建筑節能鍍膜玻璃產品技術發展簡述及應用

宋巍

摘要：玻璃是構成建筑的主要材料之一，玻璃的性能對建筑物的外觀、采光、節能、安全及壽命有重要影響，伴隨著我國建筑業的持續性發展及人民生活質量的不斷提升，人們對于建筑物各項性能的要求也在不斷提升，在這種背景之下鍍膜玻璃得到了蓬勃發展。鍍膜玻璃是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜以改變玻璃的光學性能，進而滿足某種特定要求，其主要特點具有降低輻射強度、提高抗紫外線性、耐酸堿性、抗氧化性及降低可見光反射率等優勢，由于其較基片玻璃優勢明顯且裝飾效果顯著已廣泛被建筑門窗幕墻行業所應用并取得了顯著成效。

關鍵詞：建筑節能鍍膜玻璃;產品技術;發展;應用

1鍍膜玻璃的功用與性能

建筑鍍膜玻璃是使用不同的材料一般是金屬或者金屬化合物在玻璃基片表面沉積一個新的薄膜表面，以改變玻璃的光學、電學、機械和化學等方面的性能，達到裝飾、節能、環保及可再生能源等目的的玻璃深加工產品。鍍膜玻璃按產品的不同特性在建筑上的節能應用主要有熱反射玻璃和低輻射玻璃（Low-E）及導電膜玻璃等。熱反射玻璃通過將太陽光反射回大氣，阻擋太陽光進入室內轉化為熱能，減少空調的負荷而達到節能目的。低輻射玻璃則通過表面膜層使表面輻射率低于普通玻璃，減少熱量的輻射損失，從而降低采暖費用實現節能目的。所以鍍膜玻璃也稱反射玻璃。

傳統的建筑玻璃窗僅僅能夠滿足建筑采光和通風的單一功能要求，現在建筑玻璃窗向著大面積甚至玻璃幕墻的方向發展，并要兼有節能、安全、裝飾和其他各種新的功能要求。普通的平板玻璃存在遮陽、隔熱、隔聲性能差，脆性、抗沖擊強度低等缺陷，成為建筑構件能耗大的主要原因。鍍膜玻璃和以鍍膜玻璃為主要構件的中空玻璃、夾層玻璃，以其顯著的節能和美化裝飾效果應運而生。鍍膜玻璃是一種玻璃深加工產品。人們通過各種物理或化學的方法，將某種元素或化合物附著在普通玻璃的表面上，使其具有人們預期的性能。

鍍膜玻璃具有遮擋紅外線、控制光強度、單向透視、隔熱效果好等主要優點。在建筑物外看，高反射率鍍膜玻璃象面鏡子輝映出周圍的景物;在建筑物內看，鍍膜玻璃與普通玻璃的透視性基本沒有區別。它使玻璃的實用性、裝飾性和透光性更加完美地結合起來，它一出現便成了建筑裝飾業的新貴。

鍍膜玻璃作為平板玻璃的深加工產品，其性能與普通平板玻璃相比已發生了很大的變化。由于它兼備節能與裝飾的雙重功效，因而其應用愈來愈受到人們的重視。鍍膜玻璃是高檔耐久的功能性采光外裝飾材料，往往用于建筑物最顯眼的位置，具有“臉面”的作用。人們希望其具備建筑物“外裝”的作用，既要求美觀、耐用，又必須具備節能效果。若選擇或使用不當，則不但達不到節能要求，而且會對建筑物的形象造成很大影響。國內城市中因鍍膜玻璃選用不當而使本來造價很高的標志性建筑物的形象受到明顯影響的例子已屢見不鮮。因此，選擇與建筑物品位相匹配，并達到節能效果的鍍膜玻璃，是建筑裝飾設計人員必須考慮的問題。

2建筑節能鍍膜玻璃產品技術的應用

2.1中空玻璃

中空玻璃是兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層形成有干燥氣體的玻璃制品。中空玻璃層間的干燥氣體通常是空氣，也可以是特種氣體，例如：氬氣、氪氣等，使玻璃在兩面存在溫差的環境下，形成溫度梯度，獲得良好的保溫特性。相對單片玻璃，中空玻璃的傳熱系數有了明顯降低。為了更好地改善中空玻璃邊緣隔熱效果，不同暖邊間隔條技術應運而生，也就是將低導熱性能的材料代替或部分代替了金屬間隔條，使中空玻璃邊部隔熱性能大大提高。使用暖邊間隔條技術相比使用金屬間隔條的中空玻璃有以下優點：（1）低導熱性成就卓越的隔熱性能。（2）明顯改善了玻璃構件的U值。（3）提高中空玻璃內部邊緣的表面溫度，有效減少結露現象。（4）玻璃表面溫度分布更均勻，有效減緩玻璃表面附近的空氣流通。

