貴州鋼化玻璃淺談Low-E中空玻璃與綠色建筑

1. 理想的建筑外窗玻璃是什么模樣？

首先當(dāng)然是要透光，可是透光的材料往往也透熱，這與建筑熱工需求在很多時(shí)候都有沖突，所以理想的建筑外窗玻璃應(yīng)該是這樣的：透光；盡可能降低室內(nèi)外熱量交換；夏季阻擋太陽(yáng)輻射熱，而冬季則能讓太陽(yáng)輻射熱進(jìn)來(lái)。

換成專(zhuān)業(yè)的說(shuō)法就是：可見(jiàn)光透射比高，傳熱系數(shù)低，夏季遮陽(yáng)系數(shù)低，冬季遮陽(yáng)系數(shù)高。

很遺憾同時(shí)滿足這四樣要求的玻璃好像還木有，因?yàn)樽尣Ａё陨碓谙募竞投境尸F(xiàn)兩種遮陽(yáng)性能還不現(xiàn)實(shí)（以后說(shuō)不定可以哦），想實(shí)現(xiàn)這種功能只能依靠外遮陽(yáng)設(shè)施。建筑玻璃熱工性能發(fā)展的重點(diǎn)長(zhǎng)期是在降低傳熱系數(shù)U值上。

小時(shí)候家里、學(xué)校里窗戶用的都是普通白玻璃，除了透光率高，熱工性能都很差，玻璃自身傳熱系數(shù)可以高達(dá)6.0。后來(lái)出現(xiàn)中空玻璃，兩塊白玻中間設(shè)了空氣層，甚至填充惰性氣體，玻璃的傳熱系數(shù)可以降低到3.0以下；再后來(lái)出現(xiàn)了LOW-E中空玻璃，通過(guò)在玻璃表面鍍上一層特殊的膜，可以進(jìn)一步降低玻璃的傳熱系數(shù)到2.0以下，這就厲害了，于是在我們國(guó)家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)下，LOW-E中空玻璃就成為建筑外窗上的主角。

2. 為什么叫“Low-E”玻璃？

Low-E是“Low Emissivity”的簡(jiǎn)寫(xiě)，翻譯過(guò)來(lái)就是低輻射的意思，Low-E玻璃就是在玻璃表面鍍上一層神奇的膜，這層膜的輻射率（Emissivity）很低，有多低呢？普通白玻的表面輻射率是0.84，鍍上這層膜后輻射率可以降到0.15以下。

輻射率低到底有什么了不起？傳熱學(xué)中的基爾霍夫定律告訴我們，大多數(shù)物體的輻射能力與吸收能力成正比，換言之低輻射率意味著低吸收率與高反射率。通常這層Low-E膜對(duì)遠(yuǎn)紅外輻射（室內(nèi)溫度條件下的熱輻射）具有很高的反射比，譬如冬天室外冷，室內(nèi)熱，室內(nèi)的熱量想通過(guò)輻射向外跑，就會(huì)被這層膜給反射回室內(nèi)，從而阻止了室內(nèi)的熱量流向室外，降低了玻璃的U值。

所以LOW-E玻璃是以降低傳熱系數(shù)的姿態(tài)出現(xiàn)的，那遮陽(yáng)性能呢？在這層膜的成分上做文章，同樣能把透過(guò)的太陽(yáng)輻射熱降低，而不影響可見(jiàn)光的透過(guò)。所以Low-E玻璃也可以在高透光率的情況下，把遮陽(yáng)系數(shù)降低。實(shí)際low-E玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)范圍廣，可根據(jù)需要做到0.2~0.7。

3. 貴州中空玻璃告訴大家Low-E膜鍍?cè)谀囊幻娌Ａ希?/p>

Low-E中空玻璃的核心就在鍍的那層膜上，那么問(wèn)題來(lái)了，中空玻璃從室外到室內(nèi)共有四個(gè)玻璃面，Low-E膜應(yīng)該鍍?cè)谀膫€(gè)面上？

