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Low_E玻璃选型及在节能建筑中的应用

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163Low-E玻璃全称为低辐射镀膜玻璃，英文为low emissivity coated glass，是指能对波长在1.0～40μm范围内的远红外线，低吸收、低二次向外辐射(即低向外发射)、基本完全反射的镀膜玻璃制品，能很好地阻挡远红外的辐射热传递[1]。迄今为止，国内外市场上Low-E玻璃的最终使用形态绝大多数是以中空玻璃的形态出现的，具有隔热、保温、防噪声、防结露等优良性能。在建筑能耗中，通过门窗传热损失能源消耗约占建筑能耗的30%，用Low-E玻璃制造建筑物门窗和玻璃幕墙，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。1 影响Low-E玻璃节能程度的两个重要指标1.1 传热系数K/U表示在一定条件下热量通过玻璃在单位面积、单位温差(指室内外温差，不是温度分布温差)、单位时间内所传递的能量，单位通常用W/m2·K表示。玻璃的传热系数越大表明它的隔热保温性能越差，也就意味着通过玻璃的能量损失也就越多。传热系数可通过实测或理论计算分别获得，并已实现了标准化。流行的有防护热板法、热流计法和计算法[2]。

1.2 遮阳系数Sc遮阳系数是相对于3mm无色透明玻璃而定义的。它是以3mm透明玻璃的总太阳能透过率作为基准，其他玻璃种类的总太阳能透过率与之相比的结果。遮阳系数越低，表明能够进入室内的太阳热能就越少。但只是在炎热气候地区和大窗墙比时，遮阳系数低的玻璃才有利于节能；在寒冷地区和小窗墙比时，遮阳系数高的玻璃更有利于利用太阳能，以降低采暖能耗而实现节能[3]。

1.3 太阳得热系数SHGC又称太阳能总透射比、得热因子、g值，是指在太阳辐射相同条件下太阳辐射能量透过窗玻

Low-E玻璃选型及在节能建筑中的应用 The Sizing of Low emissivity coated glass and the Application in Energy Saving Buildings张京玲 王文彪（中国建筑材料检验认证中心有限公司,北京 100024）

摘 要: 在建筑领域，Low-E玻璃由于具有突出的热学性能和光学性能，而主要应用于门窗和玻璃幕墙，从而起到节能的作用。在我国，不同的气候区建筑节能设计标准不同，Low-E玻璃在选型使用时，仅考虑传热系数和遮阳系数这两个表征参数是不够的，还应综合考虑各地区气候、建筑类型等因素。关键词：Low-E玻璃；建筑节能；遮阳系数Abstract : In the construction field, low emissivity coated glass is mainly used in doors and windows and glass curtain wall, which play the role of energy saving due to outstanding thermal and optical properties. In our country, different climate zones have different design standard. Low emissivity coated glass used in the selection, only consider the heat transfer coefficient and sun-shielding coefficient of the two characterization parameters is not enough, should also be taken into account regional climate, building type and other factors.Keywords：low emissivity coated glass ； building energy saving ； sun-shielding coefficient中图分类号：TQ171.732 文献标识码：B 文章编号：1003-8965（2010)08-00163-06

玻璃与门窗幕墙164

璃进入室内的量与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的太阳热量的比率。我们把标准的3mm白玻璃的太阳能透过率的取值称为航向比，遮阳系数Sc=太阳能得热系数(SHGC)/ 航向比。

2 Low-E玻璃选型需考虑的主要因素2.1 原片玻璃的选择原片玻璃对Low-E玻璃节能特性的影响主要从玻璃厚度和玻璃种类两方面考虑。2.1.1 原片玻璃的厚度以具有12mm空气夹层的普通中空玻璃进行计算，从图1中可以看出，K值的变化与玻璃厚度的变化基本为直线关系，增加玻璃厚度对降低中空玻璃K值的作用不是很大。8+12+8的组合方式比常用的6+12+6组合K值仅降低0.03 W/(m2·K)，对建筑能耗的影响甚微。在镀膜玻璃组成中空时，厚度会依原片玻璃的种类而产生不同程度的影响，但主要的因素将会是玻璃镀膜的类型[4]。 图1 玻璃厚度对中空玻璃K值的影响2.1.2 玻璃的类型Low-E玻璃可分为在线Low-E和离线Low-E两大类。目前市场上的离线Low-E又可以分为单银高透型Low-E玻璃，遮阳型Low-E及双银Low-E三种。单银高透型Low-E的透光率一般都较高，最高的透光率能达到83%左右。遮阳型Low-E与高透型Low-E的区别在于它的透光率没有高透型高，一般都在40%左右，而遮阳系数较低一般都在0.5以下。因此，它具有良好的遮阳效果，适宜于南方使用。双银Low-E的膜层中有两层银层，银层的添加是为了得到最低的辐射率。由于阳光透过率非常低，所以膜具有很低的遮阳系数和很高的可见光透过率。因此双银Low-E兼备了高透型Low-E及遮阳型Low-E的优点，并且具有比上述两种Low-E更低的辐射率[5]。以相同配置的6+12A+6(mm)的双白中空玻璃与相同配置的Low-E中空玻璃为例。6+12A+6(mm)的双白中空玻璃K值为2.9 W/m2·℃，而普通单银Low-E中空玻璃的K值约为1.8 W/ m2·℃，两者之间的热阻值相差1.1 W/

