0、引言
Low-E玻璃，即為低輻射鍍膜玻璃。通過在普通玻璃表面鍍上低輻射材料,來降低玻璃表面的輻射率，并且保持良好的透光性，滿足自然采光的要求。同時，Low-E玻璃擁有較低的表面輻射率，表面輻射率越低，其限制紅外熱輻射的穿透能力就更強，隔熱保溫性能更好。
近年來，隨著低碳環保節約性社會的概念深入人心，Low-E鍍膜玻璃正作為一種環保節能的高性能建筑材料，被廣泛應用于建筑、汽車等領域。現代建筑中，對幕墻玻璃節能性和觀賞性的要求越來越高，外觀既要滿足設計要求，性能又要滿足節能環保的要求。對于不同氣候條件的地區，選擇適合的幕墻玻璃尤為重要。有時為了滿足設計的要求，會選擇著色玻璃與鍍Low-E膜相結合的方式。有時我們在選擇鍍膜基片時，為了追求特有的外觀效果而淡化了節能效果。然而，Low-E玻璃作為環保節能建筑材料，其節能特性應當放在首位，其次在于其外觀。本文將以單銀、雙銀和三銀鍍制在不同玻璃基底后的性能為基礎，探討不同玻璃基底鍍制哪一種膜系，能夠獲得更好的節能效果，為幕墻玻璃的設計和選擇提供參考。
衡量透過玻璃傳遞的熱量由兩部分組成，一是太陽能照射透過的熱能，二是玻璃兩側存在環境溫度差和長波紅外輻射而傳遞的熱能。根據計算模型，透過玻璃傳遞的熱量值由下式計算：
從式中可以看出，衡量玻璃傳熱性能的參數是U值和Sc值。其中，Sc為遮陽系數，直接反應玻璃對太陽能的遮蔽效果，Sc越小，說明玻璃進入室內的太陽能越小，即玻璃的隔熱性能越好。U為傳熱系數，反映玻璃的傳熱特性，體現的是玻璃的保溫性能，在相同的環境條件下，U值越低說明透過玻璃傳遞的熱能越少，玻璃的保溫性能越好。
在鍍膜玻璃行業中，鍍膜玻璃產品性能的優越性，通過選擇系數來體現。選擇系數是指可見光透過率與遮陽系數的比值。選擇系數<1，說明透過的光少，透過的熱多;選擇系數>1，說明透過的光多，透過的熱少。在相同透光率的前提下，選擇系數越大說明透過的光越多，透過的熱越少，性能越優異。
為統一計算結果，本文所有計算均以美國ASHRAE Summer為標準。
1、單片玻璃基底的光熱特性
這里選擇了建筑常用的單片玻璃基底進行比較。表1所示為不同浮法玻璃性能參數，從中可以看出，5種玻璃的U值都是相同的，說明5種玻璃的傳熱性能差異不大。其中，透光率最高的是超白玻璃，透光率達到0.91，透光率越高，透過玻璃的太陽能就越高，所以超白玻璃的遮陽系數也是最高的。另外，F綠玻璃的可見光透過率高于歐洲灰原片，但是兩者的遮陽系數卻幾乎一致。綜合該5種原片的光熱數據可以看出，不司原片的性能差異較大，因此不同原片搭配不同的Low-E膜系，其光熱性能也將存在差異。
表1 不同單片玻璃性能比較
2、不同膜系鍍在不同基底后中空的性能
為了達到更好的節能效果，需要在單片玻璃上鍍制合適的Low-E膜層，然后合成中空玻璃使用。本文計算采用6mm浮法玻璃基底上鍍制Low-E膜，中空玻璃的空氣間隔為12mm，中空玻璃配片采用6mm普通浮法白玻璃。
2.1 單銀中空
表2 低透單銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
表2所示為四川南玻一款低透單銀鍍制在不同玻璃基底上，合成中空后的性能參數。從中可以看出，低透單銀鍍制在不同基底上，傳熱系數U值基本不隨基底變化發生改變，為1.74W·m-2·℃-1。F綠玻的選擇系數最高，達到1.4，其次是白玻和超白玻璃，且三者相差不大。另外，綠玻與白玻和超白玻璃相比，其透過率低了近18%。由此可見，雖然綠玻選擇系數高，但是可見光透過率卻不是最高。福特茶和歐洲灰的色玻鍍制低透單銀膜系后，其選擇系數較低，不到1.0，并且該類玻璃可見光透過率較低，并不適合作為大面積幕墻使用。
表3 中透單銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
表3所示為四川南玻一款中透單銀鍍制在不同玻璃基底，其中空產品的性能比較。可以看出，在不同玻璃基底上鍍制中透單銀膜系時，傳熱系數U值不隨基底發生改變，為1.84W·m-2·℃-1。表3反應出看出雖然綠玻上鍍膜選擇系數最高，達到1.32，比在超白上鍍膜高出近15%。但綠玻上鍍膜的可見光透過較超白玻璃低了近20%。采用茶色玻璃和灰色玻璃鍍膜后，產品性能不如在白玻上面性能好，而且成本投入比較大。
表4 高透單銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
