Low-E玻璃(低辐射玻璃)是LowEmissivityGlass的简称。上世纪60年代,欧洲的玻璃生产商在实验室开始研究Low-E玻璃,全球第一栋使用Low-E玻璃的建筑在北美。上世纪90年代,由耀皮玻璃和南玻集团引进国外先进的磁控真空溅射设备,开始在我国生产和销售Low-E玻璃,秦皇岛耀华玻璃股份公司2004年开始在我国生产在线Low-E玻璃。
Low-E玻璃主要生产方法
Low-E玻璃按生产制造工艺方式分为在线Low-E玻璃和离线Low-E玻璃两种。由于两者的膜层成分和结构、生产工艺、制造设备等相差很大,所以膜的性能特点也有一定差异。
在线Low-E玻璃
在线Low-E玻璃是一种在浮法玻璃生产线上采用化学气相沉积(CVD)直接镀膜的工艺,可分为一步法和二步法。一步法是指在浮法玻璃的锡槽内玻璃形成标准厚度后,浮法玻璃带大约700摄氏度时,在玻璃表面镀制具有低辐射性能的膜层。二步法就是先在锡槽内将基础膜层镀在玻璃表面,然后在玻璃进入退火窑后,将具有低辐射性能的膜层材料镀在玻璃表面的方法。
在线镀膜的膜层材料为金属氧化物,产品颜色一般有灰蓝和净色(无色)两种,其中净色产品常因浮法玻璃的含铁率高等原因及膜层厚度的变化而呈现微黄色。按其性能可分为在线Low-E玻璃和Solae玻璃两种,前者只能阻隔红外线的辐射,不能有效阻挡太阳直接辐射,后者具有遮阳和隔热双重功能。在线Low-E玻璃的可见光透过率和遮阳系数是固定的,其膜系结构见图1。图1在线Low-E玻璃的膜系结构图
离线Low-E玻璃
离线Low-E玻璃采用真空磁控溅射镀膜工艺,浮法玻璃基片表面在磁场和电场的双重作用下,将金属靶材电离后,多种材料的电子溅射到玻璃表面的过程。膜层中起主要功能的为银(Ag)膜,其他膜层为介质膜,起加强连接、保护、降低反光和调整颜色等作用。根据银膜层数的不同又可分为单银、双银、三银等低辐射膜;根据膜系的不同又可分为高透型和遮阳型。离线单银低辐射玻璃结构示意图见图2。
大约在2000年以后,国内企业开始研制真空磁控溅射镀膜玻璃生产线,使我国的离线Low-E玻璃的生产能力得到了很大提高。2011年,离线Low-E玻璃生产线将达到100条;在线Low-E玻璃生产线有7条日熔化量600吨的浮法玻璃线可以生产,产能达到1.5亿平方米以上。
目前在北方地区,因为Low-E玻璃的产量小,绝大部分建筑为了达到保温节能的要求,采用三玻双腔的中空玻璃结构,造成原材料的浪费,性能指标也不如Low-E中空玻璃的性能指标好(见下表)。
从上表中可以看出,使用三玻双腔的中空玻璃,只有在使用12A的间隔条时,传热系数比Low-E中空玻璃高3.8%。但是,在整体的费用中,多出的1片玻璃和间隔条、丁基胶、二道胶的费用,将远远高出使用Low-E玻璃的费用。而且,由于中空玻璃重量的增加,也将增加五金件的承重能力和费用。因此,在建筑中使用Low-E玻璃是非常好的方案,也可以减少开发商的成本。
建筑节能法规助推Low-E玻璃发展
随着国家建筑节能法规的颁布,以及各地市对建筑节能的要求,如天津市要求在2011年起新建建筑必须使用Low-E玻璃,北京市可能在今年将地方性整窗的传热系数降低到2.0W/m2K。要达到上述要求,必须使用Low-E玻璃才能满足要求。按照目前北京市地方标准的要求:整窗的传热系数达到2.5W/m2K,就必须使用Low-E玻璃,以及断桥铝的窗框或塑钢窗框和木窗,中空玻璃还必须使用暖边的间隔条,才能满足节能要求。
在100平方米的住宅里,玻璃的使用量大约占20%,也就是有20平方米的玻璃使用量,每平方米普通6+12A+6中空玻璃的成本大约为150元,Low-E玻璃的成本每平方米大约比普通中空玻璃高出100元。20平方米Low-E玻璃增加的成本约为2000元,但在三五年的使用中,可以通过节约电费收回其2000元的投资,在中空玻璃剩余的寿命周期中,就相当于给用户“挣钱”了。
Low-E玻璃已经开始快速进入建筑节能领域和老百姓的家中,并将得到全面发展。今后中空玻璃的标准配置就是Low-E中空玻璃。据不完全统计,去年全国中空玻璃产量达到2.5亿平方米。镀膜玻璃的产量大约是1亿平方米,其中Low-E玻璃大约是6000万平方米。由此可以看出,Low-E玻璃市场的需求量还是相当大的。而且,目前的产能还不能完全达到市场需求,随着建筑节能法规的加强,Low-E玻璃的使用量也将增加。