m2·℃。一个具有玻璃幕墙约2万m2的高层建筑，

如采用双白中空玻璃就会有22 kW/h的损失，每天按8 h工作制计算，则为22 kW×8h=176 kW·h的损失，约合140.8元[6]。

2.2 镀膜面位置

图2 中空玻璃镀膜位置的编号由于Low-E玻璃镀膜面所具有的独特低辐射特性，在组成中空玻璃时，镀膜面放置位置的不同将使中空玻璃产生不同的特性。图2为中空玻璃镀膜位置编号。中空玻璃共有4个表面，由室外向室内数分别为1#、2#、3#、4#面。以耀华low-E为例，按照与白玻进行6+12+6的组合方式计算，将镀膜面放置在4个不同位置时，中空玻璃的特性变化见表1。Low-E膜位于2#、3#面时，具有较低的相同的传热系数K值

玻璃与门窗幕墙165

1.923，即保温隔热性能最好，位于2#面时具有较低的太阳得热系数SHGC值0.625，而位于3#面时同样的玻璃其太阳得热系数SHGC0.676要大于位于2#位置的太阳得热系数SHGC值。因此，建议在南方地区Low-E膜位于2#面，而在寒冷气候条件下，在对室内保温的同时希望更多地获得太阳辐射热量，北方地区位于3#面。还需注意的是，Low-E膜位于2#、3#面时外观效果也不相同，不同型号的Low-E玻璃所具有的外观效果差别很大，选择时应综合考虑外观效果和节能特性[4]。为了建筑节能或颜色装饰的设计需要，在炎热地区采用吸热玻璃与Low-E玻璃组成中空。从表1中可以看出，吸热玻璃位于室外，膜面在2#或3#位置时的传热系数为1.925都是最小，但3#位置的太阳得热系数SHGC0.347比2#位置0.586小得多。这是因为Low-E膜在3#位置时吸热玻璃已经吸收一部分太阳辐射热，同时再经Low-E膜反射一部分太阳辐射热，吸热玻璃进行的二次辐射也被Low-E膜反射掉大部分。因此Low-E膜在3#位置的太阳得热系数比在2#位置小得多，此时Low-E膜层应位于3#位置。2.3 气体夹层气体夹层主要影响中空玻璃的隔热特性，而影响气体夹层的因素主要有以下几个方面：气体夹层的厚度、气体种类、气体夹层间隔条和密封胶。2.3.1 气体夹层厚度目前国内常用的中空玻璃气体夹层厚度为6mm、9mm、12mm等。以三种6mm中空玻璃组合夹层为例，夹层厚度在1mm~15mm范围内K值变化见图3。由图3可看出，三种6mm中空玻璃组合夹层的夹层厚度在1mm~9mm范围内K值下降较快，而9mm~13mm开始变缓，13mm后基本保持持平甚至还有轻微回升。所以，对于6mm中空玻璃组合，超过13mm的气体夹层厚度再增大不会产生明显的节能效果。合理的中空玻璃的气体层厚度为12.7mm左右，因此间隔层厚度选用12mm较好[4]。因此不同的中空玻

璃组合夹层气体层厚度在适宜的范围内会产生明显的节能效果。

图3 气体夹层厚度对K值的影响2.3.2 气体种类充入中空玻璃夹层内的气体需具有化学稳定性和低的导热系数。中空玻璃夹层内部充填的气体除空气以外，还有氩气、氪气、氙气等惰性气体，不同的气体，其导热系数不同。由于气体的导热系数很低（空气0.024W/(m·K)，氩气0.016W/(m·K))，因此极大地提高了中空玻璃的热阻性能。因氩气在空气中的含量丰富提取较容易，使用成

镀膜面位置镀膜面位于1#位置（室外）镀膜面位于2#位置镀膜面位于3#位置镀膜面位于4#位置（室内）

白玻K值W/(m2·K)2.6771.9231.9232.041

SHGC值0.6320.6250.6760.640吸热玻璃组合（浅绿）K值W/(m2·K)2.6801.9251.9252.042

SHGC值0.4160.5860.3470.345

表1 low-E玻璃膜面位置对节能的影响

玻璃与门窗幕墙

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低辐射(LOW-E)玻璃

低辐射(LOW-E)玻璃

技术专栏低辐射（LOW-E）玻璃发布时间：2009年5月31日 17时02分. 概述低辐射（LOW-E）玻璃，是指在玻璃表面上镀制一层或多层特定的金属氧化物薄膜层，在保证可见光透过率尽可能高的条件下，阻止室内辐射能量的传递，从而达到节能效果的一种镀膜玻璃。

