低辐射塑料镀膜在高性能中空玻璃中的应用
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口 口 口
照明：有效利用阳光作为自然光源可以减少室内的人工照明，减少照明能耗。
取暖：在冬季有效利用全谱阳光辐射可以增加进入居住环境的总能量，减少取暖能耗
隔热：在夏季有效控制阳光辐射可以减少进入居住环境多余能量，减少制冷能耗。
在建筑玻璃中经常使用的一个与太阳辐射有关的参数是遮阳系数ＳＣ，它的物理意义是以３毫米透明浮法玻 璃为基准时，玻璃系统透过阳光总能量的比例。这个参数不区别不同光谱区的贡献，所以低遮阳系数可能通过 降低可见光辐射或是红外辐射中的任一部分来实现。为了更精确地定义同样遮阳系数下的通透程度，描述玻璃
２．３
中空玻璃 通过使用干燥窄气或惰性气体隔热层，由玻璃与一个以上隔热层中空玻璃可以显著改善玻璃围护的隔热效
率。即使使用最普通的６ｍｍ双片透明白玻单腔结构，其Ｕ值可以从单片玻璃的５．８２降低到一半以下的２．７。 当采用低辐射玻璃代替以上结构的外片并将镀膜面置于第二面时，Ｕ值可以降得更低。由表２可见，外片采用透 明、在线和离线低辐射玻璃时Ｕ值分别为２．７０、２．１０和１．６４。 因为气体的热传导远小于玻璃，增加隔热气体的厚度，增加隔热层数量和选择低流动性气体都会进一步降
３．２
基于低辐射塑料薄膜的玻璃产品 塑料薄膜为低辐射膜系提供了新的载体，它与玻璃生产／应用技术的融合催生了一系列新的产品。这些产品
通过独特的结构发挥的性能优势，为玻璃产品带来新的功能和应用。
３．２．１
低辐射塑料薄膜中窄玻璃ｐ１ 这是一种将低辐射塑料薄膜张悬在两片玻璃之间形成的双中空玻璃结构。可以采用单面和双面镀膜的低辐
３９７５ Ｅａｓｔ Ｂａｙｓｈｏｒｅ Ｒｏａｄ，Ｐａｌｏ
Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＣＡ９４３０３，．Ｕｎｉｔｅｄ
Ｓｔａｔｅｓ
宰ｙｄａｉ＠ｓｏｍｈｗａｌｌ．ｔｏｍ
摘要
本文通过现代建筑对玻璃的性能要求探讨了太阳辐射和玻璃系统传热的一些基本要素，提出了有效利
用太阳辐射能量以及隔热保温的途径。在评述了低辐射镀膜的玻璃产品性能以及其应用在提高建筑窗户能量效 率方面的重要性之后，介绍了复合低辐射镀膜的塑料薄膜的一种新型中空玻璃技术。通过与现有产品的数据比 较说明了该技术以及产品的性能特点。
ａｒｅ
ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｄａｔａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ
ｒｅｌａｔｅｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
关键词
．中空玻璃
建筑窗户节能
低辐射镀膜
透明阳光控制
Ｌｏｗ－Ｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｃｌｅａｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｇｌａｓｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｖｅｒａｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｇｌａｚｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ
ｔｏ
ａｒｅ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｇｌａｓｓ ｉｎ ｍｏｄｅｒｎ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ａｆｔｅｒ ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ Ｌｏｗ—Ｅ
Ｅｎｅｒｇｙ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｗｉｎｄｏｗｓ
