Low-E玻璃的使用误区.doc

Low-E玻璃的使用误区 误区一：离线Low-E玻璃的膜层破坏是因为氧化而引起在许多场合我们的一些专家学者或工程技术人员把离线Low-E玻璃膜层被破坏的原因归结为膜层中的银与空气中的氧气发生氧化反应的结果。实际上一般情况下这个氧化作用并不快，其实其大多数的破坏来自硫化作用。 由于离线Low-E玻璃采用银为功能层，银与硫之间有很大的亲和力，银在空气中遇到硫化氢气体或硫离子时很容易生成一种极难溶解的银盐（Ag2S）（银盐就是辉银矿的主要成分）。这种化学变化可以在极微量的情况下发生，银在空气中只要遇上几万亿至几十万亿分之一的硫化氢气体或硫离子，就会发生下列化学反应;4Ag+2H2S+O2=2Ag2S（黑色产物）+2H2O这种化学反应要远比单纯的氧化反应强烈得多，快速得多。这才是大多数情况下导致膜层性能降低的主要原因。另外离线Low-E玻璃在储运、切割、磨边、清洗、加工、使用等过程中未及时清除的残留和吸附的水分存在，更加速这一化学反应。因为水可以大量吸附空气中的硫化物，富积的硫化物浓度比空气中的浓度高数百倍，导致硫化反应更加强烈，膜层性能劣化更加快速。所以离线Low-E玻璃的加工应该放在大气环境条件比较好的地区加工，才能最大限度地保证膜层性能。 误区二：厚玻璃的K值比薄玻璃显著降低，夹层玻璃K值比同厚度玻璃显著降低对于普通浮法玻璃来说单片玻璃厚度的增加对建筑物的保温性能提高并不大，如厚度为12.1mm的玻璃与厚度为5.7mm的玻璃相比较，玻璃的厚度增加1.12倍，玻璃的重量也增加了1.12倍，但其K值只降低7.59%.采用这两种玻璃各自组成12mm厚的充氩中空玻璃，两者相比K值只下降3.24%.所以单纯通过增加玻璃厚度来提高玻璃的保温性能是很不经济的。从后面的玻璃性能计算可知5mmC+0.76PVB+5mmC夹层玻璃其厚度为10.1mm，K值为5.58W/m2K比9.9mm厚的单片白玻K值降低1.8%，扣除厚度影响夹层玻璃对玻璃实际K值的降低也就在1%多一点。所以通过夹层玻璃的方法是不能大幅度降低玻璃K值的。 误区三：中空玻璃气体层越厚，其节能效果越好答案当然是否定的。中空玻璃内部充填的气体除空气以外，还有氩气、氪气等惰性气体，由于气体的导热系数很低（空气0.024W/mK、氩气0.016W/mK、氪气0.0087W/mK），因此极大地提高了中空玻璃的热阻性能。常用的中空玻璃间隔层厚度为6mm、9mm、12mm、16mm等。气体层从1mm增加到9mm时，白玻充填空气时K值下降37%，Low-E充填空气时K值下降53%，充氩气下降59%.从9mm增加到12mm时，下降速度都开始变缓。14mm以后，充氩气的玻璃K值反而有轻微的回升。气体间隔层的厚薄与传热阻的大小有着直接的联系。 在玻璃材质、密封构造相同的情况下，气体间隔层越大，传热阻越大。但当气体层厚度增达到一定程度后，气体在玻璃之间温差的作用下就会产生一定的对流过程，从而减低了气体层增厚的作用。在技术服务过程中，有一些设计师认为在同样组成的中空玻璃中，采用16mm的气体层的中空玻璃比12mm气体层的中空玻璃节能，因而直接设计采用16mm气体层的中空玻璃用做建筑物的窗户，对于气体层厚度为12mm的中空玻璃而不予考虑。 如果两片6mm厚的普通浮法白玻组成的中空玻璃采用空气为气体层，则两种不同气体层厚度的中空玻璃的K值差不多，16mm气体层的中空玻璃只比12mm气体层厚度的玻璃降低0.3%的K值；但如果采用氩气为气体层，16mm气体层的中空玻璃就比12mm气体层厚度中空玻璃的K值增高0.6%，如果其中一片换成是辐射率为0.16的6mmLow-E玻璃，则16mm气体层的中空玻璃较12mm气体层厚度的玻璃K值升高4.3%，其他辐射率的Low-E玻璃也基本在这个范围。