ISO 138372021 道路车辆.安全玻璃材料.太阳透射率的测定方法标准立项发展报告

道路车辆安全玻璃材料太阳透射率的测定方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Safetyglazingmaterials—Methodforthedeterminationofsolartransmittance摘要随着汽车工业的快速发展和消费者对驾乘舒适性、节能环保及安全性能要求的持续提升，汽车安全玻璃的光热性能已成为行业关注的焦点。太阳透射率作为评价安全玻璃隔热性能和热舒适性的关键光学参数，其准确测定对于产品研发、质量控制、法规符合性验证及国际贸易均具有重要意义。ISO13837:2021《道路车辆安全玻璃材料太阳透射率的测定方法》由国际标准化组织（ISO）发布，是当前全球范围内针对汽车安全玻璃太阳透射率测定的权威技术标准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订历程及应用价值，深入分析了标准中规定的测试原理、仪器要求、试样制备及计算模型等核心技术要素，并对该标准与我国现行标准体系的协调性进行了探讨。报告指出，该标准采用的加权光谱计算方法有效解决了不同光源和波谱条件下太阳透射率的可比性问题，为全球汽车玻璃行业提供了统一、科学的测试技术依据。未来，随着智能玻璃、低辐射玻璃等新型产品的不断涌现，该标准将持续发挥基础性技术支撑作用，并有望在光谱响应范围、测试效率及智能化集成等方面进一步完善。关键词：道路车辆；安全玻璃；太阳透射率；国际标准；光学测试；隔热性能；标准国际化一、引言安全玻璃作为道路车辆的重要组成部分，不仅承担着视野通透的安全功能，更直接影响车辆内部的熱环境与能量消耗。随着全球范围内对汽车节能减排要求的日益严格，以及新能源汽车市场的快速扩张，汽车玻璃的隔热性能已成为整车热管理设计中的关键指标之一。太阳透射率——即太阳辐射透过玻璃材料进入车内的比例——是表征玻璃隔热性能的核心光学参数，其测试结果的准确性和可比性直接关系到产品性能评价、技术贸易协定及消费者权益保护。ISO13837:2021正是在这一背景下由国际标准化组织制定并发布的专项测试方法标准。该标准为全球道路车辆安全玻璃材料的太阳透射率测定提供了统一的技术规范和试验程序，是汽车玻璃行业开展产品研发、质量控制、性能认证及国际贸易活动的重要技术依据。对这项标准进行系统梳理和深入解读，有助于我国汽车玻璃行业准确把握国际先进测试技术水平，推动国内相关标准的修订升级，促进我国汽车玻璃产品更好地参与国际市场竞争。二、标准概述2.1标准基本信息ISO13837:2021《道路车辆安全玻璃材料太阳透射率的测定方法》（Roadvehicles—Safetyglazingmaterials—Methodforthedeterminationofsolartransmittance）由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO）于2021年9月28日正式发布。该标准隶属于ISO专业技术委员会ISO/TC22（道路车辆技术委员会）的工作范畴，具体由SC11（玻璃材料分技术委员会）负责起草和修订工作。标准现行状态为有效，分类号为“车身及车身附件”，与汽车车身结构及附件系统直接相关。该标准的发布取代了此前的ISO13837:2008版本，在技术内容和试验方法上进行了系统的修订和完善，体现了太阳透射率测试技术十余年来的技术进步和实践经验积累。2.2标准的适用范围与定位ISO13837:2021适用于道路车辆用安全玻璃材料，包括风窗玻璃、侧窗玻璃、后窗玻璃及天窗玻璃等各类钢化玻璃、夹层玻璃及区域钢化玻璃产品。标准规定了在指定光谱条件下测定安全玻璃材料太阳透射率的通用试验方法，涵盖试样制备、测试仪器、测量程序、计算方法和结果报告等完整技术环节。作为一项方法类标准，ISO13837:2021并不设定具体产品的性能限值要求，而是提供科学、准确、可重复的测试技术规范。该定位赋予标准广泛的适用性：不同国家和地区的法规制定机构可依据这一统一测试方法设定各自的性能要求，产品制造商可采用该标准进行产品性能声明和质量控制，第三方检测实验室可据此开展公正、可比的检测服务。三、标准立项背景与发展历程3.1汽车玻璃光热性能测试需求的演进自20世纪80年代以来，随着汽车空调系统的普及和消费者对车内热舒适性要求的提高，汽车玻璃的太阳辐射控制性能逐步受到行业关注。早期，不同制造商和检测机构各自采用不同的测试方法和计算模型，导致同一玻璃样品在不同实验室可能得到差异显著的太阳透射率数值，严重影响了产品性能的可比性和市场秩序。