因其辐射率（E）＜15%，因此又称之为低辐射玻璃。

当今，低辐射（LOW-E）玻璃已应用于多种建筑及工业领域，例如：用作为单片低辐射（LOW-E）玻璃，及制造中空、夹层、钢化加工玻璃；汽车风挡玻璃及窗玻璃；工业冷藏柜的中空玻璃厨门；波炉及烤炉的门玻璃；聚光灯及碘钨等各种配套用盖板玻璃；扫描用的复印机面版玻璃、照像制版等玻璃；据报道，60年代末，欧洲的玻璃制造商开始在实验室研究LOW-E，不久获得成功。

1978年，美国英特佩（interqane）公司成功地将LOW-E玻璃首先应用于建筑物上。

到了80年代末期，国外特别是欧洲和美国、日本等国家和地区大量应用低辐射（LOW-E）玻璃作建筑物门窗。

美国在80年代至90年代时，低辐射（LOW-E）玻璃门窗已占整个全美玻璃门窗市场的1/4以上。

欧洲现今年用量已在6500万m2左右，全世界年均用量已达1.2亿m2，欧洲其它国家也正立法鼓励使用低辐射（LOW-E）玻璃，日本和美国的行业协会都采取一定的措施，鼓励使用节能的低辐射（LOW-E）玻璃。

2. 低辐射（LOW-E）玻璃生产工艺简介2.1在线高温热解沉积法（在线LOW-E玻璃）2.1.1国外在线LOW-E发展状况据报道，低辐射（LOW-E）玻璃的生产工艺主要有浮法在线高温热解沉积法和离线磁控溅射法两种生产方法。

国际上在线LOW-E玻璃是由英国皮尔金顿公司于1978年采用浮法在线高温热解沉积法的镀膜工艺首先研制开发成功。

该工艺后经多次试生产，于1985年正式在浮法玻璃生产线上全面实施使用，LOW-E玻璃很快批量投放市场。

据英国皮尔金顿公司介绍，这种在线LOW-E玻璃的膜层系由不同的金属氧化物所组成的“硬膜”膜层玻璃。

影响Low-E玻璃节能程度的三个重要指标

影响Low-E玻璃节能程度的三个重要指标

影响Low-E玻璃节能程度的三个重要指标Low-E玻璃全称为低辐射镀膜玻璃，英文为low emissivity coated glass，是指能对波长在1.0 ～40μm 范围内的远红外线，低吸收、低二次向外辐射( 即低向外发射)、基本完全反射的镀膜玻璃制品，能很好地阻挡远红外的辐射热传递。

迄今为止，国内外市场上Low-E 玻璃的最终使用形态绝大多数是以中空玻璃的形态出现的，具有隔热、保温、防噪声、防结露等优良性能。

在建筑能耗中，通过门窗传热损失能源消耗约占建筑能耗的30%，用Low-E玻璃制造建筑物门窗和玻璃幕墙，可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递，达到理想的节能效果。

1.1 传热系数K/U表示在一定条件下热量通过玻璃在单位面积、单位温差( 指室内外温差，不是温度分布温差)、单位时间内所传递的能量，单位通常用W/m2·K表示。

玻璃的传热系数越大表明它的隔热保温性能越差，也就意味着通过玻璃的能量损失也就越多。

传热系数可通过实测或理论计算分别获得，并已实现了标准化。

流行的有防护热板法、热流计法和计算法。

1.2 遮阳系数Sc遮阳系数是相对于3mm 无色透明玻璃而定义的。

它是以3mm 透明玻璃的总太阳能透过率作为基准，其他玻璃种类的总太阳能透过率与之相比的结果。

遮阳系数越低，表明能够进入室内的太阳热能就越少。

但只是在炎热气候地区和大窗墙比时，遮阳系数低的玻璃才有利于节能；在寒冷地区和小窗墙比时，遮阳系数高的玻璃更有利于利用太阳能，以降低采暖能耗而实现节能。

1.3 太阳得热系数SHGC又称太阳能总透射比、得热因子、g 值，是指在太阳辐射相同条件下太阳辐射能量透过窗玻璃进入室内的量与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的太阳热量的比率。