表4所示為四川南玻一款高透單銀鍍制在不同玻璃基底上，其中空產品的性能參數比較。從中可以看出，高透單銀鍍制在不同玻璃基底上，其中空產品的傳熱系數U值不隨基底發生改變，為 1.79W·m-2·℃-1。表中同樣反映出綠玻上鍍膜的選擇系數較高，達到1.51，比超白鍍膜的選擇系數高了近30%；福特茶和歐洲灰的色玻的選擇系數低于1.0，不適合鍍制高透單銀產品。圖1所示為不同透過率單銀鍍制在不同玻璃基底上的選擇系數。從圖1中可以看出，對于不同透過率的單銀鍍制在不同的玻璃基底上時，其中空玻璃的選擇系數各不相同。其中，鍍制在福特茶和歐洲灰上面的選擇系數都比較低，在1.0以下，鍍制在綠玻上的透過率最高，鍍制在白玻和超白玻璃上的選擇系數較為接近。結合表1-3 可以看到，雖然綠玻鍍膜的選擇系數高，但是其可見光透過率較超白和白玻更低。
圖1 不同透過率單銀鍍制在不同玻璃基底的選擇系數
2.2 雙銀中空
表5為四川南玻一款低透雙銀產品鍍制在不同玻璃基底上，其中空玻璃的性能參數。從中可以看出，傳熱系數U值不隨玻璃基底的變化而改變，為 1.63W·m-2·℃-1。低透雙銀鍍制在超白玻璃上的透過率最高，其選擇系數也最高:達到1.72，說明低透雙銀鍍制在超白玻璃上能獲得最大的選擇系數，最高的可見光透過率。結合表1-3可以發現，相比單銀來講，鍍制在福特茶和歐洲灰的雙銀選擇系數較單銀有很大改善，可見光透過率相同的時候，能夠得到更高的選擇系數。這一點也說明雙銀節能性比單銀更加優越。
表5 低透雙銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
表6所示為四川南玻一款中透雙銀產品鍍制在不同玻璃基底上，其中空產品的性能比較。從表6中可以看出，在不同基底上鍍制同一雙銀膜系時，傳熱系數U值不隨基底改變而改變，為1.63W·m-2·℃-1。中透雙銀鍍制在超白玻璃上能獲得最高的可見光透過率，其選擇系數最高達到1.75，說明中透雙銀玻璃鍍制在超白玻璃上能夠最大限度地發揮其性能優勢。
表6 中透雙銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
表7所示為四川南玻一款高透雙銀鍍制在不同玻璃基底上，其中空產品性能參數比較。從表7中可以看出，傳熱系數U值也不隨玻璃基底的變化而改變，且高透膜系鍍制在6mmF綠玻璃上的遮陽系數最大，為1.61，高于普通白玻和超白，遠高于其它有色玻璃。自玻和超白玻璃的選擇系數比較接近，其中超白的可見光透過率最高。
表7 高透雙銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
圖2所示為不同透過率雙銀鍍制在不同玻璃基底上，其選擇系數隨玻璃基底改變后的變化情況。
圖2 不同透過率雙銀鍍制在不同玻璃基底的選擇系數
從圖2中可以看出，對于高透雙銀來說，鍍制在綠玻上面的選擇系數最大，對于中透和低透雙銀來講,鍍制在超白玻璃上不僅能夠獲得最高的可見光透過率，同時其遮陽系數也是最大的。
2.3 三銀中空
從上面的對比看出，同一種膜系、不同透過率在不同基底上的表現趨勢基本一致。因此，這里就以中透三銀為例，其余不再贅述。
表8 中透三銀鍍制在不同玻璃基底的性能參數
表8為一款中透三銀鍍制在不同玻璃基底的光熱性能。列出的選擇系數表明，三銀鍍制在超白玻璃上才能將性能發揮到極致，擁有最高的選擇系數，達1.86，同時還可以獲得最高的可見光透過率。通過對比表1-8可以看出，對同樣的基底來講，透過率相近的膜系，三銀膜系能夠獲得相同的可見光透過率和更低的遮陽系數，所以三銀產品的選擇系數最高，節能性更加優異。
3、結論
綜上所述，不難看出不同的玻璃基底對同一膜系性能的影響比較大。相同透過率的膜系，鍍制在不同玻璃基底上表現出各不相同的光熱特性。其中，超白玻璃在雙銀和三銀膜系都呈現較高的透過率和選擇系數，表現出優異的節能特性。而綠玻雖然在部分膜系中表現出較高的選擇系數，但是其可見光透過率較低。而茶玻和歐洲灰由于其透過率過低，并不適合應用于大面積幕墻。在實際應用中，我們發現采用超白玻璃的幕墻不僅節能特性優異，同時還具有良好外觀效果,使用超白玻璃的幕墻其整體質感優于普通白玻。因此，除對幕墻外觀顏色有極端特殊要求外，采用超白玻璃作為Low-E玻璃的負載，將是幕墻玻璃一個不錯的選擇。尤其是，將超白玻璃與雙銀、三銀相結合，更加能體現出幕墻的質感和Low-E膜的節能特性。
來源：四川南玻節能玻璃有限公司 李建根 徐伯永
