0、引言
Low-E玻璃，即为低辐射镀膜玻璃。通过在普通玻璃表面镀上低辐射材料,来降低玻璃表面的辐射率，并且保持良好的透光性，满足自然采光的要求。同时，Low-E玻璃拥有较低的表面辐射率，表面辐射率越低，其限制红外热辐射的穿透能力就更强，隔热保温性能更好。
近年来，随着低碳环保节约性社会的概念深入人心，Low-E镀膜玻璃正作为一种环保节能的高性能建筑材料，被广泛应用于建筑、汽车等领域。现代建筑中，对幕墙玻璃节能性和观赏性的要求越来越高，外观既要满足设计要求，性能又要满足节能环保的要求。对于不同气候条件的地区，选择适合的幕墙玻璃尤为重要。有时为了满足设计的要求，会选择着色玻璃与镀Low-E膜相结合的方式。有时我们在选择镀膜基片时，为了追求特有的外观效果而淡化了节能效果。然而，Low-E玻璃作为环保节能建筑材料，其节能特性应当放在首位，其次在于其外观。本文将以单银、双银和三银镀制在不同玻璃基底后的性能为基础，探讨不同玻璃基底镀制哪一种膜系，能够获得更好的节能效果，为幕墙玻璃的设计和选择提供参考。
衡量透过玻璃传递的热量由两部分组成，一是太阳能照射透过的热能，二是玻璃两侧存在环境温度差和长波红外辐射而传递的热能。根据计算模型，透过玻璃传递的热量值由下式计算：
从式中可以看出，衡量玻璃传热性能的参数是U值和Sc值。其中，Sc为遮阳系数，直接反应玻璃对太阳能的遮蔽效果，Sc越小，说明玻璃进入室内的太阳能越小，即玻璃的隔热性能越好。U为传热系数，反映玻璃的传热特性，体现的是玻璃的保温性能，在相同的环境条件下，U值越低说明透过玻璃传递的热能越少，玻璃的保温性能越好。
在镀膜玻璃行业中，镀膜玻璃产品性能的优越性，通过选择系数来体现。选择系数是指可见光透过率与遮阳系数的比值。选择系数<1，说明透过的光少，透过的热多;选择系数>1，说明透过的光多，透过的热少。在相同透光率的前提下，选择系数越大说明透过的光越多，透过的热越少，性能越优异。
为统一计算结果，本文所有计算均以美国ASHRAE Summer为标准。
1、单片玻璃基底的光热特性
这里选择了建筑常用的单片玻璃基底进行比较。表1所示为不同浮法玻璃性能参数，从中可以看出，5种玻璃的U值都是相同的，说明5种玻璃的传热性能差异不大。其中，透光率最高的是超白玻璃，透光率达到0.91，透光率越高，透过玻璃的太阳能就越高，所以超白玻璃的遮阳系数也是最高的。另外，F绿玻璃的可见光透过率高于欧洲灰原片，但是两者的遮阳系数却几乎一致。综合该5种原片的光热数据可以看出，不司原片的性能差异较大，因此不同原片搭配不同的Low-E膜系，其光热性能也将存在差异。
表1 不同单片玻璃性能比较
2、不同膜系镀在不同基底后中空的性能
为了达到更好的节能效果，需要在单片玻璃上镀制合适的Low-E膜层，然后合成中空玻璃使用。本文计算采用6mm浮法玻璃基底上镀制Low-E膜，中空玻璃的空气间隔为12mm，中空玻璃配片采用6mm普通浮法白玻璃。
2.1 单银中空
表2 低透单银镀制在不同玻璃基底的性能参数
表2所示为四川南玻一款低透单银镀制在不同玻璃基底上，合成中空后的性能参数。从中可以看出，低透单银镀制在不同基底上，传热系数U值基本不随基底变化发生改变，为1.74W·m-2·℃-1。F绿玻的选择系数最高，达到1.4，其次是白玻和超白玻璃，且三者相差不大。另外，绿玻与白玻和超白玻璃相比，其透过率低了近18%。由此可见，虽然绿玻选择系数高，但是可见光透过率却不是最高。福特茶和欧洲灰的色玻镀制低透单银膜系后，其选择系数较低，不到1.0，并且该类玻璃可见光透过率较低，并不适合作为大面积幕墙使用。
表3 中透单银镀制在不同玻璃基底的性能参数
表3所示为四川南玻一款中透单银镀制在不同玻璃基底，其中空产品的性能比较。可以看出，在不同玻璃基底上镀制中透单银膜系时，传热系数U值不随基底发生改变，为1.84W·m-2·℃-1。表3反应出看出虽然绿玻上镀膜选择系数最高，达到1.32，比在超白上镀膜高出近15%。但绿玻上镀膜的可见光透过较超白玻璃低了近20%。采用茶色玻璃和灰色玻璃镀膜后，产品性能不如在白玻上面性能好，而且成本投入比较大。
表4 高透单银镀制在不同玻璃基底的性能参数
