低辐射镀膜玻璃的节能原理和种类.docVIP

摘 要： 低辐射镀膜玻璃具有极低的表面发射率和极高的远红外热辐射反射率，较高的近红外反射率和可见光透过率，从而在保证充足的阳光透射到室内的同时，降低传热系数U ，从而降低建筑能耗，提高热舒适性。在我国节能减排政策的背景下，具有优越的隔热、保温性能的低辐射镀膜玻璃面临着前所未有的发展机遇。本文着重分析了低辐射镀膜玻璃隔热节能原理，并展望了低辐射玻璃未来的发展前景。 关键词 低辐射镀膜玻璃 节能原理 种类 特点 前 言 随着现代建筑对装饰材料要求的提高,人们对作为建筑材料之一的玻璃的要求也越来越高。玻璃是建筑物 和汽车不可缺少的组成部分,承担着许多重要的功能, 包括美化建筑物和汽车的外观、采光及给室内带来开阔的视野。但是普通玻璃阳光透过率很高、红外反射率很低,大部分太阳光透过玻璃进入室内,从而会加热物体。而这些室内的能量又会以辐射形式通过玻璃散失掉。据统计,建筑物中通过门窗散失的热量约占整个建筑采暖或制冷能耗的50% ,而通过玻璃流失的热量就占整个窗户的80%左右。 低辐射膜对远红外(热辐射)的反射率很高,具有阻 隔热辐射直接透过的作用。玻璃镀上低辐射膜,其隔热性大大改善。普通镀膜玻璃不具备反射远红外线的功能,同样也不能达到隔热保温的目的。低辐射膜的本质是降低表面的辐射率。当太阳能通过低辐射玻璃表面时,反射到空间一部分,进入室内的一部分和室内物体发射的红外线,由窗户又反射到室内,使室内热能不易散失。这一特性使Low-e 玻璃的传热系数大大降低,有效地改善了窗户的隔热性能(1) 。低辐射镀膜玻璃可以起到控制阳光、调节热量、节约能源,进而保护环境的作用,因而成为目前世界上公认的最理想的窗玻璃材料。 因此研究玻璃窗的节能原理并将其在国内推广应用，对我国的建筑节能有着重要的意义。 一、低辐射镀膜玻璃的节能原理 1、自然环境中的热能与传递 自然环境中的热能主要由太阳直射热和反射热组成。其中，太阳直射热的能量98%为远红外热辐射能。近红外热辐射能直接来自太阳，其热感不明显，但被物体吸收后即可转换成热辐射。而远红外热辐射能不能直接透过普通玻璃，但可以通过吸收和对流被玻璃表面获得，这部分能量再经过玻璃内部的传导流向另一个表面，然后通过辐射和对流向外释放。 室内的能量由透过玻璃的热能与室内折射回去的热能组成。远红外热辐射由暖气，家电，家具，人体等产生，是冬季来自室内的主要热源。在室外，远红外热辐射是由物体被太阳照射后吸收了太阳能量再辐射出来的，成为夏季来自室外的主要热源之一，其热量之多可以超过太阳直射热，即短波热辐射。 2、Low－E玻璃的节能原理 低辐射玻璃也称LOW E玻璃。其中E表示辐射, 辐射率E 的最大值为1, 它表明入射到物体表面的能量将被全部吸收, 并将再次全部辐射出去, 这就是所谓“理想黑体”。因此选择具有一定功能的窗玻璃就成为关键, 低辐射镀膜玻璃因其表面镀有的膜层, 禁带宽度与半导体相接近, 电子受热跃迁使其对 2.5um～ 25um 这部分的反射比高达70 %以上, 热辐射透过系数小于0.25, 意味着当外来辐射能量为100 %时, 通过玻璃吸收并辐射出去的能量小于25 %, 普通透明玻璃的E值是0.84。 远红外辐射率等于吸收率。透过率、吸收率和反射率之和为1，不能透过远红外热辐射，透过率为0，所以只能反射它或吸收它，辐射率加上反射率等于1。但反射和吸收能力因材料而不同。吸收率（辐射率）低的物体，则必然反射率高，这种物体不易吸收外来的热辐射能量，其隔热性能就好；辐射率高的物体吸收的热辐射多，它再次向外辐射出的热量也多，相当于透过该物体全面传导的热量有很多。 低辐射玻璃是由其镀膜层具有极低的表面热辐射率而得名。极低的表面热辐射率和极高的远红外反射率，使其既可阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热，也可直接反射远红外热辐射。Low-E膜的以上两个特性与中空玻璃对热的对流传导的阻隔作用相配合，便构成了U值极低的Low-E中空玻璃窗，它可阻隔热量从热的一端向冷的异端传递。即冬季阻挡室内的热量泄向室外，夏季阻挡室外热辐射进入室内。 Low-E玻璃具有低辐射率是由于在其膜层中有一 层辐射率极低的金属或金属氧化物膜 ,可以有效地降 低通过玻璃的热辐射。Low2E 膜的低辐射膜层非常薄 ,其它辅助膜层一般采用可见光透过率较高的材料，从而保证足够的可见光透过率。图 1 【2】所示 玻璃的光谱透过率曲线。Low2E玻璃一般都用于制造中空玻璃而不单片使用 ,因为在冷天单层玻璃窗的内侧往往会结露，这层薄的水膜会使低辐射膜对远红外的反射率降低。 Low-E玻璃主要有以下两个性能特点: (1 )具有较高的可见光透射比。低辐射玻璃的可 见光透射比一般为60 %～80 % , 有的达到85 这一特性可保证室内获得足够的采光 ,并防止 造成的光