20世纪90年代，国际玻璃行业开始呼吁建立统一的太阳透射率测试国际标准。1996年，ISO/TC22/SC11正式启动相关标准预研工作，系统调研了各国现有的测试方法和技术方案。经过多轮国际研讨和比对验证试验，ISO13837标准的第一版于2008年正式发布，首次在全球范围内建立了统一的道路车辆安全玻璃太阳透射率测定方法框架。3.2ISO13837:2021的修订背景2008年版ISO13837发布后，在全球范围内得到了广泛应用，对汽车玻璃行业的技术进步和贸易便利化发挥了重要作用。然而，随着测试技术的发展和行业需求的变化，该标准在应用过程中也暴露出一系列需要改进和完善的技术问题：-光源光谱匹配精度问题：部分新型光源的光谱分布与标准规定的参考光源存在偏差，影响测试结果的准确性；-仪器校准程序不完善：原标准对光谱仪波长校准和光度准确度的验证程序描述不够细致，导致不同实验室间的结果偏差较大；-覆盖材料类型有限：随着彩色玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃等新型产品的不断涌现，原有标准对试样处理的规定已难以满足实际需求。在此背景下，ISO/TC22/SC11于2016年正式启动ISO13837的修订工作，历经多轮工作组会议、国际间比对试验和草案投票，最终于2021年9月完成修订并正式发布。3.3国际标准化工作基础本标准的修订严格遵循ISO/IEC导则第2部分关于国际标准结构和编写规则的要求，同时参考了以下重要技术文件和标准：-ISO9050《建筑玻璃光透率、太阳直接透射率、太阳总透射率、紫外线透射率及相关玻璃参数的测定》中关于太阳光谱加权计算的基本方法；-CIE（国际照明委员会）发布的标准照明体光谱数据；-CIE出版物第85号《太阳光谱辐照度》中规定的太阳光谱分布数据；-ASTME903《太阳吸收、反射和透射率材料试验方法》中的相关技术规定；-SAEJ1796《汽车安全玻璃太阳透射率测试推荐规程》中积累的测试实践经验。这些技术文件的参考和融合，确保了ISO13837:2021在技术体系上的先进性和国际协调性。四、标准主要技术内容4.1术语和定义ISO13837:2021对与太阳透射率测试相关的关键术语进行了明确规定，主要包括：太阳透射率（solartransmittance）指太阳辐射透过玻璃材料的比率，以百分数表示；光谱透射率（spectraltransmittance）指在规定波长下玻璃材料的透射率；太阳光谱加权函数（solarspectralweightingfunction）指用于计算太阳透射率的归一化光谱权重分布。标准中还对安全玻璃、夹层玻璃等材料学术语进行了必要界定。4.2测试原理标准规定的太阳透射率测定原理为：使用分光光度计在太阳光谱范围内（通常为300nm至2500nm）测量安全玻璃试样的光谱透射率，然后将测得的光谱透射率数据与标准规定的太阳光谱分布进行加权计算，最终得到太阳透射率数值。其基本计算公式为：τ_solar=[Στ(λ)·S(λ)·Δλ]/[ΣS(λ)·Δλ]式中，τ(λ)为波长λ处的光谱透射率，S(λ)为波长λ处的太阳光谱辐照度（采用CIE规定的标准太阳光谱数据），Δλ为波长间隔。4.3仪器设备要求标准对太阳透射率测试仪器提出了系统而严格的要求：-分光光度计：波长范围应不小于300nm至2500nm，波长准确度优于±1nm（紫外-可见波段）和±2nm（近红外波段），光度准确度优于±0.5%；-积分球附件：用于收集透射辐射，内壁涂层应在整个测量波段具有高反射率和高稳定性；-光源系统：应能在测量波段内提供稳定、充足的光谱辐射；-检测系统：应采用光电倍增管（紫外-可见波段）和硫化铅或铟镓砷检测器（近红外波段）组合配置。此外，标准对仪器的校准程序进行了详细规定，包括波长校准、光度准确度验证和100%线/0%线检查等日常质量控制事项。4.4试样制备与状态调节4.5测量程序标准规定的测量程序包括以下关键步骤：1.仪器预热至稳定状态，完成波长校准和基线校准；2.测量并记录100%基线（无试样时的光谱信号）和0%基线（关闭光路时的光谱信号）；3.将试样安装于积分球入射窗口，在300nm至2500nm范围内以不超过5nm的间隔扫描测量光谱透射率；4.每个试样至少在三个不同位置进行测量，取平均值作为最终测量结果；5.在近红外波段，可适当增大波长间隔，但应确保计算精度不受影响。4.6结果计算与报告测量完成后，依据标准规定的太阳光谱加权函数计算太阳透射率。标准提供了两种计算方法：直接法（采用标准中给定的光谱间隔加权因子表）和计算方法A（利用玻璃内部反射修正系数的精确计算模型）。