透视 Low-E 玻璃:解锁建筑高效节能与极致舒适的双重密码万向平台。在现代建筑领域,玻璃作为一种重要的建筑材料,其性能的优劣对于建筑的整体品质、能源消耗以及居住舒适度有着深远的影响。低辐射镀膜(Low-E)玻璃,作为玻璃家族中的佼佼者,正凭借其卓越的隔热、保温、光学等性能,在众多建筑项目中得到广泛应用,引领着建筑玻璃行业的发展潮流,为打造节能环保、舒适宜人的建筑空间提供了坚实的保障。
Low-E 玻璃,全称为低辐射玻璃(Low Emissivity),是一种在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品,一般选用银层作为其功能层。这种独特的膜系结构赋予了 Low-E 玻璃诸多优异性能,使其在与普通玻璃及传统建筑用镀膜玻璃的竞争中脱颖而出。
其最为突出的特性之一便是卓越的隔热效果。在玻璃表面的镀膜对可见光具有高透过率,能够确保室内充足的采光,让室内空间明亮通透,同时,它对中远红外线呈现出高反射率。在冬季,室内温度相对较高,热量以红外线的形式向外辐射,Low-E 玻璃能够有效地将这些热量反射回室内,极大地减少了室内热能向室外的传递,就像为建筑穿上了一件保暖的 “外衣”,使室内保持温暖舒适,有效降低了采暖设备的能耗,不仅为用户节省了取暖费用,还减少了因采暖而消耗燃料所产生的有害气体排放,实现了节能环保的双重效益。例如,在北方寒冷地区的冬季,使用 Low-E 玻璃的建筑室内温度更加稳定,窗边也不再是寒冷的 “死角”,居住者能够感受到均匀的温暖。
而在夏季,太阳辐射中的红外线携带大量热量,Low-E 玻璃可以阻挡部分太阳热辐射进入室内,使室内不会因过多热量的积聚而变得酷热难耐。这大大减轻了空调等制冷设备的负荷,降低了制冷能耗,进一步体现了其在节能方面的卓越贡献。以南方炎热地区的建筑为例,安装了 Low-E 玻璃后,室内的凉爽程度明显提高,空调的使用频率和时长都能有效减少,既降低了电费支出,又减少了电力消耗对环境的压力。
Low-E 玻璃在光学性能方面同样表现出色。其可见光透过率理论上可在 0%-95% 之间(6mm 白玻很难做到如此宽泛的调节范围),这为建筑采光设计提供了丰富的选择。
高透型 Low-E 玻璃,透光率可达 70% 以上,能够让大量的可见光充分进入室内,使室内空间充满自然光线,营造出明亮、开阔的视觉效果,特别适用于光线较弱的低楼层建筑或者对采光要求较高的场所,如学校教室、图书馆等,让使用者能够在自然光线的陪伴下舒适地学习、工作和生活。
中透型 Low-E 玻璃,透光率在 50%-70% 之间,在保证一定采光量的同时,对可见光有较强的阻挡作用,可根据具体需求应用于一些需要适度调节光线强度的区域,如部分商业建筑的展示区域,既能展示商品的全貌,又能避免过强光线对商品造成损害。
低透型 Low-E 玻璃,透光率在 50% 以下,对可见光有很强的阻挡作用,适用于光线充足、玻璃面积大且对隔热和隐私保护有较高要求的场所,如高层写字楼的幕墙玻璃,既能有效阻挡阳光直射,降低室内温度,又能保障室内的私密性,防止外界对室内活动的窥视。
从类型上看,Low-E 玻璃可按功能层数和透光率进行分类。按功能层数的不同,可分为单银 Low-E 镀膜玻璃、双银 Low-E 镀膜玻璃、三银 Low-E 镀膜玻璃。
单银 Low-E 镀膜玻璃通常只含有一层功能层(银层),加上其他的金属及化合物层,膜层总数达到 5 层。它在隔热性能上有一定提升,但相对而言,其隔热效果不如双银和三银 Low-E 玻璃。
双银 Low-E 镀膜玻璃通常具有两层功能层(银层),加上其他的金属及化合物层,膜层总数达到 9 层。由于银层数量的增加,其对太阳辐射的隔热能力显著增强,能够更好地满足中高端建筑对于节能和舒适度的要求,不过其技术工艺控制难度也比单银大得多,需要更先进的生产设备和更严格的工艺把控。
三银 Low-E 镀膜玻璃通常具有三层功能层(银层),加上其他的金属及化合物层,膜层总数达到 13 层以上。这种玻璃的隔热性能最为卓越,能够最大限度地阻挡太阳辐射中的热量进入室内,是高端建筑追求极致节能和舒适的理想选择,但因其生产工艺复杂、成本高昂,目前应用范围相对较窄。
在生产工艺方面,Low-E 玻璃主要有在线高温热解沉积法和离线真空磁溅法两种。
在线高温热解沉积法是在浮法玻璃冷却工艺过程中完成的,液体金属或金属粉沫直接喷射到热玻璃表面上,随着玻璃的冷却,金属膜层成为玻璃的一部分。这种工艺生产的玻璃品种相对单一、热反射性较差,制造成本虽然较低,且唯一的优点是可热弯、钢化,不必在中空状态下使用,可以长期储存。然而,其热学性能比较差,除非膜层非常厚,但那样又会导致透明性很差,所以在隔热性能要求较高的建筑应用场景中受到一定限制。