有研究認(rèn)為，Low-E膜在2#和3#面上時(shí)，中空玻璃的傳熱系數(shù)最低。實(shí)際low-E中空玻璃產(chǎn)品也是在2#或者3#面上鍍膜。而3#面鍍膜時(shí)玻璃的太陽(yáng)得熱系數(shù)要比2#面鍍膜高，所以在寒冷地區(qū)，鍍膜面位于3#位置更合適；而對(duì)于炎熱地區(qū)，鍍膜位于2#面更合適。

4.貴州中空玻璃告訴大家什么是在線、離線？

怎么把low-E膜鍍?cè)诓Ａ?？主要有兩種工藝：在線和離線。

在線Low-E是指在浮法玻璃生產(chǎn)線上通過(guò)氣相沉積法直接生產(chǎn)而成的低輻射玻璃；離線Low-E則是采用已經(jīng)生產(chǎn)完成的優(yōu)質(zhì)浮法玻璃原片，通過(guò)真空磁控濺射法生產(chǎn)的低輻射玻璃。

對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，工藝無(wú)所謂，重要的是價(jià)格和性能：

在線Low-E玻璃制作技術(shù)含量和生產(chǎn)成本都較低，但是其玻璃品種和顏色較單一，而且傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)無(wú)法做到很低。

離線Low-E玻璃則品種多樣，可以制作成高、中、低等多種透過(guò)率產(chǎn)品，并且顏色上豐富多彩，可以任意調(diào)節(jié)透射率、反射率等參數(shù)，而且可以把遮陽(yáng)系數(shù)和傳熱系數(shù)做的很低。當(dāng)然技術(shù)含量和成本也較高。

5. 什么是單銀、雙銀？

Low-E膜之所以能實(shí)現(xiàn)低輻射，主要是因?yàn)槠渲杏秀y。銀是自然界中輻射率最低的物質(zhì)之一，在玻璃表面上鍍納米級(jí)別的銀層，就可以使玻璃的輻射率從0.84降低至0.15以下。所以，銀層是Low-E膜的主要功能層。

一般的Low-E玻璃只有一層銀，叫做單銀Low-E玻璃；如果給玻璃鍍上兩層純銀層，就是雙銀玻璃。這樣做帶來(lái)的是玻璃熱工性能的提升：雙銀Low-E玻璃相比單銀具備更低遮陽(yáng)系數(shù)和傳熱系數(shù)，其中降低遮陽(yáng)系數(shù)的作用更顯著。代價(jià)自然是成本會(huì)增加，據(jù)我們了解，一般雙銀low-E中空玻璃要比單銀low-E中空玻璃貴50~100元/m2。

6. 貴州中空玻璃告訴大家Low-E中空玻璃在綠色建筑中應(yīng)用

low-E中空玻璃在綠色建筑中的應(yīng)用，主要幫助提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)。現(xiàn)行國(guó)家《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50378-2014以圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的幅度進(jìn)行評(píng)分，對(duì)于外窗，主要評(píng)價(jià)傳熱系數(shù)U和太陽(yáng)得熱系數(shù)SHGC。

什么樣的外窗能夠在綠色建筑評(píng)價(jià)中得分？不同地區(qū)情況不一樣，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)上海，有以下信息可供上海地區(qū)綠色建筑策劃和設(shè)計(jì)參考。

（1）好消息是上海地方規(guī)范給所有建筑外窗傳熱系數(shù)畫(huà)了條線：≤2.2，不管建筑類(lèi)型，不管窗墻比，都得滿足，否則節(jié)能沒(méi)法算，審圖通不過(guò)。由于綠建評(píng)價(jià)是和國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，所以在外窗傳熱系數(shù)上，上海項(xiàng)目是占優(yōu)的。譬如如果窗墻比都小于0.5，節(jié)能5.2.3條圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工指標(biāo)降低10%的外窗傳熱系數(shù)就是2.2，上海的項(xiàng)目都可以滿足。