当玻璃为单层均质材料时，两种方法应给出一致的结果；对于多层结构（如夹层玻璃），应采用方法A进行精确计算。最终测试报告应至少包含试样标识、材料描述、试样厚度、测试条件、光谱透射率曲线、太阳透射率计算结果及测试日期等关键信息。五、主要参与单位介绍5.1国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）ISO/TC22是国际标准化组织负责道路车辆领域标准制定的专业技术委员会，成立于1947年，秘书处设在法国标准化协会（AFNOR）。该技术委员会下设多个分技术委员会（SC）和工作组（WG），涵盖汽车整车、零部件、电气电子系统、智能交通等广泛领域。截至2024年，ISO/TC22已发布各类国际标准超过1200项，是全球汽车行业最具影响力的标准制定组织之一。其中，SC11分技术委员会专门负责车辆玻璃材料相关标准的制定与维护工作，秘书处由日本汽车标准化组织（JASIC）承担。SC11的核心工作范畴包括：汽车安全玻璃的安全性能要求（如抗冲击性、耐磨性、光学性能等）、玻璃材料的光学与热学性能测试方法、玻璃连接系统的技术规范以及与玻璃更换、维修相关的标准等。该分委会汇聚了来自全球主要汽车生产国和玻璃制造企业的权威技术专家，定期召开国际工作会议，协调各国在汽车玻璃领域的技术标准化需求。值得强调的是，ISO13837:2021的制修订工作由SC11的具体项目组（主要负责专家来自德国、日本、中国、法国和美国等国）牵头推进。项目组在既有标准应用反馈的基础上，结合全球范围内积累的实验室比对数据和新型玻璃产品测试需求，对该标准的技术方案进行了系统性的修订完善。5.2标准修订过程中的重要贡献单位在ISO13837:2021的修订过程中，来自全球多个国家的技术机构和企业做出了重要贡献。其中，德国的弗劳恩霍夫硅酸盐研究所（FraunhoferISC）在近红外波段光谱测试精度的提升方面发挥了关键作用；日本旭硝子株式会社（AGC）和板硝子株式会社（NSG）提供了大量新型玻璃产品的试验验证数据；美国的PPG工业公司和沙多利斯公司参与了测试方法的协同试验验证工作；中国的中国建材检验认证集团（CTC）和中国汽车技术研究中心也参与了相关讨论和验证工作。这些国际组织和企业机构的紧密协作，确保了该标准在技术先进性、实用性和国际协调性等方面的全面平衡，为全球汽车玻璃行业提供了可靠的测试技术依据。六、标准应用与实施6.1国际应用现状ISO13837:2021作为汽车安全玻璃太阳透射率测定领域的核心国际标准，在全球范围内得到广泛应用。欧盟在汽车玻璃法规（EU）2018/858及其技术法规UNR43中，推荐采用ISO13837作为太阳透射率测定的参考方法。日本、韩国、巴西、印度等国家的汽车技术法规也在不同程度上等效采用或引用了该标准。同时，国际主要汽车制造商和玻璃供应商（如大众、丰田、福特等）的企业标准中，均将ISO13837作为内部产品验证和质量控制的基础方法。6.2我国标准协调与采用情况我国现行国家标准GB/T5137.1《汽车安全玻璃试验方法第1部分：光学性能试验》在太阳透射率测试方面参照采用了ISO13837的技术内容。与此同时，我国正在积极推进相关国家标准与国际标准的同步修订工作，以保持我国汽车玻璃测试技术与国际先进水平的一致性。需要指出的是，我国标准中采用的太阳光谱加权函数与ISO13837规定的函数存在一定差异，这可能导致同一试样按照不同标准测得的太阳透射率数值略有不同。在全球贸易日益便利化的今天，进一步推动我国标准与ISO13837在技术细节上的统一和互认，具有重要的现实意义。6.3标准实施中的技术要点基于对该标准技术内容的分析，在实施过程应注意以下关键技术要点：-保证光谱测量设备的准确性和稳定性，定期进行波长校准和光度校准，并参加能力验证计划以验证实验室测试水平；-严格控制试样制备质量，试样的光学均匀性和表面质量直接关系到测量结果的可靠性；-正确选择计算方法，对于多层结构安全玻璃应优先采用计算方法A，以确保结果的准确性；-注意环境条件的影响，虽然太阳透射率本身为光学参数，但环境温度和湿度可能影响某些聚合物夹层材料的光学性能，应严格按照标准规定的状态调节条件进行预处理。七、结论与展望7.1结论ISO13837:2021《道路车辆安全玻璃材料太阳透射率的测定方法》作为国际标准化组织在汽车安全玻璃光学性能测试领域的重要技术成果，为全球汽车玻璃行业提供了统一、科学的太阳透射率测试技术规范。该标准的发布和持续修订，有效解决了长期以来不同测试方法之间的结果可比性问题，为汽车玻璃产品的性能评价、质量控制和技术贸易提供了可靠的技术支撑。本报告的深入分析表明，I