第四章-节能门窗与节能玻璃-第二节XP-第一次

1、第二节 节能玻璃节能玻璃的类型：节能玻璃的类型： 一、一、Low-E玻璃玻璃 二、热反射玻璃二、热反射玻璃三、吸热玻璃三、吸热玻璃四、夹胶玻璃四、夹胶玻璃五、中空玻璃五、中空玻璃六、真空玻璃六、真空玻璃（一）概述（一）概述Low-E(Low-Emissivity)玻璃又称低辐射玻璃，是在玻玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属（银、铜、锡）或其他化合物璃表面镀上多层金属（银、铜、锡）或其他化合物组成的膜系产品。组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻射的特性，使其与普通玻璃及传统的

2、建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。Low-E膜的主要功能层是银层，银是自然界中辐射膜的主要功能层是银层，银是自然界中辐射率最低的物质之一，在玻璃表面上镀纳米级别的银率最低的物质之一，在玻璃表面上镀纳米级别的银层，可以使玻璃的辐射率从层，可以使玻璃的辐射率从0.84降低至降低至0.020.12一、一、Low-E玻璃玻璃一般单银一般单银Low-E膜主要是依靠均匀分布在中间层的膜主要是依靠均匀分布在中间层的银层（银层（Ag）来起到反射远红外热辐射作用，整个）来起到反射远红外热辐射作用，整个膜层厚度约膜层厚度约4575nm；而双银；而双银L

3、ow-E膜的整体结构膜的整体结构相对比较复杂，主要有两层以上的银层均匀分布相对比较复杂，主要有两层以上的银层均匀分布在其他起保护作用的金属氧化物之间，膜层中的在其他起保护作用的金属氧化物之间，膜层中的银层（银层（Ag）为相隔重叠在中间层，银基膜层的厚）为相隔重叠在中间层，银基膜层的厚度约在度约在512nm之间，形成金属层与绝缘层相互之间，形成金属层与绝缘层相互交叉的特殊薄膜结构。交叉的特殊薄膜结构。一般膜系由几到十几层膜层构成，镀膜材料为金一般膜系由几到十几层膜层构成，镀膜材料为金属银，其中仅仅是银膜层起低辐射作用，其它膜属银，其中仅仅是银膜层起低辐射作用，其它膜层全部为保护和过度膜层。采用真

4、空磁控溅射工层全部为保护和过度膜层。采用真空磁控溅射工艺，在玻璃表面镀上单层、双层或多层银的功能艺，在玻璃表面镀上单层、双层或多层银的功能膜，银的两侧需加上多层介质膜。膜，银的两侧需加上多层介质膜。（二）评价指标（二）评价指标遮阳系数遮阳系数：玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力，英文为：玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力，英文为Shading Coefficient（SC）。在我国）。在我国GB/T2680中称为遮挡中称为遮挡系数（系数（Se）。遮阳系数越小，阻挡阳光热量向室内辐射）。遮阳系数越小，阻挡阳光热量向室内辐射的性能越好。的性能越好。辐射率辐射率：是衡量物体表面以辐射的形式释放能量相对强：是衡量

5、物体表面以辐射的形式释放能量相对强弱的能力。黑体的辐射率等于弱的能力。黑体的辐射率等于1，其他物体辐射率介于，其他物体辐射率介于0-1之间。之间。玻璃的辐射率越接近于零，其绝热性能就越好。玻璃的辐射率越接近于零，其绝热性能就越好。“u”值值：ASHRAE标准条件下，由于玻璃热传导和室内标准条件下，由于玻璃热传导和室内外的温差，所形成的空气到空气的传热量。其单位外的温差，所形成的空气到空气的传热量。其单位为：为：W/m2.K，“u”值越低，通过玻璃的传热量也越低，值越低，通过玻璃的传热量也越低，窗玻璃的绝热性能越好。窗玻璃的绝热性能越好。通常，浮法白玻璃的辐射率为通常，浮法白玻璃的辐射率为0.8

