随着经济和科学技术的不断发展，人们的生活也越来越丰富多彩。高层建筑拔地而起，汽车数量急剧增加，玻璃凭借着平整透明、色彩丰富、美观大方、易于清洗等优势，被广泛应用于建筑、汽车等领域，成为无可替代的建筑和汽车材料。随着人们对居住和工作环境的要求越来越高，玻璃也逐步从单纯的采光材料向着节约能源、保护隐私、减小噪声及优化环境等多种功能发展。

从技术研发来看，建筑节能是我国节能减排的重点之一。目前，我国建筑能耗约占社会总能耗的三分之一。据测算，在我国建筑能耗中，通过门窗传热能源消耗约占建筑能耗的28％，通过门窗空气渗透能源消耗约占建筑能耗的27％，总计门窗能耗占建筑能耗的55％。高能耗比例高，使得建筑节能面临巨大压力。随着经济社会的发展，这一比例呈继续上升趋势，因此，玻璃门窗显然已成为建筑节能最薄弱也是最具节能潜力的环节。建筑玻璃种类繁多，其中低辐射镀膜玻璃（Low-E）因其显著的节能效果，在发明之初就引起了人们的关注。Low-E玻璃不但可见光透过率高 ，而且具备很强的阻隔红外线的特点，能够发挥自然采光和隔热节能的双重功效，是目前公认的理想窗玻璃材料之一。在冬季，Low-E玻璃可以有效地减少室内热量的外散流失，在夏季也能阻隔室外太阳光直接透射及二次辐射，从而发挥节能降耗的作用^[1]。在建筑领域使用Low-E玻璃可以带来更大的节能减排效果，使用Low-E玻璃带来的成本在长期来看远远低于使用普通玻璃，对改善生活、工作环境，保护环境都具有十分重要的意义。

玻璃镀膜技术分为在线法和离线法两大类。其中，在玻璃的生产线上设置镀膜工艺程序，玻璃生产出来之后立即在它的高热表面进行化学反应镀膜，这种生产和深加工相结合的工艺称为在线镀膜。该工艺流程充分利用浮法玻璃新鲜洁净的表面和热能优势，省去了离线镀膜玻璃所用的输送、清洗等前处理程序和加热抽真空工序，其特定的镀膜气氛、温度、生产规模赋予了化学气相沉积镀膜玻璃很多优异的性能，玻璃表面沉积的透明导电薄膜是在线生产的氧化锡基薄膜，其具有可与建筑同寿命的高耐久性、硬度大、与玻璃基体结合牢固和成本较低的优势。

本文中通过测量两种原片玻璃和两种在线镀膜玻璃的光热性能，对照这四款玻璃的相关性能数据和曲线，更直观的展现了在线Low-E玻璃产品的优异节能效果。此外，分析了如何将在线Low-E与离线Low-E及真空玻璃配合，获得性能更加优异的节能玻璃。

1、测试仪器如下：

  图1 测试仪器GlasSpec2500

图2 测试仪器GlasSmart1000

1、单片玻璃测试光谱数据

利用分光光度计测量了四种样品在190-2500nm波长范围内的透过和反射性能，四种样品在190-2500nm范围内的透反射曲线分别如图3-图6所示。对照这四幅图，可以看出，在线Low-E玻璃对可见光有良好的透光性，对红外光有很高的反射性，所以在冬季，Low-E玻璃可以有效地减少室内物体发射的红外电磁辐射，减少室内热量的外散流失，而在夏季，同样能阻隔室外太阳光直接透射及二次辐射，可以减少冬季采暖和夏季空调的运行费用，从而起到节能降耗的作用。

图3 190-2500nm范围内，普通白玻(5mm)的透过和反射曲线

图4 190-2500nm范围内，福特蓝色玻(5mm)的透过和反射曲线

图5 190-2500nm范围内，在线阳光控制膜玻璃(5mm)的透过和反射曲线

图6 190-2500nm范围内，在线Low-E膜玻璃(5mm)的透过和反射曲线

使用便携式节能玻璃现场综合测试系统GlasSmart1000对四种样品分别进行测量，所得热工数值如表3所示。

从表3中的数据看出，普通白玻、色玻（福特蓝玻）和在线银白膜的K值均在5.36左右，色玻和在线银白膜玻璃样品的SC值比较低，在0.75~0.77之间，对于在线Low-E玻璃K值在3.56左右，SC值0.82左右。与普通白玻相比，阳光控制膜玻璃能够降低SC值，而K值几乎不变；低辐射镀膜玻璃能合理控制SC的同时，大幅度降低K值。可以认为阳光控制膜玻璃的节能效果主要取决于遮阳系数SC，低辐射镀膜玻璃的节能主要来自于K值和遮阳系数SC的综合作用，其中K值的保温作用更为突出。另外，Low-E玻璃具备很强的阻隔红外线的特点的同时，保证可见光透过率较高（可见光透过率可达80％），能够发挥隔热节能和自然采光的双重功效。

2、中空玻璃计算数据

将普白、在线银白膜和在线Low-E玻璃组合成中空玻璃（玻璃厚度均为5mm），空气间隔层均为12mm，计算得出的玻璃组件的光热参数如表4所示。

从表4中可以看出，Low-E玻璃与普白合成中空玻璃后，K值降至1.9左右，SC值在0.72左右，另外Low-E中空玻璃的可见光透过率仍比较高，在72.5％左右，接近自然光，采光好，加上较低的K值，较高的SC值。

3、在线Low-E与离线Low-E搭配使用计算结果

在线Low-E配合离线Low-E使用（如图7），K值会更低，性能参数对比如表5。

由表5可见，在线Low-E与离线Low-E配合使用，在线膜层放置于室内侧空气面，可显著降低中空玻璃的K值，降低幅度约0.23-0.24，同时，SC值也得以降低。

之所以用在线Low-E后能够降低玻璃整体的K值，是和K值（公式中所述U值）的计算公式密切相关。

《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015中附录A规定传热系数的计算如下：

其中室内表面换热系数hi计算如下：

采用在线Low-E玻璃改变了玻璃室内表面校正发射率ɛ，因此改变了室内表面换热系数，降低了玻璃的K值。

4、在线Low-E与真空玻璃配合使用

真空玻璃是一种保温性能极好的玻璃，深受超低能耗建筑、地标性建筑青睐，目前产能还较低，成本较高。真空玻璃工艺复杂、合格率低于中空玻璃，是其成本高居不下的原因之一。真空玻璃与Low-E 玻璃是密不可分的，至少要有一片原片玻璃为Low-E玻璃，辐射传热才能够降低，进而整体的K值降低。真空玻璃生产过程中，由于加工周期长，工艺路线复杂，因为对Low-E膜层的耐磨性等物理性能要求较高，膜层的稳定性也是影响真空玻璃合格率的一个重要因素。

在线Low-E以“硬膜”而著称，膜层长时间暴露在空气中也没有氧化、变性问题，因此，更加适合与真空玻璃配合使用，合格率可能会有所提高。在线Low-E真空玻璃的K值等性能参数计算结果见表6。

主编：许海凤

作者：邱珊珊 中国玻璃控股有限公司 

         许海凤 北京奥博泰科技有限公司