所以对于充氩气的中空玻璃和采用Low-E玻璃的中空玻璃最好采用12mm气体层厚度，而不要采用16mm的气体层厚度，这4mm的减薄不仅了降低铝材、分子筛、玻璃胶、框材等的消耗同时又降低能源消耗。 误区四：三玻两腔玻璃比普通Low-E中空玻璃性能更好、更节能、更经济前段时间黑龙江地区推行三玻两腔玻璃，有传闻说三玻两腔玻璃比普通Low-E中空玻璃更节能，下面针对这个问题进行讨论，为了说明问题我们就拿辐射率为0.16的普通Low-E中空玻璃与之对比6mmC+9Ar+6mmC+9Ar+6mmC结构的玻璃比普通Low-E中空玻璃在厚度上增加了49.6%，但其U值仅比Low-E中空玻璃高了5.96%，而且其遮阳系数也比Low-E中空玻璃低，其性能明显不如Low-E中空玻璃，所以其节能性能在此就不再讨论了；对于6mmC+12Ar+6mmC+12Ar+6mmC结构的玻璃比普通Low-E中空玻璃在厚度上增加了74.6%，玻璃重量增加了50%，玻璃胶及铝间隔条用量增加了一倍，其U值比普通Low-E中空玻璃的1.616W/m2K下降到1.613W/m2K，下降了0.18%，那么我们还不能得出它比普通Low-E中空玻璃节能的结论。 在冬季，一方面由于室内温度高于室外，通过玻璃要向外传递热量造成室内热量的流失；同时还要获得来自太阳的辐射得热。为了简化计算并说明问题，我们引入日照标准时间的概念（为了和NFRC-1997环境条件中的太阳得热强度783W/m2相一致，以便使用LBNL计算软件window5.1中太阳相对得热的数据）。假定黑龙江地区的冬季平均日照时间为两个标准小时（该假定与国家公布的哈尔滨市最冷三个月的总太阳辐射热数据基本符合，为596MJ/m2），室外温度为-21，室内温度为18，通过下面的公式就可算出单位面积、单位时间内通过玻璃的综合热量得失Q.HtGain为相对太阳得热（6mmC+12Ar+6mmC+12Ar+6mmC玻璃的相对太阳得热为477W/m2，普通Low-E中空玻璃的相对太阳得热为508W/m2），N是太阳日照率通过平均日照时间比每日时间获得为8.33%，U为综合传热值，T内为室内温度，T外为室外温度。 Q=HtGainN+U（T外-T内） Q3-2代表6mmC+12Ar+6mmC+12Ar+6mmC玻璃的热量得失，QLow-E代表普通Low-E中空玻璃的热量得失。 QLow-E=5088.33%+1.616（-21-18）=-20.7（W/m2） Q3-2=4778.33%+1.613（-21-18）=-23.2（W/m2） 通过以上计算比较得出在寒冷地区应该是普通Low-E中空玻璃比三玻两腔玻璃更节能。 三玻两腔玻璃比普通Low-E中空玻璃在厚度上增加了74.6%，玻璃重量增加了50%，玻璃胶及铝间隔条用量增加了一倍。由于玻璃厚度增加了74.6%则相应的玻璃窗框框材的厚度也要增加74.6%以上，同时由于玻璃重量的增加，窗用五金器件的质量要求和尺寸要求也加大了。我们知道高质量的五金件的价格是非常贵的，如果建筑商为了降低成本而选用不符合质量要求的和尺寸缩水的五金件，会对窗户的使用带来许多问题，尤其玻璃开启窗的变形加大，玻璃下坠，轻的导致窗户关不严，建筑能耗增加，严重的可能导致窗户脱落造成事故。现在市场上窗用普通双钢Low-E中空玻璃和三玻两腔全钢玻璃的价格已基本接近都在220250元左右，作为整窗来说，Low-E双钢中空玻璃窗要比三玻两腔全钢玻璃窗还要便宜。