6、4。而大多数在线热。而大多数在线热聚合聚合“Low-E”镀膜玻璃的辐射率在镀膜玻璃的辐射率在0.35到到0.5之间。磁之间。磁控真空溅射控真空溅射“Low-E”镀膜玻璃的辐射率在镀膜玻璃的辐射率在0.08到到0.15之间。低的辐射率直接对应着低的之间。低的辐射率直接对应着低的u值。值。 室内热量损失的降低所带来的另一个显著效室内热量损失的降低所带来的另一个显著效益是环保。寒冷季节，因建筑物采暖所造成的益是环保。寒冷季节，因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害气体的排放是重要的污染源。如果使用等有害气体的排放是重要的污染源。如果使用Low-E玻璃，由于热损失的降低，可大幅减少因采玻璃，由于热损

7、失的降低，可大幅减少因采暖所消耗的燃料，从而减少有害气体的排放。暖所消耗的燃料，从而减少有害气体的排放。 Low-E玻璃能够实现冬暖和夏凉的要求，既能玻璃能够实现冬暖和夏凉的要求，既能保温又能隔热，起到环保低碳的效果。保温又能隔热，起到环保低碳的效果。（三）（三）Low-E玻璃生产方法玻璃生产方法1、在线高温热解沉积法：、在线高温热解沉积法：是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的。液体金属是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的。液体金属或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上，随着玻璃或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上，随着玻璃的冷却，金属膜层成为玻璃的一部分。因此，该的冷却，金属膜层成为玻璃的一部分。因此，该膜层

8、坚硬耐用。膜层坚硬耐用。优点：优点：它可以热弯，钢化，不必在中空状态下使它可以热弯，钢化，不必在中空状态下使用，可以长期储存。用，可以长期储存。缺点缺点:是热学性能比较差。如果想通过增加膜厚是热学性能比较差。如果想通过增加膜厚来改善其热学性能，那么其透明性就非常差。来改善其热学性能，那么其透明性就非常差。2、离线真空溅射法、离线真空溅射法磁控溅射的工作原理是把玻璃放在架子上，送入磁控溅射的工作原理是把玻璃放在架子上，送入10-1数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体（惰数量级的真空环境中，通入适量的工艺气体（惰性气体性气体Ar或反应气体或反应气体O2、N2），并保持真空度稳定。），并保持真空度

9、稳定。将靶材将靶材Ag等嵌入阴极，置入磁场从而构成磁控靶。等嵌入阴极，置入磁场从而构成磁控靶。以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源，在高电压以磁控靶为阴极，加上直流或交流电源，在高电压的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体。其的作用下，工艺气体发生电离，形成等离子体。其中，电子在电场和磁场的共同作用下，进行高速螺中，电子在电场和磁场的共同作用下，进行高速螺旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；旋运动，碰撞气体分子，产生更多的正离子和电子；正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴正离子在电场的作用下，达到一定的能量后撞击阴极靶材，被溅射出的靶材沉积在玻璃基片上形成薄极靶材，被溅射出的

10、靶材沉积在玻璃基片上形成薄膜膜Low-E玻璃。玻璃。为了形成均匀一致的膜层，阴极靶靠近玻璃表面来回为了形成均匀一致的膜层，阴极靶靠近玻璃表面来回移动。为了取得多层膜，必须使用多个阴极，每一个移动。为了取得多层膜，必须使用多个阴极，每一个阴极均是在玻璃表面来回移动，形成一定的膜厚。阴极均是在玻璃表面来回移动，形成一定的膜厚。溅射法工艺生产溅射法工艺生产“Low-E”玻璃，需一层纯银薄膜作为玻璃，需一层纯银薄膜作为功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化功能膜。纯银膜在二层金属氧化物膜之间。金属氧化物膜对纯银膜提供保护，且作为膜层之间的中间层增物膜对纯银膜提供保护，且作为膜层之间的中间层增加

