1前言

隨著國家環保型社會建設逐步推進和國家低碳策略的實施，居民對生活質量要求和環保意識的提高，關系到國計民生的節能環保產品的消耗逐年增大。建筑物（包括公共建筑和民用建筑）的運行能耗巨大占全部發電量的22~24%，已經是節能減排不可忽視的一環，據報道到2020年前我國城鎮新建建筑的總量將持續維持在年增加10億平米左右的水平，目前普遍認為建筑節能是各種節能途徑中潛力最大、最直接的有效方式。建筑造型直接的影響包括建筑物與外環境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平等。而這三方面涉及的內容將構成70％以上的建筑供暖通風空調能耗。不同的建筑設計形式會造成能耗的巨大差別。例如加大外窗面積可改善自然采光，在冬季還可多獲得太陽熱量，但在冬季的夜間卻會增大熱量消耗，而在夏季由于太陽輻射從窗戶進入使空調能耗增加.

據統計估算目前國內建筑物窗戶的能耗損失已經達到整個建筑物能耗的28%左右，窗戶能耗主要體現在夏季空調和冬季采暖在窗戶上的能耗損失。目前我國建筑節能工作和發達國家相比還有很大差距，建筑外墻我國已經制定出了有關節能方面的標準，但對建筑窗戶還未制訂強制性節能措施和法規。因此，建筑節能應從以外墻為重點轉向以提高建筑窗戶為重點的研究開發和應用工作。

建筑窗戶的能源損耗主要產生在窗戶玻璃的熱交換，做為玻璃節能產品，市場上種類較多，節能程度高低不同。目前，市場上使用較多的玻璃節能產品主要有：鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、玻璃隔熱貼膜以及用這些特殊玻璃產品制作的中空玻璃。這些玻璃產品作為窗戶玻璃應用在遮蔽紫外線、阻擋可見光和紅外線的程度有較大差異，節能效果不同。本文通過對市場上使用的上述幾種玻璃節能產品的隔熱性能測試并對其進行了評價，通過測試結果對其應用起到指導作用。

2試驗方法

2.1測試樣品

市售low-e玻璃（在線、離線）及low-e中空玻璃、鍍膜玻璃及鍍膜中空玻璃、中空玻璃（普通玻璃 自制）、隔熱貼膜玻璃（自制、納米涂布隔熱膜）、普通玻璃等。

2.2測試儀器

LS103光學透過率測試儀（深圳市林上科技有限公司）、輻照溫度測試箱（自制）

2.3測試方法

2.3.1光學透過率測試

參照GB/T2680方法進行測試。隔熱計算公式：

隔熱率=紅外線阻隔率×53%+紫外線阻隔率×3%+可見光阻隔率×44%

2.3.2隔熱性能測試

通過自制的薄膜隔熱溫度測試箱，測試了幾種樣品在500W碘鎢燈照射下，不同時間箱內溫度變化情況

3結果與討論

目前，在建筑市場上提高窗戶的遮陽性能，減少陽光輻射熱進入室內而造成室內溫度升高，進而減少室內制冷的電能消耗是建筑窗戶節能的主要措施。這些措施主要是對窗戶玻璃材料進行深加工，不同窗戶玻璃材料的隔熱性能測試和評價如下。

3.1玻璃材料的光學透過率

表1 單層玻璃的光學透過率 （%）

表1可見，鍍膜玻璃和貼膜玻璃的紅外透過率較低，可以明顯地降低陽光中紅外線的穿透，降低照射進入室內的紅外線產生的熱量，具有良好的隔熱效果，其中鍍膜玻璃優于貼膜玻璃。單層low-e玻璃與單層普通玻璃相比紅外線阻隔率沒有明顯降低，隔熱效果不佳。這是因為鍍膜玻璃由于玻璃表面的金屬層鍍膜有較高的反射率，對大部分可見光和紅外線發生反射，因此透過率較低，這種現象雖然阻擋了紅外線的進入，但由于對光線反射率高造成室內光線較暗，同時高的反射率對外界易造成光污染。單層low-e玻璃的紅外線反射率低，可能是由于玻璃表面的低輻射層由于暴露在空氣中氧化，喪失了表面的紅外線反射能力所致。

由表中還可看到，在可見光透過率方面貼膜玻璃最高，達到70%的透過率由于其它兩種玻璃產品，在降低紅外線透過的同時，可以保證可見光的進入，保持室內光線明亮，這是由于貼附了隔熱膜的玻璃，由于隔熱膜上的隔熱材料選擇反射較長坡長的紅外線，對可見光的反射率較低，因此可見光透過率高，不影響室內采光。。在紫外防護方面貼膜玻璃可以阻擋99%以上的紫外線透過，有利于降低紫外線對室內存放的物品的損害。