本文将通过一系列的数据比较来说明低辐射颦料薄膜双中空玻璃的特点。所有数据取自美国罗伦斯伯克利 国家实验室（ＬＢＮＬ）管理的闺际玻璃数据库（ＩＧＤＢ）ｉｔ】，玻璃和玻璃组合的性能参数由该实验窒开发提供的 模拟软件ＯＰＴＩＣＳ５［２】以及ＷＩＮＤＯＷＳ５ｔ３１计算得出。数据所对应相关玻璃产品的ＩＧＤＢ编号（ＩＤ）在其出现的 表中标ｍ。
１
节能与舒适对玻璃的要求
现代建筑对玻璃提出了越来越高的要求。建筑玻璃是构成窗户和外围护的重要材料，对建筑的综合能量效
率和舒适程度有重要影响。玻璃在建筑中的功能可以归纳为： 口作为室内与室外的视觉界面，提供居住者与环境的视觉联系 口作为阳光能量的采集界面，提供同问自然光源和热源 口作为室内窄间与外界的热流界面，形成独立的热系统 透视和采光是在建筑中使用玻璃的最初动机和玻璃窗户的基本特点。然而玻璃的能量界面功能却长期没有
２．２低辐射系数镀膜玻璃 低辐射玻璃通过降低玻璃表面的辐射系数减少玻璃的能量损失，其原理是尽可能多地反射红外辐射从而减 少吸收和再次辐射。玻璃表面的单层氧化物、卜导体镀膜可以将辐射系数由０．８４降到０．２。这种被称为在线低辐
射或硬膜低辐射膜具有很好的机械和化学稳定性，可以代替透明玻璃作为单层玻璃使用。由表ｌ可见，在于燥
得到应有的重视，使传统的玻璃成为建筑中造成能量消耗和影响舒适程度的薄弱环节。玻璃对建筑能耗的影响
有两个方面：太阳能的有效利用和热阻隔性能。太阳辐射是建筑采光和控温的基本条件，所以有效利用太阳能 的有利冈素和防Ｉ｝：太阳能的不利因素是建筑玻璃技术的一个主要组成部分。热阻隔包括对辐射、对流和传导三 种热交换方式的阻隔。其中对热辐射的阻隔与主要辐射源阳光热辐射直接相关，因此也属于有效利用太阳能的 范畴。而对传导和对流热的阻隔则对玻璃或玻璃制品本身的热阻性能提出更高的要求。
３ ３．１
基于低辐射镀膜塑百度文库薄膜的玻璃技术和产品
塑料薄膜｝：的低辐射镀膜 经过多年的开发，玻璃卜的多层低辐射镀膜已经在技术卜成熟并得到广泛应用。与此同时，在塑料薄膜上
的多层低辐射镀膜技术也得到了长足的进步【４】。先进的卷绕式大型溅射镀膜设备使用多达十个靶位，实现金属 和介电质膜层的大面秋连续沉积。现在的生产技术已经可以稳定地提供幅宽２米，长度达几千米的优质低辐射 薄膜。和玻璃相比，塑料薄膜基片上的镀膜有更大的技术难度，也有很多独特的优点。它的出现为玻璃制造商 提供了采用玻璃一塑料薄膜复合技术的可能，从而实现生产、运输和使用的高效率和灵活性。
２
低辐射镀膜玻璃和中空玻璃 高于绝对零度的所有物体都发ｍ波长为２．５～３０微米的远红外辐射，而其辐射系数就等于在同样波长下的
２．１辐射系数和玻璃传热 吸收系数。玻璃是一种远红外吸收材料，吸收大部分室温热能后以二次辐射的形式放出。由于玻璃本身的辐射
系数高达０．８４，它在建筑热系统中的作用相当于热泵：从高温侧吸收能量然后向低温侧辐射能量。这种高辐射 传热导致玻璃制品的高Ｕ值，决定了玻璃在建筑中成为能量损失的主要凶素。
１ ６０
２００５’中国加工玻璃年会暨首届研讨会
釜。构造行韭交流平台
射塑料薄膜，也可以采用不同光学性能的薄膜以适应不同需要。从表３列出几种典型组合的性能可以看出：使 用透明塑料薄膜代替玻璃形成的双中空结构，其隔热性能的改善并不明显。如果仅以降低厚度和重量为目的， 普通薄膜中空玻璃与离线低辐射中空玻璃相比并不占有性价比优势。使用低辐射塑料薄膜可以显著降低系统的 Ｕ值，使之成为同样重量和厚度下隔热保温性能最优异的玻璃产品。 表３ 种类 ６透明＋１２空气＋６透明＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＰＥＴ薄膜＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＴＣ８８８ＬＥ薄膜＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＳＣ７５６ＬＥ薄膜＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＨＭ８８。ＬＥ薄膜＋１２空气＋６透明