11、颜色的纯度及光透射度。加颜色的纯度及光透射度。什么是在线什么是在线“Low-E”玻璃与离线玻璃与离线“Low-E”玻璃？玻璃？在线在线“Low-E”玻璃是指在浮法玻璃生产线上制备的玻璃是指在浮法玻璃生产线上制备的“Low-E”玻璃。玻璃。离线离线“Low-E”玻璃是指在离开浮法玻璃生产线制备的玻璃是指在离开浮法玻璃生产线制备的“Low-E”玻璃。玻璃。（3）溅射法生产）溅射法生产Low-E玻璃，具有如下特点：玻璃，具有如下特点： 由于有多种金属靶材选择，及多种金属靶材组合，由于有多种金属靶材选择，及多种金属靶材组合，因此，溅射法生产因此，溅射法生产“Low-E”玻璃可有多种配置。由于玻璃可有多

12、种配置。由于是离线法，在新产品开发方面也较灵活。最主要的是离线法，在新产品开发方面也较灵活。最主要的优点还在于溅射生产的优点还在于溅射生产的“Low-E”中空玻璃其中空玻璃其“u”值优于值优于热解法产品的热解法产品的“u”值。值。 但是它的缺点是氧化银膜层非常脆弱，所以它但是它的缺点是氧化银膜层非常脆弱，所以它不可能象普通玻璃一样使用。它必须要做成中空玻不可能象普通玻璃一样使用。它必须要做成中空玻璃，且在未做成中空产品以前，也不适宜长途运输。璃，且在未做成中空产品以前，也不适宜长途运输。（四）（四）Low-E玻璃颜色及厚度玻璃颜色及厚度最基本色，蓝、绿、灰三个基本色调，可以根据不同元最基本色，

13、蓝、绿、灰三个基本色调，可以根据不同元素的反映，做出不同的工艺。比如说金色，银色。素的反映，做出不同的工艺。比如说金色，银色。Low-E玻璃有在线玻璃有在线Low-E玻璃，离线玻璃，离线Low-E玻璃。玻璃。在线在线Low-E玻璃品种单一。玻璃品种单一。Low-E玻璃受浮法玻璃规模生产玻璃受浮法玻璃规模生产的限制，目前只有的限制，目前只有6mm厚一种品种。厚一种品种。离线离线Low-E玻璃品种多样，根据不同气候特点可以制作高、玻璃品种多样，根据不同气候特点可以制作高、中、低多种透过率产品，并且颜色上有银灰、浅灰、浅蓝中、低多种透过率产品，并且颜色上有银灰、浅灰、浅蓝和无色透明等，用着色玻璃还可

14、制作绿色等其他多种颜色。和无色透明等，用着色玻璃还可制作绿色等其他多种颜色。厚度从厚度从3-12mm都可制做。都可制做。（五）需要注意的问题（五）需要注意的问题1. 离线离线Low-E玻璃膜面较软，在受到潮气和某些玻璃膜面较软，在受到潮气和某些氧化剂的侵袭时会缓慢氧化。氧化剂的侵袭时会缓慢氧化。2. 在线在线Low-E玻璃为玻璃为“硬镀膜硬镀膜”，膜层保质期为，膜层保质期为30年。离线年。离线Low-E玻璃为玻璃为“软镀膜软镀膜”，膜层牢固，膜层牢固性差，几乎不能裸露保存。性差，几乎不能裸露保存。3. 离线离线Low-E玻璃必须在很短的时间内加工成中玻璃必须在很短的时间内加工成中空玻璃。由于中