离线真空溅射法是目前国际上普遍采用的真空磁控溅射镀膜技术,和高温热解沉积法不同,溅射法是离线的,且据玻璃传输位置的不同有水平及垂直之分。这种工艺生产的离线镀膜玻璃品种丰富多彩、热反射性能优良、节能特性明显,根据不同气候特点可以制作高、中、低多种透过率产品,并且颜色上有银灰、浅灰、浅蓝和无色透明等多种选择,用着色玻璃还可制作绿色等其他多种颜色,能够更好地满足建筑外观设计和个性化需求。
但它也有不可热弯加工的缺点,并且氧化银膜层非常脆弱,所以它不可能象普通玻璃一样使用,必须要做成中空玻璃,且在未做成中空产品以前,也不适宜长途运输。此外,离线真空磁控溅射工艺制造的 LOW-E 玻璃不可单片使用,只能合成中空玻璃或夹胶玻璃使用,不过其辐射率 E 远低于 0.15,可低至 0.01 以下;在线镀膜工艺制造的 LOW-E 玻璃可单片使用,但它的辐射率 E = 0.28,严格来说已不能称之为 LOW-E 玻璃(科学上把辐射率 E≤0.15 的物体称为低辐射物体)。
在住宅项目方面,许多健康绿色住宅和科技住宅项目都采用 LOW-E 玻璃打造窗和幕墙。与普通单片透明玻璃相比,LOW-E 玻璃可减少紫外线%,与热反射镀膜玻璃相比,可减少紫外线%,这有效保护了室内家具、装饰材料以及居住者的健康,避免了因紫外线长时间照射而导致的褪色、老化等问题。同时,LOW-E 玻璃的可见光透射率达到 95%,比普通玻璃透射率多出 12%,能够更大程度保证室内采光和业主的隐私。例如,南湖天著采用定制级 LOW-E 双层中空玻璃,外层玻璃有效降低紫外线的辐射量,内层玻璃隔热、保温、节能的性能优越,且透光不透热,降低了空调负荷和室内照明耗电量;双层夹胶玻璃,即使破碎了也不会脱落,为居住者提供了安全保障。
杭州时代滨江悦采用 “蓝宝石” 石材干挂 + 香槟色铝板 + 大尺度横向通透双层中空 Low-E 玻璃的组合,营造出迷人的高级灰外观,在保证建筑美观的同时,也充分发挥了 Low-E 玻璃的隔热、隔音等性能。金茂高端项目外窗采用三层双中空 low-E 玻璃,能防外界空气渗透,有效隔离室外噪声干扰,其良好的断热性能,可起到冬天室内暖流不流失,夏天外部热量不流进室内的屏障作用,保持室内温度稳定,能量不易流失的同时,让阳光只留下温暖与舒适。此外,还可通过窗体中的中置百叶,有效调节光照,保留部分可见光,使射入到室内的阳光既满足室内照度要求,又能有效阻挡夏季的辐射热,起到良好的隔热节能效果。
在商业建筑领域,如高级写字楼、五星级饭店等高档商业建筑,玻璃幕墙是其常见的外围护结构形式。虽然玻璃幕墙相对于普通墙体而言,其外围护结构的造价需增加 1.5 倍至 2 倍,但重量却只有 1/4,具有独特的建筑美学和空间通透感。Low-E 玻璃在这些建筑中的应用,不仅能够满足建筑外观的时尚、大气要求,还能通过其优异的隔热性能降低建筑能耗。在夏季,减少制冷设备的能耗支出;在冬季,降低采暖成本,为商业运营者节省了大量的能源费用,同时也符合现代社会对于绿色环保建筑的发展要求。从全球知名地标建筑来看,从纽约 ONE57 到上海汤臣一品,Low-E 玻璃都成为了建筑的亮点元素,其出色的隔热、保温、光学等综合性能,为打造高端、舒适、节能的建筑空间奠定了坚实基础。
对于 Low-E 玻璃的安装使用,也有一些需要注意的地方。例如,在南方地区,由于夏季炎热,阳光强烈,通常将 Low-E 玻璃的膜层放置在室外片内侧,这样可以更好地阻挡室外热量进入室内,起到隔热的作用;而在北方地区,冬季寒冷,将膜层放置在室内片外侧,则能更有效地反射室内热量,达到保温的效果。在判断玻璃是否为 Low-E 玻璃时,可从侧面观察有无淡蓝色或灰色膜,或者用打火机靠近玻璃表面,看火焰影子是否有明显变化等方法进行初步判断。
随着建筑行业对于节能环保和居住舒适度要求的不断提高,Low-E 玻璃的市场前景十分广阔。其在隔热、保温、光学性能等方面的卓越表现,使其成为建筑玻璃的首选材料之一。在未来的发展中,随着科技的不断进步,Low-E 玻璃的生产工艺有望进一步优化,成本可能会逐渐降低,性能也将更加稳定和优异。例如,研究人员可能会开发出更高效的镀膜材料和工艺,提高 Low-E 玻璃的隔热效率和耐久性;在颜色和外观设计上,可能会有更多创新,以满足不同建筑风格和个性化设计的需求;
在应用领域方面,除了现有的住宅和商业建筑,可能会拓展到更多的工业建筑、公共建筑等领域,为全社会的节能减排和可持续发展做出更大的贡献。同时,随着人们对建筑品质和健康生活的关注度不断提升,Low-E 玻璃所具备的防紫外线、隔音降噪、保护隐私等功能也将受到更多的重视和青睐。总之,Low-E 玻璃作为一种高性能的建筑材料,将在未来的建筑行业中继续发挥重要作用,推动建筑向更加节能环保、舒适美观的方向发展。