2012.04
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部品与原材料专栏
摘要:本文介绍了玻璃节能形势,以及镀膜玻璃的节能特点及应用。阐述了镀膜玻璃的生产方法,镀膜玻璃的膜系结构、性能和功能,镀膜玻璃的质量要求。分析了镀膜玻璃的发展与现状,提出了政策扶持、引导,加大节能建筑全面推广。镀膜玻璃如何降低成本,实现大规模生产是今后的一个重要发展方向。
关键词:镀膜玻璃  恒温  发展1  前言
在新建住宅中,窗户面积越大越好、水景范围越多越好;公共建筑甚至一些政府大楼,都采取超高层大厅、透光屋顶,看起来十分气派。这种新潮豪华的建筑,往往要比一般建筑浪费能源。有数据显示,通过玻璃门窗造成的能耗占建筑总能耗的40%以上,所以建筑节能要从玻璃节能开始。随着人们生活水平的不断提高和社会经济的不断发展,人们对自身生活和工作场所的要求也越来越高。玻璃门窗是建筑物内外沟通的主要途径,采光、观景、装饰是对玻璃的基本要求,节能、环保则是对玻璃门窗更进一步的要求,并且越来越受到社会的重视。
从上世纪70年代开始,建筑领域开始出现一种叫做“光亮派”建筑,大量的玻璃作为墙体材料被用于现代建筑中,导致玻璃幕墙的产生。但玻璃幕墙趋向于大面积采光,普通玻璃传热系数较高,在低纬度的热带和亚热带地区,强烈的太阳能辐射和远红外热辐射下,大量的热量进入室内;而在高纬度的温带和寒冷地区,室内的取暖热量大量散失。于是,人们依据地区节能和舒适度的需要,加工成各种类型的玻璃产品,这就促成了镀膜玻璃的产生。镀膜玻璃对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,因此,也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑门窗和玻璃幕墙。后来发展了低辐射玻璃,低辐射玻璃对可见光有较高的透射率,对红外线有很高的反射率,具有良好的隔热性能,主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具,由于膜层强度较差,一般都制成中
空玻璃使用。由于低辐射玻璃独具的绿、节能、环保特性,使它
在许多国家很快得到广泛的应用。欧盟、北美以及其它一些国家,纷纷制定法规和标准,强制性规定新建筑必须使用以低辐射玻璃为最佳配置的节能玻璃产品。在欧洲80%的中空玻璃使用低辐射镀膜玻璃,美国75%的住宅和三分之一的公共建筑采用低辐射镀膜玻璃。
目前,我国建筑还在大量使用普通白玻璃,它虽然采光好,但保温隔热和防辐射性能极差,无法满足节能需求。着玻璃具有一定隔热性能,但光线透射性差;阳光控制镀膜玻璃具有一定隔热性能,但会反射大量可见光,造成“光污染”。当前节能效果最好的是低辐射玻璃,比单片普通玻璃节能75%,比普通中空玻璃节能40%。无论室内外温差有多大,只要装上低辐射玻璃,可以有效节省制冷和取暖费用50%左右,所以,这种镀膜玻璃又被称为“恒温玻璃”。
2  镀膜玻璃的节能特点及应用
镀膜玻璃分为阳光控制镀膜玻璃(也叫热反射玻璃,还叫Sun-e 玻璃)和低辐射镀膜玻璃(也叫Low-e 玻璃)。热反射玻璃是在玻璃表面镀上金属、非金属及其氧化物薄膜使其具有一定的反射效果,能将太阳能反射回大气中而达到阻挡太阳能进入室内使太阳能不在室内转化为热能的目的。热反射镀膜玻璃主要特性是:在λ=0.38μm ~0.78μm 的可见光范围内,具有良好的透明度,而对0.38μm 以下的紫外线波段和波长在0.78μm ~2.5μm 的红外线波段具有很高的反射率,节能可达30%以上。热反射玻璃的反射率越高说明其对太阳能的控制越强,但是玻璃的可见光透过率会随着反射率的升高而降低,
影响采光效果,太高的玻璃反射率也可能出现光污染问题。低辐射镀膜玻璃在优质浮法玻璃表面均匀地镀上特殊的金属膜系,极大地降低了玻璃表面辐射率,并提高了玻璃的光谱选择性。可见光可有效地透过膜系和玻璃,保持了室内明亮,而肉眼看不见的红外线80%以上被膜系反射(特别是远红外线几乎完全被其反射回去而不透过玻璃)。也能阻挡紫外线透过, 防止家俱褪。可见,使用低辐射镀膜玻璃比阳光控制镀膜玻璃具有明显的节能效果,同时还能进一步的增加生活的舒适度。
建筑物主要受两个热源的影响,一是室内热源,二是室外热源。室内热源由暖气、火炉、家用电器和人体发出的远红外热辐射,还有墙壁、地板、家具等吸收太阳辐射热后再次向外发出的远红外热辐射。室外热源来自太阳的热辐射,再就是太阳照射到物体(路面,建筑物等),被物体吸收后再次向外发出的远红外热辐射。门窗是整个建筑围护结构中隔热、保温最薄弱的环节,普通玻璃窗的热损失有60%是经长波红外线散失的,使用镀膜玻璃后,能几乎隔
发展中的“恒温玻璃”
陈兰武   德州晶华集团振华有限公司
图1  Low-e汽车隔热玻璃
玻璃膜面(虚线表示)位置
2  离线真空磁控溅射法工艺流程图图3 离线Low-e玻璃膜层结构