15、空玻璃的弱呼吸作用，水蒸气、空玻璃。由于中空玻璃的弱呼吸作用，水蒸气、硫化物、氧化物进入空腔后，会导致离线硫化物、氧化物进入空腔后，会导致离线Low-E玻璃隔热性能逐渐丧失，外观发乌、变色、逐渐玻璃隔热性能逐渐丧失，外观发乌、变色、逐渐出现大量霉点。出现大量霉点。（六）分类（六）分类单银单银Low-E玻璃玻璃单银单银Low-E镀膜玻璃通常只含有一层功能层（银层），镀膜玻璃通常只含有一层功能层（银层），加上其他的金属及化合物层，膜层总数达到加上其他的金属及化合物层，膜层总数达到5层。层。双银双银Low-E玻璃玻璃双银双银Low-E镀膜玻璃具有两层功能层（银层），加上镀膜玻璃具有两层功能层（银层）

16、，加上其他的金属及化合物层，膜层总数达到其他的金属及化合物层，膜层总数达到9层。然而，层。然而，双银双银Low-E玻璃的技术工艺控制难度比单银大的多。玻璃的技术工艺控制难度比单银大的多。（七）双银（七）双银Low-E玻璃的优势玻璃的优势1.在相同玻璃组合下，双银在相同玻璃组合下，双银Low-E玻璃比单银玻璃比单银Low-E具有更低的辐射率和更低的传热系数（具有更低的辐射率和更低的传热系数（u值）。值）。2.双银双银Low-E玻璃具有更低的遮阳系数即玻璃具有更低的遮阳系数即Sc值。值。3.在遮阳系数（在遮阳系数（Sc值）相同的情况下，可见光透过值）相同的情况下，可见光透过率比单银率比单银Low-

17、E更高。成功地解决了高透光与低更高。成功地解决了高透光与低u值、值、Sc值的双重优势并存的难题，因此具有更好的节能值的双重优势并存的难题，因此具有更好的节能效果，这是其它任何玻璃无法具备的优势。效果，这是其它任何玻璃无法具备的优势。（八）（八）Low-E玻璃及其膜面位置的判别方法玻璃及其膜面位置的判别方法 1、触摸法、触摸法:可以用湿纸巾或手指轻轻触摸玻璃表可以用湿纸巾或手指轻轻触摸玻璃表面，比较光滑的一面为玻璃面，有涩滞感觉的面，比较光滑的一面为玻璃面，有涩滞感觉的一面为镀膜面；一面为镀膜面； 2、电阻法、电阻法:用普通万用表测试玻璃表面，电阻值用普通万用表测试玻璃表面，电阻值无穷大的一面为

18、玻璃面，电阻值较小的一面为无穷大的一面为玻璃面，电阻值较小的一面为镀膜面；镀膜面；3、仪器法、仪器法:用专门膜面测试仪，显示灯亮为膜面，用专门膜面测试仪，显示灯亮为膜面，反之则为玻璃面；反之则为玻璃面； 4、影像法、影像法:用打火机火苗靠近玻璃表面，有不同用打火机火苗靠近玻璃表面，有不同颜色图像重影的为颜色图像重影的为Low-E玻璃，玻璃， 且颜色发红。且颜色发红。（九）膜面位置的选择（九）膜面位置的选择 中空玻璃共有四个表面，由室外向室内数分别为中空玻璃共有四个表面，由室外向室内数分别为1#面、面、2#面、面、3#面、面、4#面。在中空玻璃中面。在中空玻璃中Low-E膜面应位于膜面应位于哪个

19、面合适，第哪个面合适，第2#面还是第面还是第3#面？面？ 从节能的角度考虑，应遵循一般的原则：南方地区应从节能的角度考虑，应遵循一般的原则：南方地区应位于第位于第2#面，以便第一时间挡住来自室外的热量，北面，以便第一时间挡住来自室外的热量，北方地区则应位于第方地区则应位于第3#面，以便第一时间挡住来自室内面，以便第一时间挡住来自室内的热量。即的热量。即Low-E膜面应位于面向热源一端（高温区）膜面应位于面向热源一端（高温区）的玻璃内表面上，避免辐射热传递给另一面（低温区）的玻璃内表面上，避免辐射热传递给另一面（低温区）的玻璃，阻止该片玻璃传导散热损失。的玻璃，阻止该片玻璃传导散热损失。 南方南