剩下的都是不好的消息：

（2）綠色建筑評(píng)價(jià)依據(jù)的是國(guó)標(biāo)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)玻璃遮陽(yáng)性能在2015版中改用太陽(yáng)得熱系數(shù)SHGC指標(biāo)，而上海市在2016年5月開(kāi)始執(zhí)行新版地標(biāo)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，仍然采用原來(lái)的遮陽(yáng)系數(shù)指標(biāo)（地標(biāo)修訂在國(guó)標(biāo)出臺(tái)之后，為什么沒(méi)有與國(guó)標(biāo)接軌？），所以，首先你得換算，遮陽(yáng)系數(shù)與太陽(yáng)得熱系數(shù)之間的換算關(guān)系：遮陽(yáng)系數(shù)*0.87=太陽(yáng)得熱系數(shù)。

（3）國(guó)標(biāo)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的太陽(yáng)得熱系數(shù)SHGC指的是整扇窗，而非玻璃，需要考慮窗框系數(shù)。但是上海的地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中的遮陽(yáng)系數(shù)指標(biāo)，對(duì)窗墻體系指的整扇窗，對(duì)幕墻體系則指的是玻璃（為什么又不和國(guó)標(biāo)接軌？），所以，看上海項(xiàng)目的節(jié)能計(jì)算書(shū)，有的時(shí)候外窗綜合遮陽(yáng)系數(shù)就是綜合遮陽(yáng)系數(shù)，有的時(shí)候就不一定。

（4）遮陽(yáng)系數(shù)也不是你想選多低就能選多低，節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還限定了玻璃的可見(jiàn)光透射比。窗墻比小于0.4的時(shí)候，玻璃可見(jiàn)光透射比不能小于0.6；窗墻比大于0.4時(shí)，玻璃可見(jiàn)光透射比不能小于0.4。這一下又限值了多款玻璃的應(yīng)用。

（5）上海市節(jié)能計(jì)算軟件是政府統(tǒng)一采購(gòu)的PBECA，作為上海專(zhuān)版，是依據(jù)地標(biāo)編制，這個(gè)軟件本身以及出具的節(jié)能計(jì)算報(bào)告中都沒(méi)有太陽(yáng)得熱系數(shù)指標(biāo)。而且設(shè)計(jì)師在使用這個(gè)軟件選擇外窗形式時(shí)，只能看到玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)，出的計(jì)算報(bào)告才能看到整扇窗的綜合遮陽(yáng)系數(shù)。如果能把綠色建筑評(píng)價(jià)中的外窗太陽(yáng)得熱系數(shù)SHGC，換算為玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)，則可以直接指導(dǎo)節(jié)能計(jì)算。

怎么換算呢？嚴(yán)格的說(shuō)，有點(diǎn)復(fù)雜，關(guān)于整扇窗SHGC和玻璃SHGC之間的關(guān)系，國(guó)標(biāo)公建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)引用了神奇的《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂版，這是一部只有報(bào)批稿在江湖上流傳的傳說(shuō)?？催^(guò)報(bào)批稿的公式，并不是乘上窗框系數(shù)這么簡(jiǎn)單，但是結(jié)果近似差不多。

（6）上海專(zhuān)版的節(jié)能計(jì)算軟件PBECA只能選上海地標(biāo)作為參照建筑，不能選國(guó)標(biāo)。如果試圖通過(guò)負(fù)荷降低幅度來(lái)證明綠色建筑達(dá)標(biāo)，上海的節(jié)能計(jì)算書(shū)是沒(méi)法直接證明。準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)只能選擇其他負(fù)荷計(jì)算軟件，換成國(guó)標(biāo)作為參照建筑重新計(jì)算。

（7）到底什么樣的low-E玻璃能在綠色建筑中得分？不同的窗墻比要求不一樣，我們?nèi)砸源皦Ρ刃∮?.5為例，對(duì)于上海地區(qū)，節(jié)能5.2.3條圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工指標(biāo)降低10%，外窗傳熱系數(shù)是≤2.2，太陽(yáng)得熱系數(shù)SHGC≤0.32，中透離線雙銀low-e中空玻璃窗就可以同時(shí)滿足U值、SHGC值以及可見(jiàn)光透射比要求。