促进加．Ｚ－玻璃发展
低辐射塑料镀膜在高性能中空玻璃中的应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｌｏｗ—Ｅ Ｃｏａｔｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｉｌｍｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｇｌａｓｓ
戴义生，ｌｃ，ＰＥＴＥＲ ＫＡＴＥＲ，
ＪＯＨＮ
ＭＥＡＤＥ
美国韶华科技公司（Ｓｏｕｔｈｗａｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｉｎｃ．，）
低系统的Ｕ值。表中列出，当采用透明、在线和离线低辐射玻璃的三片双腔结构，“双中空”玻璃的Ｕ值降为
１．７７、１．３８和１．１９。尽管双中空结构可以有效改善玻璃系统的隔热保温性能，玻璃部件的厚度和重量都会大大 增加，并会对建筑结构和载荷提出一系列新的要求。综合成本和性能的因素，双中空玻璃将只会限于对隔热要 求非常苛刻的应用。于是，如何在不显著增加重量与厚度的条件下达到更好的隔热保温效果就成为建筑设计师 和玻璃制造商所面临的一大挑战。 表２ 玻璃种类 ６毫米单层玻璃 ６透明＋１２空气＋６透明 ６在线ＬＥａ＋１２空气＋６透明 ６离线ＬＥ６＋１２空气＋６透明 ３透明＋１２空气＋３透明＋１２空气＋３透明 ３透明＋１２空气＋２在线ＬＥａ＋１２空气＋３透明 ３透明＋１２空气十２离线ＬＥ６＋１２空气＋３透明
口
ｒ－ｔ
降低单片玻璃的传热：如使用低辐射系数（Ｌｏｗ—Ｅ）玻璃 降低玻璃系统的传热：如使用带有隔热层的结构，如中空玻璃。
材料的隔热保温效率由Ｕ值表示，单位为Ｗ／ｍ２Ｋ，其物理意义为单位温差单位面积在定义环境（如温差和 风速）条件Ｆ的传热能量。这一参数的计算涉及玻璃或玻璃系统的内外表面的辐射传热、材料的传导传热和内 外表面空气的对流传热的综合效果。由于玻璃的材料热传导率大致相同，总传热就与其他两个因素密切相关。 它们都取决与玻璃对远红外辐射能量的吸收能力：吸收远红外辐射的玻璃温度升高从而再次辐射，并且玻璃表 面温度的提高增加与环境窄气对流传热的强度。
条件下以镀膜面面向高温侧，６毫米单层镀膜玻璃的Ｕ值可以从透明玻璃的５．８２降至４．１３。这种玻璃只能在非 常干燥的环境下使用。冈为一日玻璃表面在湿度高的环境下结雾被水汽覆盖，其膜层辐射系数就会马上提高到 接近ｌ从而完全失去对红外辐射的反射效果。 表１ 玻璃种类 ６毫米单层玻璃 １２毫米单层玻璃 ６毫米在线ＬＥ单层玻璃８ １２毫米在线ＬＥ单层玻璃８ 普通透明玻璃和低辐射系数镀膜玻璃的隔热性能比较
厚度
５．７１ １２．７０ ５．８５ １２．００
Ｕ值
５．８２ ５．５９ ４．１３ ４．０２
遮阳系数
Ｏ．９６ ０．８４ Ｏ．６９ ０．６４
２００５’中国加工玻璃年会暨首届研讨会１ ５９
‰ｉ缳避翻Ｉ玻璃发展
ａ．－ＩＧＤＢ ４２１０。Ｇｌａｖｅｒｂｅｌ Ｓｕｎｅｒｇ，ｙ Ｃｌｅａｒ
含有贵金属的多层低辐射镀膜可以将辐射率进一步降低到０．０３。这种玻璃镀膜必须要在离线条件下完成， 所以称为离线低辐射或软膜低辐射膜。由于膜系的机械强度和化学稳定性都很差，这种镀膜不能暴露于使用环 境而只能在中空或夹层玻璃中使用。而目前软膜低辐射镀膜玻璃的夹层技术尚未成熟，所以这种玻璃只能用于 中空结构。 这种低辐射膜系具有优异的光谱选择功能：在具备全光谱红外高反射率的同时保持很高的可见光透过率， 可以有效地阻挡阳光热辐射，减少阳光得热。用于高日照地区的高通透阳光隔热玻璃，这种膜系可以显著降低 室内的制冷能耗而不需增加照明能耗。
选择性透过特性的光效系数正得到更广泛地应用。其表达式为：Ｋｅ＝Ｔｖｉｓ／ＳＣ，其中Ｔｖｉｓ为可见光透过率。该参
数的物理意义为在单位总阳光能量透过中可见光的比例，当Ｋｅ＞ｌ时玻璃被认为有良好的光谱选择性。 １．２建筑玻璃的隔热保温效率 固体的传热是由温差、传热系数（阻热系数）和介质厚度决定的。其中传热系数是表征固体本身传热性能的 参数。由于玻璃的厚度限制和玻璃本身相对于其他建筑材料的高传热系数，降低玻璃外围护的传热系数就成为 门窗节能和舒适的主要途径。降低玻璃系统传热系数的方法有
