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1 緒論
近年來，我國的建筑物對裝飾性的要求愈來愈高，各種玻璃在建筑裝飾行業(yè)中的應(yīng)用也是不斷增加。但是，現(xiàn)在我們在選擇建筑物的門窗、幕墻時(shí)，除了考慮外觀特征及美學(xué)以外，還更多地要考慮熱量流失、制冷的經(jīng)濟(jì)成本和陽光照射入室內(nèi)的舒適性等問題。這就讓鍍膜玻璃中的Low-E玻璃大有用武之地，成為我們非常關(guān)注的產(chǎn)品。歐州及美國的玻璃制造商在60 年代至70 年代末開始實(shí)驗(yàn)研究并在建筑物上使用Low-E玻璃。Low-E玻璃是目前在建筑物上使用范圍最廣的一種外圍護(hù)的節(jié)能產(chǎn)品之一。然而要想真正發(fā)揮它的節(jié)能效率就需要對Low-E玻璃的關(guān)鍵特點(diǎn)進(jìn)行詳盡分析及了解，如果對玻璃特點(diǎn)了解不全面，在使用到建筑物上后，逼近達(dá)不到節(jié)能效果，反而造成成本增加。
我國Low-E 玻璃的發(fā)展晚于國外發(fā)達(dá)國家，在90年代中期后才開始使用，現(xiàn)在我國的Low-E玻璃生產(chǎn)線包括離線和在線產(chǎn)品年產(chǎn)能已突破億萬平方米。我國民用及公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的相繼出臺，使Low-E玻璃的使用范圍迅速擴(kuò)大，尤其是在一些對節(jié)能要求比較高的城市，相繼頒布了一些建筑節(jié)能條例，強(qiáng)制要求建筑物必須使用節(jié)能材料，因此更深層次地了解玻璃的節(jié)能特性及在建筑物上如何選擇玻璃種類，消除玻璃在使用上的誤區(qū)就尤為關(guān)鍵。為了能夠更好地發(fā)揮Low-E玻璃的重要作用，本文對其使用中的常見問題進(jìn)行簡單的闡述。
2 Low-E 節(jié)能玻璃在技術(shù)上的發(fā)展
目前的玻璃產(chǎn)品在平板浮法玻璃上使用的鍍膜技術(shù)可分為兩類：真空工藝方法和化學(xué)工藝方法。真空工藝就是我們常說的物理氣相沉積（PVD），也叫離線鍍膜。在真空技術(shù)中又以濺射鍍?yōu)橹?，蒸發(fā)鍍?yōu)檩o；而化學(xué)工藝則主要是化學(xué)沉積（CD），也就是熱解技術(shù)，常用的有化學(xué)氣相沉積、液態(tài)熱噴涂和粉末熱噴涂等，大都是在線鍍膜法生產(chǎn)，溶膠凝膠鍍膜技術(shù)也屬于化學(xué)法，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用此技術(shù)。
3 正確認(rèn)識Low-E 玻璃的作用
目前Low-E 玻璃得到廣大用戶的青睞是由于其獨(dú)特的紅外反射作用和較高的可見光透過率，但是只有正確認(rèn)識和使用才能達(dá)到預(yù)期的目的。
我們常常會(huì)聽到有的企業(yè)在推銷其產(chǎn)品時(shí)強(qiáng)調(diào)其Low-E玻璃即使單片使用也能起到節(jié)能作用的誤導(dǎo)，在一些報(bào)道宣傳中我們也常見這樣的論調(diào)。這里我們有必要利用一些熱輻射的基本原理來加以澄清，只有懂得了熱輻射的基本原理和概念我們才會(huì)正確理解低輻射的作用，才不會(huì)在使用中用錯(cuò)Low-E玻璃。
4 Low-E 玻璃使用中的常見問題
4.1 關(guān)于Low-E 中空玻璃膜面放置位置的問題
