現在很多人在裝修購買窗戶的時候，導購都會介紹說我們的窗戶使用的是Low-E玻璃。對於我們客戶來說，那麼到底什麼是Low-E玻璃呢？

淺析建築Low-E玻璃的應用

1、Low-E玻璃的相關定義

Low-E玻璃即低輻射鍍膜玻璃，一種對波長範圍在4。5μm～25μm的遠紅外線具有較高反射比的鍍膜玻璃。由輻射率表示對紅外熱反射能力的高低，物體的輻射率等於物體在一定溫度下輻射的能量與同一溫度下黑體輻射能量之比。黑體的輻射率等於1，其他物體的輻射率介於0和1之間。輻射率越低，表示其反射的輻射熱越大。

（ 注1：由於溫度差引起的熱量傳遞主要集中在波長在4。5μm~25μm的遠紅外線範圍內）

2、Low-E玻璃的功能和原理

Low-E玻璃是在玻璃基片上鍍制功能性金屬或者金屬化合物膜層以及其它非功能性介質層，使其具有高可見光透過率，較高的熱輻射反射率，阻止因溫差引起的熱輻射的傳遞。使用Low-E玻璃能有效減少夏季太陽的熱輻射進入室內，冬季有效抑制室內的採暖熱向室外傳導，可以節約夏季空調製冷和冬季室內採暖的費用，從而達到節能的目的。

Low-E玻璃的節能效能用傳熱係數U（K） 值和SC遮陽係數表示。傳熱係數的單位是W/m·K，表示的是溫差為1K 時單位時間單位面積傳遞的熱量，表徵物體的保溫能力；遮陽係數Sc表示的是物體的太陽能總透射比與透過3mm的太陽能總透射比的比值，表徵的是物體的隔熱能力。

另外一個潛在的節能指數就是可見光透射比。可見光透射比和建築物採光有關，合適的採光不僅能節約照明能源，還可以保持使用者的舒適度。現在行業標準中通常用光熱比，可見光與太陽能總透射比的比值，也有用選擇係數R 來表示可見光與遮陽係數的比值來衡量節能效果，比值越大透過的可見光越多、採光效能越好，進入室內的太陽能越低、節能效果越好。

3、Low-E玻璃的種類

根據Low-E玻璃的生產工藝， 可以分為線上Low-E玻璃和離線Low-E玻璃。在浮法玻璃生產線指定溫度範圍處進行的化學氣相沉積鍍膜，鍍制的功能性膜層是半導體材料的化合物。線上Low-E玻璃膜層硬度大，機械強度好，可熱加工。但由於膜層較厚，顏色不太靈活，也比較單一，輻射率一般在0。15~0。25之間。

離線Low-E玻璃是玻璃基片轉移至鍍膜玻璃生產線上透過磁控濺射方法鍍制的金屬膜層和其他介質膜層，通常是磁控陰極濺射法。磁控陰極濺射在靜止的電磁場中發生，電子在洛倫茲力的作用下向陽極處的玻璃基片加速執行，與氣氛Ar原子發生碰撞，電子的能量足夠大時，Ar原子電離出Ar+和電子。電子飛向基片，Ar+加速飛向陰極（濺射靶材）並以高能量轟擊靶材，發生濺射，濺射粒子中的中性粒子沉積在基片上形成薄膜，二次電子在電磁場中洛倫茲力的作用下作擺線和螺旋線狀的複合運動。透過磁控陰極濺射生產的離線Low-E玻璃，其顏色靈活，輻射率較線上Low-E玻璃低。

早期的離線Low-E玻璃由於膜層軟，易氧化很難用於熱加工。隨著技術的發展，膜結構的調整，介質層的使用，使得膜層的機械強度和物理效能都有很大提升，現在的離線Low-E玻璃已經具有可鋼性。日常的檢驗中也有客戶委託對離線產品按照線上產品檢測耐磨、耐酸鹼效能，試驗後，耐磨外觀只有很輕微的磨痕，耐酸鹼外觀幾乎無變化。另外，可見光透射比的變化率都在1%以下，比國家標準要求的≤ 4%要低很多。筆者曾做過驗證，在熱加工的過程中，離線加熱到600℃以上，自然冷卻退火後，其輻射率會略有降低，可見光透射比增大在2%~8%左右，其效能總體來說是能向有益的方向改變。

離線Low-E玻璃常用的功能性金屬有金、銀、銅，由於銀在自然界中存在廣泛，且具有較好的導電性，形成薄膜後的電阻和輻射率較低，同時銀還具有可見光吸收小，透過率高的特點以及其合理的價格，是現在應用最為廣泛的功能性金屬。

