Low-E玻璃(低輻射玻璃)是LowEmissivityGlass的簡稱。上世紀60年代,歐洲的玻璃生產商在實驗室開始研究Low-E玻璃,全球第一棟使用Low-E玻璃的建筑在北美。上世紀90年代,由耀皮玻璃和南玻集團引進國外先進的磁控真空濺射設備,開始在我國生產和銷售Low-E玻璃,秦皇島耀華玻璃股份公司2004年開始在我國生產在線Low-E玻璃。
Low-E玻璃主要生產方法
Low-E玻璃按生產制造工藝方式分為在線Low-E玻璃和離線Low-E玻璃兩種。由于兩者的膜層成分和結構、生產工藝、制造設備等相差很大,所以膜的性能特點也有一定差異。
在線Low-E玻璃
在線Low-E玻璃是一種在浮法玻璃生產線上采用化學氣相沉積(CVD)直接鍍膜的工藝,可分為一步法和二步法。一步法是指在浮法玻璃的錫槽內玻璃形成標準厚度后,浮法玻璃帶大約700攝氏度時,在玻璃表面鍍制具有低輻射性能的膜層。二步法就是先在錫槽內將基礎膜層鍍在玻璃表面,然后在玻璃進入退火窯后,將具有低輻射性能的膜層材料鍍在玻璃表面的方法。
在線鍍膜的膜層材料為金屬氧化物,產品顏色一般有灰藍和凈色(無色)兩種,其中凈色產品常因浮法玻璃的含鐵率高等原因及膜層厚度的變化而呈現微黃色。按其性能可分為在線Low-E玻璃和Solae玻璃兩種,前者只能阻隔紅外線的輻射,不能有效阻擋太陽直接輻射,后者具有遮陽和隔熱雙重功能。在線Low-E玻璃的可見光透過率和遮陽系數是固定的,其膜系結構見圖1。圖1在線Low-E玻璃的膜系結構圖
離線Low-E玻璃
離線Low-E玻璃采用真空磁控濺射鍍膜工藝,浮法玻璃基片表面在磁場和電場的雙重作用下,將金屬靶材電離后,多種材料的電子濺射到玻璃表面的過程。膜層中起主要功能的為銀(Ag)膜,其他膜層為介質膜,起加強連接、保護、降低反光和調整顏色等作用。根據銀膜層數的不同又可分為單銀、雙銀、三銀等低輻射膜;根據膜系的不同又可分為高透型和遮陽型。離線單銀低輻射玻璃結構示意圖見圖2。
大約在2000年以后,國內企業開始研制真空磁控濺射鍍膜玻璃生產線,使我國的離線Low-E玻璃的生產能力得到了很大提高。2011年,離線Low-E玻璃生產線將達到100條;在線Low-E玻璃生產線有7條日熔化量600噸的浮法玻璃線可以生產,產能達到1.5億平方米以上。
目前在北方地區,因為Low-E玻璃的產量小,絕大部分建筑為了達到保溫節能的要求,采用三玻雙腔的中空玻璃結構,造成原材料的浪費,性能指標也不如Low-E中空玻璃的性能指標好(見下表)。
從上表中可以看出,使用三玻雙腔的中空玻璃,只有在使用12A的間隔條時,傳熱系數比Low-E中空玻璃高3.8%。但是,在整體的費用中,多出的1片玻璃和間隔條、丁基膠、二道膠的費用,將遠遠高出使用Low-E玻璃的費用。而且,由于中空玻璃重量的增加,也將增加五金件的承重能力和費用。因此,在建筑中使用Low-E玻璃是非常好的方案,也可以減少開發商的成本。
建筑節能法規助推Low-E玻璃發展
隨著國家建筑節能法規的頒布,以及各地市對建筑節能的要求,如天津市要求在2011年起新建建筑必須使用Low-E玻璃,北京市可能在今年將地方性整窗的傳熱系數降低到2.0W/m2K。要達到上述要求,必須使用Low-E玻璃才能滿足要求。按照目前北京市地方標準的要求:整窗的傳熱系數達到2.5W/m2K,就必須使用Low-E玻璃,以及斷橋鋁的窗框或塑鋼窗框和木窗,中空玻璃還必須使用暖邊的間隔條,才能滿足節能要求。
在100平方米的住宅里,玻璃的使用量大約占20%,也就是有20平方米的玻璃使用量,每平方米普通6+12A+6中空玻璃的成本大約為150元,Low-E玻璃的成本每平方米大約比普通中空玻璃高出100元。20平方米Low-E玻璃增加的成本約為2000元,但在三五年的使用中,可以通過節約電費收回其2000元的投資,在中空玻璃剩余的壽命周期中,就相當于給用戶“掙錢”了。
Low-E玻璃已經開始快速進入建筑節能領域和老百姓的家中,并將得到全面發展。今后中空玻璃的標準配置就是Low-E中空玻璃。據不完全統計,去年全國中空玻璃產量達到2.5億平方米。鍍膜玻璃的產量大約是1億平方米,其中Low-E玻璃大約是6000萬平方米。由此可以看出,Low-E玻璃市場的需求量還是相當大的。而且,目前的產能還不能完全達到市場需求,隨著建筑節能法規的加強,Low-E玻璃的使用量也將增加。