2.2陽光控制膜玻璃

陽光控制膜玻璃具有多種不同系列的產品，以其良好的遮陽性能，豐富的外觀效果，被許多建筑師和業主青睞，廣泛應用于商用建筑中。該產品通常采用真空磁控濺射工藝技術，將某些金屬及其氮化物或氧化物以薄膜形式沉積在玻璃表面上，形成1層或多層膜層。這些金屬及其氮化物或氧化物膜層在大氣條件下具有較穩定的理化性能，因此可以作為單片鍍膜玻璃應用于建筑門窗和幕墻上。

2.3低輻射（Low-E）鍍膜玻璃

低輻射鍍膜玻璃是目前已廣泛應用的節能玻璃，因其膜層中含有低輻射率膜層而得名。按照膜層的組成結構，可分為兩大類：一類是摻雜氧化物鍍膜玻璃，通過在氧化薄膜摻雜來實現膜層的低輻射特性，例如：摻氟二氧化錫[SnO2（F）];另一類是含金屬銀薄膜的鍍膜玻璃，其膜層結構為：在兩層電介質膜層中，有一層厚度10nm以上的金屬銀層（Ag）。低輻射鍍膜玻璃，尤其是離線鍍銀的低輻射鍍膜玻璃，由于其金屬銀層的低輻射特性，低輻射鍍膜玻璃就像是熱鏡，室內的遠紅外熱能被吸收和反射回室內，而無法通過玻璃向室外流失，擁有更好的保溫效果;同時，銀層對太陽光中的近紅外輻射也有很高的反射能力，可以有效阻隔室外太陽輻射熱進入室內，具備更強的隔熱性能。

與陽光控制膜相比，低輻射鍍膜玻璃最大的特點是對太陽光中的可見光部分可以通過，而近紅外輻射能部分則有很好的阻擋特性，因此，我們經常稱此特性為光譜選擇性。透明玻璃、陽光控制膜、在線Low-E、離線Low-E玻璃透射光譜上比較，顯而易見：低輻射鍍膜玻璃對太陽光中近紅外熱量的隔斷能力遠遠好于普通玻璃及陽光控制膜玻璃，玻璃保溫性能明顯提高。通常情況下，低輻射鍍膜玻璃組成中空玻璃的光選擇系數LSG都大于1。

2.4雙銀和三銀低輻射鍍膜玻璃

雙銀低輻射鍍膜玻璃是指由雙層具有紅外線反射能力的銀層，及多層具有提高可見光透射比、保護銀層作用的電介質薄膜組成的鍍膜玻璃。由于雙銀低輻射鍍膜玻璃的膜層有2層銀層，總的銀層厚度往往要接近30nm，是普通單銀低輻射玻璃的3倍，因而對紅外線的阻擋能力大大提高，保溫性能也得到進一步改善。由于雙銀低輻射玻璃的膜層結構比較復雜，實現大面積鍍膜各層均勻一致，滿足建筑幕墻玻璃的質量要求，對生產工藝控制和設備技術要求高。盡管如此，國內外技術人員還是開發并生產了滿足建筑顏色效果和遮陽性能，具有不同透光率的雙銀低輻射鍍膜玻璃系列產品。

2.5智能陽光控制膜玻璃

隨著研究人員對材料和薄膜技術的研究不斷深入，人們發現某些材料薄膜可以在電場、熱或光的作用下發生特性變化，通常稱為電致變色、熱致變色等鍍膜材料技術，其中二氧化釩薄膜在正越來越受到關注。利用二氧化釩薄膜在特定溫度發生相變，即電介質氧化物特性和金屬導電薄膜可逆轉換的特性，可以實現對太陽光輻射熱量的開關控制。

結語

鍍膜玻璃的選擇是根據不同地區的溫度、光照、外觀采光需求等指標來確定的。熱反射鍍膜玻璃注重遮陽、裝飾效果，低輻射鍍膜玻璃注重采光、節能效果，不同鍍膜玻璃適用于不同的建筑要求，可選擇性也比較廣泛，不僅如此，目前光伏發電玻璃、單反射鍍膜玻璃等品種也初步得到社會的認可及應用，有效地緩解了能源日益枯竭的問題，相信隨著社會進步及技術更新更節能、更美觀、更實用的鍍膜玻璃將會逐步走進我們的日常生活中。

參考文獻：

[1]唐承橋.鍍膜玻璃在居住建筑中的節能應用淺析[J].玻璃，2012，39（12）：30-36.

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