20、方北方北方二、热反射玻璃二、热反射玻璃（一）概述（一）概述是指具有较高的热反射性能，又保持较好的透光性能的是指具有较高的热反射性能，又保持较好的透光性能的浮法平板玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃等。具有很好的遮浮法平板玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃等。具有很好的遮光性和隔热性能，对太阳反射热具有较高的反射能力，光性和隔热性能，对太阳反射热具有较高的反射能力，热辐射反射率为热辐射反射率为30-40%，是普通平板玻璃的，是普通平板玻璃的4倍左右。倍左右。具有视线的单向性，在白天能使周围的景物映在大面积具有视线的单向性，在白天能使周围的景物映在大面积的玻璃幕墙上，从而构成美丽而奇妙的景观。的玻璃幕墙上，从而构成美

21、丽而奇妙的景观。热反射玻璃是有较高的热反射能力而又保持良热反射玻璃是有较高的热反射能力而又保持良好透光性的平板玻璃，它是采用热接法、真空好透光性的平板玻璃，它是采用热接法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜。热反射玻璃也称镜面玻璃，有金色、茶色、灰热反射玻璃也称镜面玻璃，有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和

22、浅蓝等各色。色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝等各色。（二）热反射玻璃的分类（二）热反射玻璃的分类1、按颜色分：灰色、金色、银色、青铜色、古、按颜色分：灰色、金色、银色、青铜色、古铜色、茶色、棕色、褐色、蓝色、深绿色、浅绿铜色、茶色、棕色、褐色、蓝色、深绿色、浅绿色及红色灯多种色彩的热反射玻璃。色及红色灯多种色彩的热反射玻璃。热反射玻璃由成膜金属材料的颜色确定。热反射玻璃由成膜金属材料的颜色确定。2、按性能结构分类、按性能结构分类中空热反射玻璃、夹层热反射玻璃中空热反射玻璃、夹层热反射玻璃3、按镀膜工艺分类、按镀膜工艺分类（1）用电解法、真空法、化学镀膜法在玻璃表面涂以）用电解法、真空法、化学镀膜法

23、在玻璃表面涂以普通金属及其氧化物或贵金属及合金膜、不锈钢膜的热普通金属及其氧化物或贵金属及合金膜、不锈钢膜的热反射玻璃。反射玻璃。（2）用电浮法、等离子交换法向玻璃表面深入金属离）用电浮法、等离子交换法向玻璃表面深入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成热反射膜的热反子以置换玻璃表面层原有的离子而形成热反射膜的热反射玻璃。射玻璃。4、按热反射金属膜功能作用分类、按热反射金属膜功能作用分类日光反射膜日光反射膜遮阳防热膜遮阳防热膜低辐射膜低辐射膜（三）应用（三）应用门窗、挂镜、门牌、天棚及幕墙，且用量非常大。门窗、挂镜、门牌、天棚及幕墙，且用量非常大。三、吸热玻璃三、吸热玻璃（一）概述（一）概述

24、 吸热玻璃是一种吸收大量红外线辐射能而又保持吸热玻璃是一种吸收大量红外线辐射能而又保持良好可见透光率的平板玻璃，这种玻璃适当引入良好可见透光率的平板玻璃，这种玻璃适当引入某些成分从而提高了对太阳辐射的吸收率，对红某些成分从而提高了对太阳辐射的吸收率，对红外线的透射率很低，做成门窗时能减少阳光进入外线的透射率很低，做成门窗时能减少阳光进入室内的热量，在夏季有利于降低室内温度，能调室内的热量，在夏季有利于降低室内温度，能调节空调能耗和费用。节空调能耗和费用。 吸热玻璃由于配料加入色料不同，产品有各种颜吸热玻璃由于配料加入色料不同，产品有各种颜色，如蓝色、天蓝色、茶色、灰色、蓝灰色、金色，如蓝色、天