各种中空和双中空玻璃的隔热性能比较 厚度
５．７１ ２３．４０ ２４．２６ ２４．０３ ３４．５４ ３３．６８ ３３．７ｌ
Ｕ值
５．８２ ２．７０ ２．１０ １．６４ １．７７ １．３８ １．１９
遮阳系数
Ｏ．９６ ０．８ｌ ０．５９ ０．４１ ０．７９ Ｏ．７０ ０．４２
ａ．－ＩＧＤＢ ９０６，ＡＦＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｃｏｍｆｏｒｔ Ｅ２；ｂ．．ＩＧＤＢ ９６４，ＡＦＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｃｏｍｆｏｒｔ ＴｉＡＣ３６
ｇｌａｓｓ
ｉｎ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｎ ＩＧＵ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｌｏｗ—Ｅ ｃｏａｔｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｆｉｌｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ
ｆｂａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｓｕｃｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
１ ５８
２００５’中国加工玻璃年会暨首届研讨会
≮构造行业交流平台
１．１建筑玻璃与太阳辐射 太阳光是波长包括紫外、红外和可见光的多频谱电磁辐射。阳光中具有视觉效应的部分是可见光，在波长 ０．３至Ｏ．７微米范围内，占全部阳光能量的约４７％。阳光中０．７微米以上波长的部分只引进热量，占全部阳光能 量的约５０％。 在利用阳光提高建筑的能源效率方面，玻璃的作用可以分为三类：
照明：有效利用阳光作为自然光源可以减少室内的人工照明，减少照明能耗。
取暖：在冬季有效利用全谱阳光辐射可以增加进入居住环境的总能量，减少取暖能耗
隔热：在夏季有效控制阳光辐射可以减少进入居住环境多余能量，减少制冷能耗。
在建筑玻璃中经常使用的一个与太阳辐射有关的参数是遮阳系数ＳＣ，它的物理意义是以３毫米透明浮法玻 璃为基准时，玻璃系统透过阳光总能量的比例。这个参数不区别不同光谱区的贡献，所以低遮阳系数可能通过 降低可见光辐射或是红外辐射中的任一部分来实现。为了更精确地定义同样遮阳系数下的通透程度，描述玻璃
２．３
中空玻璃 通过使用干燥窄气或惰性气体隔热层，由玻璃与一个以上隔热层中空玻璃可以显著改善玻璃围护的隔热效
率。即使使用最普通的６ｍｍ双片透明白玻单腔结构，其Ｕ值可以从单片玻璃的５．８２降低到一半以下的２．７。 当采用低辐射玻璃代替以上结构的外片并将镀膜面置于第二面时，Ｕ值可以降得更低。由表２可见，外片采用透 明、在线和离线低辐射玻璃时Ｕ值分别为２．７０、２．１０和１．６４。 因为气体的热传导远小于玻璃，增加隔热气体的厚度，增加隔热层数量和选择低流动性气体都会进一步降
３．２
基于低辐射塑料薄膜的玻璃产品 塑料薄膜为低辐射膜系提供了新的载体，它与玻璃生产／应用技术的融合催生了一系列新的产品。这些产品
通过独特的结构发挥的性能优势，为玻璃产品带来新的功能和应用。
３．２．１
低辐射塑料薄膜中窄玻璃ｐ１ 这是一种将低辐射塑料薄膜张悬在两片玻璃之间形成的双中空玻璃结构。可以采用单面和双面镀膜的低辐
３９７５ Ｅａｓｔ Ｂａｙｓｈｏｒｅ Ｒｏａｄ，Ｐａｌｏ
Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＣＡ９４３０３，．Ｕｎｉｔｅｄ
Ｓｔａｔｅｓ
宰ｙｄａｉ＠ｓｏｍｈｗａｌｌ．ｔｏｍ
摘要
本文通过现代建筑对玻璃的性能要求探讨了太阳辐射和玻璃系统传热的一些基本要素，提出了有效利
