈钢膜的热反射玻璃。 （2）用电浮法、等离子交换法向玻璃表面深入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成热反射膜的热反射玻璃。,4、按热反射金属膜功能作用分类 日光反射膜 遮阳防热膜 低辐射膜,（三）应用 门窗、挂镜、门牌、天棚及幕墙，且用量非常大。,你可能会想，窗子上的玻璃要是能使房间里冬暖夏凉，那该多好！这样的玻璃早就问世了，它就是“吸热玻璃”。在炎热的夏天，它能阻挡强烈的阳光，使室内比室外凉爽；在严寒的冬季，它把冷空气挡在室外，使室内保持温暖。,三、吸热玻璃,（一）概述,吸热玻璃是一种吸收大量红外线

14、辐射能而又保持良好可见透光率的平板玻璃，这种玻璃适当引入某些成分从而提高了对太阳辐射的吸收率，对红外线的透射率很低，做成门窗时能减少阳光进入室内的热量，在夏季有利于降低室内温度，能调节空调能耗和费用。 吸热玻璃由于配料加入色料不同，产品有各种颜色，如蓝色、天蓝色、茶色、灰色、蓝灰色、金黄色、绿色、蓝绿色、黄绿色、深黄色、古铜色、青铜色等。,（二）吸热玻璃分类,按颜色分,灰色、茶色、蓝色、绿色、古铜色、青铜色、粉红色和金黄色等,吸热玻璃分类,2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm,吸热普通平板玻璃、吸热浮法玻璃,按组成成分分,硅酸盐吸热玻璃 磷酸盐吸热玻璃 光致变色玻

15、璃 镀膜玻璃,按 厚 度 分,按生产工艺分,在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属 或金属氧化物薄膜（氧化锡、氧化锑） 而制成。,吸热玻璃的生产方法(2种),在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入 一定量的有吸热性能的着色剂，如氧 化亚铁、氧化镍等。,（三）吸热玻璃生产方法,如6mm厚的透明浮法玻璃，在太阳光照下总透过热为84%，而同样条件下吸热玻璃的总透过热量为69%。吸热玻璃的颜色和厚度不同，对太阳辐射热的吸收程度也不同。,（四）吸热玻璃性能特点,吸热玻璃与同厚度的浮法玻璃吸收太阳辐射热性能比较,可根据不同地区日照条件选择不同颜色的吸热玻璃。如6mm蓝色吸热玻璃可挡住50左右的太阳辐射热，所以有明显的

16、隔热效果。,吸热玻璃性能特点,1、吸收太阳可见光减弱太阳光的强度，起到反眩作用,2、具有一定的透明度能吸收一定的紫外线,3、具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物,4、色泽经久不变,凡是既有采光要求又有隔热要求的场所均可使 用。采用不同颜色的吸热玻璃能合理利用太阳 光，调节室内温度，节省空调费用，而且对建 筑物的外表有很好的装饰效果。 目前普通吸热玻璃已广泛应用于建筑装饰工程门窗、外墙及车、船等的挡风玻璃等场合，起到采光、隔热防眩等作用。它还可以按不同的用途进行加工，制成磨光、夹层、中空玻璃等。,(五)吸热玻璃应用,吸热玻璃应用,吸热玻璃应用于挡风玻璃,吸热玻璃应用于窗户玻璃,吸热玻璃缺陷,由于吸收了大量太阳热辐射，吸热玻璃的温度会升高， 容易产生玻璃不均匀的热膨胀而导致“热炸裂”现象。 因此，在吸热玻璃使用的过程中，应注意采取构造性 措施，减少不均匀热涨，以避免玻璃破坏,吸热玻璃缺陷,四、夹胶玻璃（夹层玻璃） （一）概述 夹胶玻璃系两片或多片平板玻璃（普通平板、钢化、浮法、吸热、热反射玻璃等）之间嵌夹PVB透明塑料薄片（ PVB，Polyvinyl Bu