25、蓝色、茶色、灰色、蓝灰色、金黄色、绿色、蓝绿色、黄绿色、深黄色、古铜色、黄色、绿色、蓝绿色、黄绿色、深黄色、古铜色、青铜色等。青铜色等。（二）吸热玻璃分类（二）吸热玻璃分类按颜色分按颜色分灰色、茶色、蓝色、绿色、古铜色、青铜色、粉红色和金黄色等灰色、茶色、蓝色、绿色、古铜色、青铜色、粉红色和金黄色等 吸热玻璃分类吸热玻璃分类2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm吸热普通平板玻璃、吸热浮法玻璃吸热普通平板玻璃、吸热浮法玻璃按按组成成分分组成成分分硅酸盐吸热玻璃硅酸盐吸热玻璃磷酸盐吸热玻璃磷酸盐吸热玻璃光致变色玻璃光致变色玻璃镀膜玻璃镀膜玻璃按按 厚厚 度度 分分按按生

26、产工艺分生产工艺分在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜（氧化锡、氧化锑）或金属氧化物薄膜（氧化锡、氧化锑）而制成。而制成。吸热玻璃的生产方法吸热玻璃的生产方法(2种种)在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入一定量的有吸热性能的着色剂，如氧一定量的有吸热性能的着色剂，如氧化亚铁、氧化镍等。化亚铁、氧化镍等。（三）吸热玻璃生产方法（三）吸热玻璃生产方法如如6mm厚的透明浮法玻璃，在太阳光照下总厚的透明浮法玻璃，在太阳光照下总透过热为透过热为84%，而同样条件下吸热玻璃的总，而同样条件下吸热玻璃的总透过热量为透过热量为69%。吸热

27、玻璃的颜色和厚度不。吸热玻璃的颜色和厚度不同，对太阳辐射热的吸收程度也不同。同，对太阳辐射热的吸收程度也不同。 （四）吸热玻璃性能特点（四）吸热玻璃性能特点吸热玻璃与同厚度的浮法玻璃吸收太阳辐射热性能比较吸热玻璃与同厚度的浮法玻璃吸收太阳辐射热性能比较可根据不同地区日照条件选择不同颜色的吸可根据不同地区日照条件选择不同颜色的吸热玻璃。如热玻璃。如6mm蓝色吸热玻璃可挡住蓝色吸热玻璃可挡住50左左右的太阳辐射热，所以有明显的隔热效果。右的太阳辐射热，所以有明显的隔热效果。吸热玻璃性能特点吸热玻璃性能特点1 1、吸收太阳可见光减弱太阳光的强度，起到反眩作用吸收太阳可见光减弱太阳光的强度，起到反眩作

28、用 2 2、具有一定的透明度能吸收一定的紫外线具有一定的透明度能吸收一定的紫外线 3 3、具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物 4 4、色泽经久不变色泽经久不变 凡是既有采光要求又有隔热要求的场所均可使凡是既有采光要求又有隔热要求的场所均可使用。采用不同颜色的吸热玻璃能合理利用太阳用。采用不同颜色的吸热玻璃能合理利用太阳光，调节室内温度，节省空调费用，而且对建光，调节室内温度，节省空调费用，而且对建筑物的外表有很好的装饰效果。筑物的外表有很好的装饰效果。目前普通吸热玻璃已广泛应用于建筑装饰工程目前普通吸热玻璃已广泛应用于建筑装饰工程门窗、外墙及车、船等的挡风玻璃等场合，起门窗、外墙及车、船等的挡风玻璃等场合，起到采光、隔热防眩等作用。它还可以按不同的到采光、隔热防眩等作用。它还可以按不同的用途进行加工，制成磨光、夹层、中空玻璃等。用途进行加工，制成磨光、夹层、中空玻璃等。(五五)吸热玻璃应用吸热玻璃应用吸热玻璃应用吸热玻璃应用吸热