用太阳辐射能量以及隔热保温的途径。在评述了低辐射镀膜的玻璃产品性能以及其应用在提高建筑窗户能量效 率方面的重要性之后，介绍了复合低辐射镀膜的塑料薄膜的一种新型中空玻璃技术。通过与现有产品的数据比 较说明了该技术以及产品的性能特点。
ａｒｅ
ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｄａｔａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ
ｒｅｌａｔｅｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
关键词
．中空玻璃
建筑窗户节能
低辐射镀膜
透明阳光控制
Ｌｏｗ－Ｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｃｌｅａｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｇｌａｓｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｖｅｒａｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｇｌａｚｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ
ｔｏ
ａｒｅ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｇｌａｓｓ ｉｎ ｍｏｄｅｒｎ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ａｆｔｅｒ ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ Ｌｏｗ—Ｅ
Ｅｎｅｒｇｙ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｗｉｎｄｏｗｓ
本文将通过一系列的数据比较来说明低辐射颦料薄膜双中空玻璃的特点。所有数据取自美国罗伦斯伯克利 国家实验室（ＬＢＮＬ）管理的闺际玻璃数据库（ＩＧＤＢ）ｉｔ】，玻璃和玻璃组合的性能参数由该实验窒开发提供的 模拟软件ＯＰＴＩＣＳ５［２】以及ＷＩＮＤＯＷＳ５ｔ３１计算得出。数据所对应相关玻璃产品的ＩＧＤＢ编号（ＩＤ）在其出现的 表中标ｍ。
１
节能与舒适对玻璃的要求
现代建筑对玻璃提出了越来越高的要求。建筑玻璃是构成窗户和外围护的重要材料，对建筑的综合能量效
率和舒适程度有重要影响。玻璃在建筑中的功能可以归纳为： 口作为室内与室外的视觉界面，提供居住者与环境的视觉联系 口作为阳光能量的采集界面，提供同问自然光源和热源 口作为室内窄间与外界的热流界面，形成独立的热系统 透视和采光是在建筑中使用玻璃的最初动机和玻璃窗户的基本特点。然而玻璃的能量界面功能却长期没有
２．２低辐射系数镀膜玻璃 低辐射玻璃通过降低玻璃表面的辐射系数减少玻璃的能量损失，其原理是尽可能多地反射红外辐射从而减 少吸收和再次辐射。玻璃表面的单层氧化物、卜导体镀膜可以将辐射系数由０．８４降到０．２。这种被称为在线低辐
射或硬膜低辐射膜具有很好的机械和化学稳定性，可以代替透明玻璃作为单层玻璃使用。由表ｌ可见，在于燥
得到应有的重视，使传统的玻璃成为建筑中造成能量消耗和影响舒适程度的薄弱环节。玻璃对建筑能耗的影响
有两个方面：太阳能的有效利用和热阻隔性能。太阳辐射是建筑采光和控温的基本条件，所以有效利用太阳能 的有利冈素和防Ｉ｝：太阳能的不利因素是建筑玻璃技术的一个主要组成部分。热阻隔包括对辐射、对流和传导三 种热交换方式的阻隔。其中对热辐射的阻隔与主要辐射源阳光热辐射直接相关，因此也属于有效利用太阳能的 范畴。而对传导和对流热的阻隔则对玻璃或玻璃制品本身的热阻性能提出更高的要求。
３ ３．１
基于低辐射镀膜塑百度文库薄膜的玻璃技术和产品
塑料薄膜｝：的低辐射镀膜 经过多年的开发，玻璃卜的多层低辐射镀膜已经在技术卜成熟并得到广泛应用。与此同时，在塑料薄膜上