表2 中空玻璃的透光率 （%）

表2是由不同節能隔熱玻璃制成的中空玻璃，也是近年來建筑市場采用較多的隔熱節能措施。測試結果與單層玻璃相似，與普通中空玻璃相比在紅紅外線透過率方面鍍膜中空玻璃最低，其次是貼隔熱膜的中空玻璃，再次是low-e玻璃制成的中空玻璃（在線low-e中空玻璃比離線low-e中空玻璃阻隔紅外線效果好）。

在可見光透過率方面離線low-e中空玻璃最高，達到70%的透過率鍍膜中空玻璃最低只有20%左右，在一定程度上影響室內采光，不利于采光節能。

在紫外線透過率方面中空玻璃內測貼隔熱膜幾乎可以阻擋全部紫外線的透過，有利于保護室內的物品和紫外線對人體的損害，當然市場上隔熱玻璃貼膜魚目混珠，有些低檔次隔熱膜對紫外線屏蔽較差。

3.2玻璃材料的隔熱率

表3 節能玻璃材料的隔熱率

表3中的隔熱率是根據表1表2材料光學透過率測試結果計算得到，從這些計算數據可見，鍍膜玻璃和由其制成的中空玻璃的隔熱率最好分別達到近70%和80%，其次是普通玻璃貼隔熱膜和尤其制成的中空玻璃，隔熱率達到50%以上。而low-e玻璃及其制成的中空玻璃隔熱率接近50%，具備了一定的隔熱節能性能。

3.3玻璃材料的隔熱性

下圖為碘鎢燈透過玻璃材料照射測試箱體，不同照射時間時箱體內的溫度情況（光源為500W碘鎢燈），從而測試各種玻璃材料的隔熱性能。

圖 1 單層玻璃產品溫度測試圖

圖1、圖2分別是在相同條件下用碘鎢燈照射單層玻璃材料和中空玻璃覆蓋的箱體內溫度情況，包括單層玻璃產品和中空玻璃產品，在溫度測試中，經過120分鐘后，基本都趨于平衡狀態。從圖1可看到單層玻璃產品的溫度測試和表1中的透過率測試趨勢一致，測試箱體內溫度越低玻璃材料的隔熱性能越好。測試中產生的溫度差異則是由于紅外和可見光透過玻璃材料后在箱體內產生熱量的綜合表現。

圖 2 中空玻璃產品溫度測試圖

由圖2可知其溫度測試同透過率測試大致相同，但有著細微的差別，其隔熱表現最好的是在線low-e玻璃和貼膜玻璃（據資料顯示，離線low-e玻璃節能效果要好于在線low-e玻璃，但由于其生產、制作過程中可能氧化或密封不好的情況，low-e層易于氧化而失去隔熱功能），隔熱性能優于鍍膜玻璃和貼膜玻璃。這可能是因為由low-e玻璃制成的中空玻璃，玻璃上的低反射層在兩層玻璃中間，由于密封較好，使得低反射層不被氧化，有效的保證了其反射紅外線的能力尤其是長坡紅外線（如2500um以上長波紅外線），因而隔熱效果好。實驗結果顯示貼膜玻璃與low-e玻璃的隔熱性能基本相當。

4結論

鍍膜玻璃、在線low-e玻璃、離線low-e玻璃、貼膜玻璃等與單層普通玻璃相比用于建筑窗戶，均有較明顯的隔熱功能。鍍膜玻璃由于光反射性更強，可見光、紅外線被大量反射使得隔太陽能（熱能）效果最好，但會造成同樣條件下，將需要室內照明來獲得光線，會增加照明消耗能源，不利于節能，中空low-e玻璃具有較好的紅外線反射和可見光透射能力，隔熱性能較好。貼膜玻璃與在線low-e玻璃節能效果基本相當（新生產的low-e玻璃可能比貼膜玻璃更好一些），并有較高的可見光透射性能。low-e玻璃的應用由于必須制作成雙層玻璃才能保證一定的節能效果使用壽命，因為low-e玻璃的低反射層是濺射金屬層獲得，該層暴露空氣很容易發生氧化而失去節能作用，這樣造成low-e玻璃的成本較高。

在紫外屏蔽方面，貼膜玻璃紫外屏蔽效果最好達到99%以上，而low-e玻璃只能達到50%左右的紫外屏蔽效果，不能完全解決紫外線的穿透問題，防紫外照射效果不如貼膜玻璃。綜合所述，玻璃貼附隔熱膜（優質隔熱膜）無論在可見光透過率、紫外線阻隔率還是紅外線阻隔率方面表現最好，同時單層貼膜玻璃就可達到50%以上的隔熱率，是值得推廣的建筑窗戶節能產品。

參考文獻

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