随着Low-E中空玻璃的普及其价格还会降低，Low-E中空玻璃在寒冷地区的使用优势将进一步加大。所以不论从建筑节能和窗户整体造价来说Low-E中空玻璃窗要比三玻两腔中空玻璃窗更经济。 误区五：离线Low-E比在线Low-E性能好应该说离线Low-E和在线Low-E各有优缺点。浮法在线Low-E玻璃是在锡槽部位玻璃的成型过程中采用先进的CVD（化学汽相沉积）技术进行镀膜的。这时玻璃处于650以上的高温，保持新鲜状态具有较强的反应活性，膜层同玻璃的结合是通过化学键结合的，因此同玻璃的结合非常牢固，膜层全部由半导体氧化物构成，具有很好的化学稳定性和热稳定性。 在浮法玻璃生产过程中，直接将原料气体喷涂到高温的玻璃表面上，沉积产生功能膜层。功能膜层为掺氟的二氧化锡，与玻璃通过化学键结合，膜层成为了玻璃的一部分。因此，在线功能玻璃属于“硬镀膜”，膜层坚固耐用，能够进行各种冷加工以及热弯、钢化、夹层、合中空，而且在合中空过程中不需要去边部膜层，可直接合中空，能够单片使用，同普通玻璃寿命相同。 在线Low-E玻璃缺点是设备投资大、生产控制要求高，只有浮法玻璃生产厂家才能生产；离线生产使用的是真空磁控溅射工艺，玻璃经切割、清洗等预加工后，送入溅射室，在玻璃表面镀上单层或双层纯银的功能膜。两侧需加上多层介质膜，一般膜系由几层到十几层膜层构成，银层起低辐射作用，其他膜层全部为保护和过渡膜层。膜层属于“软镀膜”。 离线Low-E玻璃镀膜具有设备投资少，颜色种类多的优点，在世界各国对建筑节能的重视下得到了前所未有的发展。分为单银及双银两种，所谓双银只是增加了一层银功能膜，一般单层银辐射率到0.100.15，双层银辐射率可到0.020.10.目前市场销售的绝大多数离线Low-E玻璃为单银产品，双银产品还未进入大规模商业使用阶段。 离线Low-E玻璃采用金属银作为长波热辐射反射的功能膜层，这既是离线Low-E玻璃镀膜具有较低辐射率的优点又成为其致命的缺点，因为银在空气中是要起化学变化的，银与硫元素反应后生成的化合物的膨胀系数与银不同，加剧了膜层性能恶化。离线Low-E玻璃不具有耐酸碱和耐磨性，保有期短，单片输送过程中必须对玻璃进行真空包装，开封之后一般必须在48小时内加工成中空玻璃，而且要求在合成中空玻璃时必须除去膜层边部。如果膜层边部不能得到很好的处理，就要造成玻璃膜层从边部开始向中心腐蚀，导致玻璃低辐射性能的逐渐丧失，使玻璃变花，由这种情况造成玻璃报废的例子很多。 由于离线双银Low-E玻璃具有较低的辐射率，国外先进厂家可以做到0.027的辐射率。现对比双银Low-E与普通Low-E玻璃的节能效率，从玻璃性能计算表查到6mmC+12Ar+6mmL0.027结构的中空玻璃其U值为1.329W/m2K、相对太阳得热为349W/m2.在线的6mmC+12Ar+6mmL0.16Low-E中空玻璃U值为1.616W/m2K、相对太阳得热为508W/m2，如果将这两种玻璃都用于严寒地区（如哈尔滨），则在线Low-E中空玻璃比这种辐射率更低的离线双银Low-E玻璃节能。如果将这种双银Low-E做成双Low-E中空玻璃其只能低到U值为1.298W/m2K，与单Low-E中空U值差别不大。如果采用辐射率为0.16的在线Low-E做成双Low-E中空玻璃其U值为1.297W/m2K，比离线的低，因为可将在线Low-E玻璃第二块膜面放在第四面而离线的却不能，如果将离线双银Low-E玻璃与在线Low-E玻璃做成双Low-E中空玻璃则其U值更低，可