的多层低辐射镀膜技术也得到了长足的进步【４】。先进的卷绕式大型溅射镀膜设备使用多达十个靶位，实现金属 和介电质膜层的大面秋连续沉积。现在的生产技术已经可以稳定地提供幅宽２米，长度达几千米的优质低辐射 薄膜。和玻璃相比，塑料薄膜基片上的镀膜有更大的技术难度，也有很多独特的优点。它的出现为玻璃制造商 提供了采用玻璃一塑料薄膜复合技术的可能，从而实现生产、运输和使用的高效率和灵活性。
２
低辐射镀膜玻璃和中空玻璃 高于绝对零度的所有物体都发ｍ波长为２．５～３０微米的远红外辐射，而其辐射系数就等于在同样波长下的
２．１辐射系数和玻璃传热 吸收系数。玻璃是一种远红外吸收材料，吸收大部分室温热能后以二次辐射的形式放出。由于玻璃本身的辐射
系数高达０．８４，它在建筑热系统中的作用相当于热泵：从高温侧吸收能量然后向低温侧辐射能量。这种高辐射 传热导致玻璃制品的高Ｕ值，决定了玻璃在建筑中成为能量损失的主要凶素。
１ ６０
２００５’中国加工玻璃年会暨首届研讨会
釜。构造行韭交流平台
射塑料薄膜，也可以采用不同光学性能的薄膜以适应不同需要。从表３列出几种典型组合的性能可以看出：使 用透明塑料薄膜代替玻璃形成的双中空结构，其隔热性能的改善并不明显。如果仅以降低厚度和重量为目的， 普通薄膜中空玻璃与离线低辐射中空玻璃相比并不占有性价比优势。使用低辐射塑料薄膜可以显著降低系统的 Ｕ值，使之成为同样重量和厚度下隔热保温性能最优异的玻璃产品。 表３ 种类 ６透明＋１２空气＋６透明＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＰＥＴ薄膜＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＴＣ８８８ＬＥ薄膜＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＳＣ７５６ＬＥ薄膜＋１２空气＋６透明 ６透明＋１２空气＋ＨＭ８８。ＬＥ薄膜＋１２空气＋６透明
促进加．Ｚ－玻璃发展
低辐射塑料镀膜在高性能中空玻璃中的应用
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｌｏｗ—Ｅ Ｃｏａｔｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｉｌｍｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｇｌａｓｓ
戴义生，ｌｃ，ＰＥＴＥＲ ＫＡＴＥＲ，
ＪＯＨＮ
ＭＥＡＤＥ
美国韶华科技公司（Ｓｏｕｔｈｗａｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｉｎｃ．，）
低系统的Ｕ值。表中列出，当采用透明、在线和离线低辐射玻璃的三片双腔结构，“双中空”玻璃的Ｕ值降为
１．７７、１．３８和１．１９。尽管双中空结构可以有效改善玻璃系统的隔热保温性能，玻璃部件的厚度和重量都会大大 增加，并会对建筑结构和载荷提出一系列新的要求。综合成本和性能的因素，双中空玻璃将只会限于对隔热要 求非常苛刻的应用。于是，如何在不显著增加重量与厚度的条件下达到更好的隔热保温效果就成为建筑设计师 和玻璃制造商所面临的一大挑战。 表２ 玻璃种类 ６毫米单层玻璃 ６透明＋１２空气＋６透明 ６在线ＬＥａ＋１２空气＋６透明 ６离线ＬＥ６＋１２空气＋６透明 ３透明＋１２空气＋３透明＋１２空气＋３透明 ３透明＋１２空气＋２在线ＬＥａ＋１２空气＋３透明 ３透明＋１２空气十２离线ＬＥ６＋１２空气＋３透明
口
ｒ－ｔ
降低单片玻璃的传热：如使用低辐射系数（Ｌｏｗ—Ｅ）玻璃 降低玻璃系统的传热：如使用带有隔热层的结构，如中空玻璃。
材料的隔热保温效率由Ｕ值表示，单位为Ｗ／ｍ２Ｋ，其物理意义为单位温差单位面积在定义环境（如温差和 风速）条件Ｆ的传热能量。这一参数的计算涉及玻璃或玻璃系统的内外表面的辐射传热、材料的传导传热和内 外表面空气的对流传热的综合效果。由于玻璃的材料热传导率大致相同，总传热就与其他两个因素密切相关。 它们都取决与玻璃对远红外辐射能量的吸收能力：吸收远红外辐射的玻璃温度升高从而再次辐射，并且玻璃表 面温度的提高增加与环境窄气对流传热的强度。