表4所示为四川南玻一款高透单银镀制在不同玻璃基底上，其中空产品的性能参数比较。从中可以看出，高透单银镀制在不同玻璃基底上，其中空产品的传热系数U值不随基底发生改变，为 1.79W·m-2·℃-1。表中同样反映出绿玻上镀膜的选择系数较高，达到1.51，比超白镀膜的选择系数高了近30%；福特茶和欧洲灰的色玻的选择系数低于1.0，不适合镀制高透单银产品。图1所示为不同透过率单银镀制在不同玻璃基底上的选择系数。从图1中可以看出，对于不同透过率的单银镀制在不同的玻璃基底上时，其中空玻璃的选择系数各不相同。其中，镀制在福特茶和欧洲灰上面的选择系数都比较低，在1.0以下，镀制在绿玻上的透过率最高，镀制在白玻和超白玻璃上的选择系数较为接近。结合表1-3 可以看到，虽然绿玻镀膜的选择系数高，但是其可见光透过率较超白和白玻更低。
图1 不同透过率单银镀制在不同玻璃基底的选择系数
2.2 双银中空
表5为四川南玻一款低透双银产品镀制在不同玻璃基底上，其中空玻璃的性能参数。从中可以看出，传热系数U值不随玻璃基底的变化而改变，为 1.63W·m-2·℃-1。低透双银镀制在超白玻璃上的透过率最高，其选择系数也最高:达到1.72，说明低透双银镀制在超白玻璃上能获得最大的选择系数，最高的可见光透过率。结合表1-3可以发现，相比单银来讲，镀制在福特茶和欧洲灰的双银选择系数较单银有很大改善，可见光透过率相同的时候，能够得到更高的选择系数。这一点也说明双银节能性比单银更加优越。
表5 低透双银镀制在不同玻璃基底的性能参数
表6所示为四川南玻一款中透双银产品镀制在不同玻璃基底上，其中空产品的性能比较。从表6中可以看出，在不同基底上镀制同一双银膜系时，传热系数U值不随基底改变而改变，为1.63W·m-2·℃-1。中透双银镀制在超白玻璃上能获得最高的可见光透过率，其选择系数最高达到1.75，说明中透双银玻璃镀制在超白玻璃上能够最大限度地发挥其性能优势。
表6 中透双银镀制在不同玻璃基底的性能参数
表7所示为四川南玻一款高透双银镀制在不同玻璃基底上，其中空产品性能参数比较。从表7中可以看出，传热系数U值也不随玻璃基底的变化而改变，且高透膜系镀制在6mmF绿玻璃上的遮阳系数最大，为1.61，高于普通白玻和超白，远高于其它有色玻璃。自玻和超白玻璃的选择系数比较接近，其中超白的可见光透过率最高。
表7 高透双银镀制在不同玻璃基底的性能参数
图2所示为不同透过率双银镀制在不同玻璃基底上，其选择系数随玻璃基底改变后的变化情况。
图2 不同透过率双银镀制在不同玻璃基底的选择系数
从图2中可以看出，对于高透双银来说，镀制在绿玻上面的选择系数最大，对于中透和低透双银来讲,镀制在超白玻璃上不仅能够获得最高的可见光透过率，同时其遮阳系数也是最大的。
2.3 三银中空
从上面的对比看出，同一种膜系、不同透过率在不同基底上的表现趋势基本一致。因此，这里就以中透三银为例，其余不再赘述。
表8 中透三银镀制在不同玻璃基底的性能参数
表8为一款中透三银镀制在不同玻璃基底的光热性能。列出的选择系数表明，三银镀制在超白玻璃上才能将性能发挥到极致，拥有最高的选择系数，达1.86，同时还可以获得最高的可见光透过率。通过对比表1-8可以看出，对同样的基底来讲，透过率相近的膜系，三银膜系能够获得相同的可见光透过率和更低的遮阳系数，所以三银产品的选择系数最高，节能性更加优异。
3、结论
综上所述，不难看出不同的玻璃基底对同一膜系性能的影响比较大。相同透过率的膜系，镀制在不同玻璃基底上表现出各不相同的光热特性。其中，超白玻璃在双银和三银膜系都呈现较高的透过率和选择系数，表现出优异的节能特性。而绿玻虽然在部分膜系中表现出较高的选择系数，但是其可见光透过率较低。而茶玻和欧洲灰由于其透过率过低，并不适合应用于大面积幕墙。在实际应用中，我们发现采用超白玻璃的幕墙不仅节能特性优异，同时还具有良好外观效果,使用超白玻璃的幕墙其整体质感优于普通白玻。因此，除对幕墙外观颜色有极端特殊要求外，采用超白玻璃作为Low-E玻璃的负载，将是幕墙玻璃一个不错的选择。尤其是，将超白玻璃与双银、三银相结合，更加能体现出幕墙的质感和Low-E膜的节能特性。
来源：四川南玻节能玻璃有限公司 李建根 徐伯永