對于Low-E 鍍膜中空玻璃的鍍膜膜面在2 號面還是3號面可以提高節(jié)能效果的討論我們經(jīng)常能聽到。只從標(biāo)準(zhǔn)中的熱傳導(dǎo)輻射分量的計(jì)算公式來看，Low-E玻璃鍍膜面在2號面或3 號面的任何一個(gè)面幾乎不影響其傳熱系數(shù)的計(jì)算，但是在建筑物實(shí)際使用中還是有所區(qū)別。我們知道，Low-E鍍膜玻璃非常關(guān)鍵的特點(diǎn)就是能夠向熱源方向反射熱輻射，故此在安裝玻璃時(shí)就要考慮鍍膜面的朝向。假如我們以室內(nèi)保溫考慮為主，例如在北方的寒冷氣候下，那么Low-E鍍膜面用在3 號鍍膜面上的節(jié)能性能要好于用在2 號鍍膜面上，這是由于鈉鈣硅系統(tǒng)的玻璃本身對于3200nm以上波長的紅外線就是一個(gè)黑體。中空玻璃的內(nèi)片玻璃對于室內(nèi)任何高于環(huán)境溫度的物體輻射出的長波紅外線幾乎能吸收100%，那么只有當(dāng)玻璃吸收了室內(nèi)熱量并使自身的溫度升高后才會(huì)有二次輻射熱放出。在3 號鍍膜面上的Low-E 膜由于輻射率非常低，故此不會(huì)對室外進(jìn)行半球輻射，玻璃的輻射幾乎100%向室內(nèi)二次輻射回去，看起來是“反射”回去的，實(shí)際上并不是直接反射回去，而是在吸收了熱能后自身溫度升高向室內(nèi)二次輻射。如果在2 號面上鍍有Low-E 鍍膜層，就能看到此時(shí)內(nèi)片玻璃是向室內(nèi)外各有50%的二次輻射，其中向室外的輻射部分在穿透空氣層后被2 號面反射回來，再被內(nèi)側(cè)玻璃吸收，再次50%向內(nèi)外平均輻射，反復(fù)循環(huán)則會(huì)造成熱量損失，所以功效就會(huì)大大減弱。假如我們主要針對防止外部熱輻射進(jìn)入室內(nèi)的考慮，例如在南方的夏天太陽的直接輻射能和周邊建筑、地面等的二次輻射熱，此時(shí)在2 號面的上Low-E 鍍膜就能更有效的達(dá)到節(jié)能效果。故此我們要根據(jù)建筑物的所在位置及實(shí)際需要來綜合考慮、選擇Low-E玻璃的鍍膜面，才能達(dá)到最好的節(jié)能效果。因此，我們在選擇鍍膜玻璃時(shí)，在北方應(yīng)選擇高透型Low-E玻璃，而且Low-E鍍膜面應(yīng)在3 號面；在南方應(yīng)選擇遮陽Low-E 或高透雙銀Low-E，而且Low-E 鍍膜面應(yīng)在2 號面。還要說明的是Low-E 玻璃除了保溫作用之外，還有遮陽性能，Low-E 鍍膜玻璃在2 號面和3 號面最大的區(qū)別在于遮陽系數(shù)上的差異。3 號面的遮陽系數(shù)要大于2號面的遮陽系數(shù)。因此北方冬季使用3 號面是為了讓更多的陽光進(jìn)入室內(nèi)，南方地區(qū)是為了遮擋陽光，所以放在2號面更多見。
Low-E鍍膜玻璃從顏色上來說，鍍膜面放在2 號面和3號面所反射出來的顏色也不一樣，鍍膜面放在2 號面則是玻璃本身的顏色，然而鍍膜面放在3 號面就是鍍膜面的顏色。目前大部分低輻射鍍膜玻璃的鍍膜面都會(huì)有程度不同的紅色、紫色或者藍(lán)色，這樣的話，就會(huì)造成不符合建筑設(shè)計(jì)師或者是多數(shù)人的審美觀。所以建筑設(shè)計(jì)師一般會(huì)出于對建筑物顏色和整體外觀角度考慮，為追求外觀的視覺效果，犧牲一些節(jié)能性能，把追求建筑物的外觀視覺效果放到了首位。當(dāng)然在實(shí)際使用中的一些高檔建筑，在提高經(jīng)濟(jì)成本的情況下，可以在2、3 號面上都鍍上Low-E 低輻射膜層，那樣的話Low-E 玻璃的節(jié)能性能就更好，在近紅外部分反射率雙面鍍銀比單面鍍銀要高22%，遮陽效果也就更好！