条件下以镀膜面面向高温侧，６毫米单层镀膜玻璃的Ｕ值可以从透明玻璃的５．８２降至４．１３。这种玻璃只能在非 常干燥的环境下使用。冈为一日玻璃表面在湿度高的环境下结雾被水汽覆盖，其膜层辐射系数就会马上提高到 接近ｌ从而完全失去对红外辐射的反射效果。 表１ 玻璃种类 ６毫米单层玻璃 １２毫米单层玻璃 ６毫米在线ＬＥ单层玻璃８ １２毫米在线ＬＥ单层玻璃８ 普通透明玻璃和低辐射系数镀膜玻璃的隔热性能比较
厚度
５．７１ １２．７０ ５．８５ １２．００
Ｕ值
５．８２ ５．５９ ４．１３ ４．０２
遮阳系数
Ｏ．９６ ０．８４ Ｏ．６９ ０．６４
２００５’中国加工玻璃年会暨首届研讨会１ ５９
‰ｉ缳避翻Ｉ玻璃发展
ａ．－ＩＧＤＢ ４２１０。Ｇｌａｖｅｒｂｅｌ Ｓｕｎｅｒｇ，ｙ Ｃｌｅａｒ
含有贵金属的多层低辐射镀膜可以将辐射率进一步降低到０．０３。这种玻璃镀膜必须要在离线条件下完成， 所以称为离线低辐射或软膜低辐射膜。由于膜系的机械强度和化学稳定性都很差，这种镀膜不能暴露于使用环 境而只能在中空或夹层玻璃中使用。而目前软膜低辐射镀膜玻璃的夹层技术尚未成熟，所以这种玻璃只能用于 中空结构。 这种低辐射膜系具有优异的光谱选择功能：在具备全光谱红外高反射率的同时保持很高的可见光透过率， 可以有效地阻挡阳光热辐射，减少阳光得热。用于高日照地区的高通透阳光隔热玻璃，这种膜系可以显著降低 室内的制冷能耗而不需增加照明能耗。
选择性透过特性的光效系数正得到更广泛地应用。其表达式为：Ｋｅ＝Ｔｖｉｓ／ＳＣ，其中Ｔｖｉｓ为可见光透过率。该参
数的物理意义为在单位总阳光能量透过中可见光的比例，当Ｋｅ＞ｌ时玻璃被认为有良好的光谱选择性。 １．２建筑玻璃的隔热保温效率 固体的传热是由温差、传热系数（阻热系数）和介质厚度决定的。其中传热系数是表征固体本身传热性能的 参数。由于玻璃的厚度限制和玻璃本身相对于其他建筑材料的高传热系数，降低玻璃外围护的传热系数就成为 门窗节能和舒适的主要途径。降低玻璃系统传热系数的方法有
各种中空和双中空玻璃的隔热性能比较 厚度
５．７１ ２３．４０ ２４．２６ ２４．０３ ３４．５４ ３３．６８ ３３．７ｌ
Ｕ值
５．８２ ２．７０ ２．１０ １．６４ １．７７ １．３８ １．１９
遮阳系数
Ｏ．９６ ０．８ｌ ０．５９ ０．４１ ０．７９ Ｏ．７０ ０．４２
ａ．－ＩＧＤＢ ９０６，ＡＦＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｃｏｍｆｏｒｔ Ｅ２；ｂ．．ＩＧＤＢ ９６４，ＡＦＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｃｏｍｆｏｒｔ ＴｉＡＣ３６
ｇｌａｓｓ
ｉｎ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ａｎ ＩＧＵ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ｌｏｗ—Ｅ ｃｏａｔｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｆｉｌｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ
ｆｂａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｓｕｃｈ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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２００５’中国加工玻璃年会暨首届研讨会
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１．１建筑玻璃与太阳辐射 太阳光是波长包括紫外、红外和可见光的多频谱电磁辐射。阳光中具有视觉效应的部分是可见光，在波长 ０．３至Ｏ．７微米范围内，占全部阳光能量的约４７％。阳光中０．７微米以上波长的部分只引进热量，占全部阳光能 量的约５０％。 在利用阳光提高建筑的能源效率方面，玻璃的作用可以分为三类：