我们把标准的3mm白玻璃的太阳能透过率的取值称为航向比，遮阳系数Sc= 太阳能得热系数(SHGC)/ 航向比。

推进建筑节能,共创节约型社会——Low-E玻璃在建筑中的应用

推进建筑节能,共创节约型社会——Low-E玻璃在建筑中的应用

左 右 。Ｌ ｗ Ｅ玻璃 这 种 良好 的 阻 隔热 辐 射 透 过 的特 ｏ —
璃 ，因其 所镀 的膜层 具 有极 低 的表 面辐 射率 而得 名 。
普 通 玻璃 的 表 面 辐射 率 在 ０８ ． ４左 右 ， ｗ Ｅ玻 璃 的 ｏ Ｌ —
表 面辐 射 率在 ０２ ． ５以下 。Ｌ ｗ Ｅ玻 璃具 有 良好 的 阻 ｏ—
加 工 ； 存 时 间受 限 ， 须 在 很 短 时间 内做成 中空 玻 储 必 璃， 否则 膜层 氧化 ， 以不 能单 片使用 。 线法 Ｌ ｗ Ｅ 所 在 ｏ － 玻璃 的优 点 是 ： 以二 次 加 工 ， 可 以满 足 不 同建 筑 设 计
会议 上 指 出 ：要 充 分认 识建 设 节 约 型社 会 的重 大 战 “ 略意 义 ， 力 提 倡节 约 能 源 ， 全社 会 形 成节 约 意 识 大 在
性 ， 其 在 冬 季 的 时候 ， 使 它对 室 内暖气 及 室 内物体 散 发 的热 辐 射 ， 以像 一 面 热反 射 镜 一 样 ， 绝 大部 分 可 将 反 射 回室 内 ， 证 室 内热 量 不 向室 外 散失 ， 而节 约 保 从
出的热 辐射进 入 室 内 ， 约空 调制 冷 费用 。Ｌ ｗ Ｅ玻 节 ｏ—
和风气 ， 快建设 节 约型社 会 。 因此 节 能在 当前我 国 加 ” 建 设 节约型社 会 中已经 是举 足轻 重 、 刻不容缓 。Ｌ ｗ ｏ— Ｅ玻璃 在建 筑节 能材 料 中起着举 足 轻重 的作用 。
１ Ｏ — Ｌ Ｗ Ｅ玻 璃 的节能 原理
风 格 ； 层 抗 氧 化 性 强 且 耐 酸碱 、 膜 耐磨 ， 以单 片 使 可
璃 可 避免 造 成反 射 光 污染 。正 是 由于 Ｌ ｗ Ｅ玻 璃 的 ｏ —
low-e玻璃辐射率

low-e玻璃辐射率

low-e玻璃辐射率随着建筑技术的不断发展和进步，Low-E（低辐射率）玻璃成为了当代建筑中不可忽视的重要材料。

它具有出色的保温隔热效果，帮助建筑实现节能减排的目标。

本文将会详细介绍Low-E玻璃辐射率的定义、优势以及在建筑中的应用。

一、Low-E玻璃辐射率的定义辐射率是衡量材料对热辐射的反射能力的指标。

辐射率越低，材料对热辐射的反射能力越强，从而实现更好的保温隔热效果。

Low-E玻璃是一种通过在玻璃表面涂覆特殊金属氧化物薄膜的方式来降低辐射率的玻璃材料。

这种薄膜能够反射和吸收大部分的红外线辐射，同时保持可见光的透过性，使得室内热量在冬季保持在室内，夏季则不容易进入室内。

二、Low-E玻璃的优势1. 节能减排：Low-E玻璃具有卓越的保温隔热性能，在冬季可以阻挡室内热量向外散失，减少取暖设备的使用，降低能源消耗。

在夏季，它又可以有效地阻挡室外热量向室内传递，减少空调的使用，实现节能减排的目标。

2. 环境舒适：由于Low-E玻璃的出色隔热性能，室内温度能够保持相对稳定，使人们在不同季节内都能享受到舒适的室温环境。

同时，它还能有效地减缓窗户附近的温差，避免了冷凝水的产生，提高了室内空气质量。

3. 紫外线阻挡：Low-E玻璃的特殊涂膜还能很好地阻挡紫外线的进入，有效地保护室内家具、地板和窗帘等不易日晒褪色的物品。

三、Low-E玻璃在建筑中的应用1. 住宅建筑：在住宅建筑中，Low-E玻璃广泛应用于外墙窗户、阳光房、屋顶等部位。

它能够提供更好的室内保温隔热效果，使住宅更加节能环保。

同时，它还可以降低噪音的传递，提供更加宁静的居住环境。

2. 商业建筑：在商业建筑中，通过使用Low-E玻璃，可以减少建筑的能耗，为企业节约运行成本。

此外，Low-E玻璃还可以降低建筑室内外温差，提高室内舒适度，吸引更多顾客。

3. 城市建设：随着城市化进程加快，建筑数量不断增加，对能源的需求也日益增大。

而采用Low-E玻璃作为建筑材料，可以有效地实现减排节能的目标，为城市可持续发展作出贡献。