4.2 應(yīng)根據(jù)氣候條件科學(xué)、合理選擇適合的Low-E 節(jié)能玻璃
我國地域廣闊，地域之間的溫差一年四季的變化非常大，故此對太陽輻射能的需求也不能一概而論。在東北地區(qū)，冬天非常寒冷，室內(nèi)室外的溫差非常大，有時(shí)能有30°以上的溫差，在白天我們希望太陽輻射能更多的進(jìn)入室內(nèi)，在晚上又希望室內(nèi)積聚的熱量盡可能少地?cái)U(kuò)散到室外；而到了夏季則更希望紅外輻射能不要進(jìn)入室內(nèi)而被擋在室外；對于炎熱的南方地區(qū)，只希望紅外輻射能不要進(jìn)入室內(nèi)而被阻擋在室外。故此，在選擇和使用節(jié)能玻璃時(shí)，不考慮地域氣候條件而按照自身經(jīng)驗(yàn)做出不科學(xué)的選擇，就可能達(dá)不到理想的節(jié)能保溫效果。
眾所周知，波長為300nm~380nm 輻射能量占太陽總輻射能的13%，波長為380nm~780nm 輻射能量占太陽總輻射能的43%，而占太陽總輻射能的41%的是波長（近紅外）為780nm~2500nm 輻射能量，其余3%左右的輻射能量是中、遠(yuǎn)紅外，即在300nm~2500nm 波長之間的能量占太陽總輻射能的97%，如圖1 所示。我們把100nm~100,000nm 之間的輻射稱做熱輻射，物體吸收了這個(gè)波段的能量后就會(huì)造成自身溫度升高而產(chǎn)生熱效應(yīng)。
我們所要做的是讓盡可能多的可見光進(jìn)入室內(nèi)，減少使用人工照明所造成的能源消耗，將盡可能多的紅外輻射阻擋在室外，減少室內(nèi)使用空調(diào)的用電負(fù)荷，降低能源消耗?，F(xiàn)在的高透雙銀Low-E鍍膜玻璃就有這樣的優(yōu)點(diǎn)。我們看一下各種玻璃的太陽能光譜圖，見圖2 所示。
從雙銀Low-E 玻璃的光譜透過曲線來看在近紅外的發(fā)射率非常高，而單銀Low-E 玻璃或遮陽Low-E 玻璃相對來講就差了。根據(jù)此特點(diǎn)，我們在建筑物上選擇玻璃時(shí)，對于在北方的寒冷氣候下，就應(yīng)該選擇高透型Low-E節(jié)能中空玻璃非常適合，在白天透入室內(nèi)的是太陽中的近紅外部分，同時(shí)將可見光引進(jìn)室內(nèi)；夜晚被Low-E玻璃“反射”回來的是室內(nèi)物體的長波紅外輻射能；在南方溫暖炎熱地區(qū)則應(yīng)該選擇高透雙銀Low-E鍍膜玻璃或者是具有遮陽功能的Low-E鍍膜節(jié)能玻璃，讓陽光中的近紅外輻射反射或者通過具有遮陽功能的玻璃吸收熱能后輻射出的二次紅外輻射被Low-E鍍層反射回去，同時(shí)將建筑物周邊熱環(huán)境產(chǎn)生的大量的長波紅外阻隔在室外側(cè)，從而減少室內(nèi)空調(diào)的用電負(fù)荷，減少能源消耗，達(dá)到節(jié)能目的。
5 結(jié)論
Low-E玻璃的優(yōu)良特性使其獲得了日益廣泛的應(yīng)用，在政府及有關(guān)法規(guī)的推動(dòng)下，Low-E玻璃已成為節(jié)能門窗及幕墻用玻璃的必選產(chǎn)品和重要環(huán)保產(chǎn)品。建筑節(jié)能作為節(jié)能產(chǎn)業(yè)的四大領(lǐng)域之一，未來必將得到財(cái)政、稅收與金融等方面的政策扶持。目前越來越多的高檔住宅樓盤已開始采用Low-E玻璃，但要正確合理地選擇使用Low-E玻璃，才能達(dá)到最佳的節(jié)能效果。隨著政策落實(shí)及消費(fèi)不斷升級，住宅市場必將成為繼寫字樓后Low-E玻璃的又一大市場。