以銀為功能性膜層的Low-E玻璃又可以分為單銀、雙銀、三銀Low-E玻璃。即在玻璃基片上鍍制一層、兩層、三層的功能性金屬膜和其他介質層。三者之間由於功能性膜層、介質層的位置厚度的不同，會使可見光透過增加、輻射率降低，某生產廠的單銀產品的輻射率在0。1左右，雙銀產品的輻射率在0。05~0。08之間、三銀產品的輻射率在0。03~0。05之間，這個也不是絕對的，如果銀膜鍍製得很厚的話即使只有一層也可以達到很低的輻射率。行業內有些公司用選擇係數R來表示，單銀Low-E玻璃在1。1~1。3，雙銀Low-E玻璃在1。4~1。7，三銀Low-E玻璃在1。7~2。1之間。這只是該廠家的經驗值，其他公司可參考該值作為日常質量控制，但第三方檢測機構日常檢測中不用於對產品作合格判定。

根據其效能指標，離線Low-E玻璃還可分為高透型Low-E玻璃和遮陽型Low-E玻璃，高透型Low-E玻璃即對太陽光具有較高的透過率，用在寒冷地區的冬季，以便讓更多的陽光進入室內。還有一種產品已經複合了高透和遮陽兩種功能即高透遮陽型，這種產品的可見光透射比能達到60%~80%，遮陽係數在0。30左右，這樣的Low-E玻璃用在炎熱地區，可以節約很大一部分空調製冷費用。

4、離線Low-E玻璃的應用

離線Low-E玻璃產品廣泛用在建築幕牆和大面積窗戶上。以滿足採光和節能雙重性格。一般不做單片使用，通常組合成充氣中空玻璃或者真空玻璃使用，中空腔內充入的是Ar 或者Kr 等惰性氣體，一是保護玻璃膜面不受損傷，延長Low-E玻璃的使用壽命；就是提高玻璃的節能效果。表1列出了單片玻璃不同輻射率時的傳熱係數以及各自的可見光透射比、遮陽係數。表2列出了由表一單片玻璃組合成充氣中空玻璃的光熱效能。

表

1

相同厚度不同輻射率的玻璃冬夏季傳熱係數表

樣品名稱及結構

輻射率

可見光透射比%

遮蔽係數SC

U（K）值

W/m。K

冬季

夏季

6mm白玻

0。837

88。8

0。97

5。805

5。237

6mm高透遮陽Low-E

0。12

81。4

0。81

3。519

2。628

6mmLow-E玻璃

0。07

64。5

0。51

3。345

2。406

6mmLow-E玻璃

0。04

78。6

0。52

3。249

2。274

2

充氣中空玻璃的光熱效能

樣品名稱及結構

輻射率

可見光透射比%

遮蔽係數SC

U（K）值

W/m。K

冬季

夏季

6mm白玻+ 12A+6mm白玻

0。837

79。4

0。84

2。543

2。708

6mm高透Low-E玻璃+12A+6mm白玻

0。12

72。8

0。72

1。563

1。544

6mm Low-E玻璃+12A+6mm白玻

0。07

57。5

0。43

1。456

1。397

6mm Low-E玻璃+12A+6mm白玻

0。04

70。4

0。45

1。392

1。305

由表1和表2 可以看出單片Low-E 玻璃U（k）值隨著輻射率的降低而降低，即保溫效能變好。合成中空玻璃後，U（k）和遮陽係數SC均有不同程度的降低，U（k）值降低的比率較大，合成中空後保溫效能和隔熱效能都明顯變好。

5、如何識別Low-E玻璃

目前常用的判定Low-E玻璃的方法有三種，第一種方法是用傅立葉紅外光譜儀測試玻璃的熱輻射反射率，根據歐盟標準EN 12898《輻射率的測定》和新修訂的GB/T 2680透過公式計算出Low-E玻璃的垂直輻射率的大小，再乘以相應的係數可得到待測產品的半球輻射率。第二種方法是行動式測試儀，測量出玻璃的輻射率，從而判定該玻璃產品是不是Low-E玻璃，行動式測試儀是可用於工程現場的測試方法。第三種方法是透過測試玻璃的表面電阻，透過公式E=0。0129×R-6。7×10-5×R2，式中R為膜面的表面電阻 ，該式適用於在λ>3μm內的波長範圍內方塊電阻值非常低的金屬膜層，計算時會有2% 的偏差。

隨著國家對節能環保政策的重視和人們節能意識的提高，節能舒適的Low-E 玻璃將會越來越廣泛地用於建築物中。瞭解Low-E玻璃、使用真Low-E玻璃、使用合適的Low-E玻璃已成為當前建築設計的一個重要方面。另外，玻璃的選型也算是一個複雜的問題，不同的地區使用的Low-E玻璃的種類不同，Low-E玻璃的使用面用在室內還是室外也不一樣，只有合理地使用Low-E玻璃，才能充分體現Low-E玻璃的節能效能。因此要達到熟練選用Low-E玻璃還需要走很長的路，希望能為廣大使用者使用Low-E玻璃提供一些相關經驗。