关于Low-E玻璃的几点探讨

 

      一、Low-E 玻璃的性能

 

      Low-E 玻璃，即低辐射（Low Emissivity）玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物的膜系产品。1978 年，这种材料首次由美国的英特佩应用到建筑物上。到了 1985 年，世界玻璃行业巨头之一，英国皮尔金顿公司实现了 Low-E 玻璃的规模化生产，从 1990 年开始，其用量在美国以年 5％ 的速度递增。与普通玻璃材料相比，Low-E 玻璃具有优异的热性能及光学性能。通过在透明玻璃板表面涂覆金属膜，如以银为基础的低辐射薄膜，可大大降低因从室内向室外辐射而造成的热损失，这样就保证了室内的热舒适平衡，既节约了因采暖而消耗的燃料，也减缓了因二氧化碳排放而造成的温室效应。另外，在可见光范围内 Low-E 玻璃拥有同普通玻璃一样的良好的透射性。太阳光中的短波透过玻璃后，照射到室内的物体上。这些物体被加热后，将以长波的形式再次辐射。这些经辐射的长波被 Low-E 玻璃阻挡，从而返回室内，也达到了减少室内热损失的目的。无论室内外温差有多大，利用这种低辐射玻璃，便能够实现“冬暖夏凉”的理想状态。然而，与普通玻璃不同的是 Low-E 玻璃的反射性能却很低，这样既能保证建筑物内部空间得到良好的采光，同时又不会因为光反射而对室外行人造成光污染的不良影响，也进一步减小了交通事故发生的概率。

 

      二、Low-E 玻璃的改进

 

      科学技术的发展也使 Low-E 玻璃的性能有了进一步的提高。为解决 Low-E 玻璃因其镀膜层脆弱的问题，人们通过将玻璃做成中空的形式来对玻璃加以保护。中空玻璃的出现，也让人们看到了 Low-E 玻璃的发展前景。曾经为了提高玻璃的隔热性能，人们尝试将玻璃厚度增至原来的两倍，却从实验结果中发现其热辐射率与单层玻璃几乎完全相同。而中空玻璃是在 3mm 厚的玻璃板与 Low-E 玻璃之间保持一定的间距，形成厚度仅为约 0.2mm 的真空层。凭借这真空层其热辐射率可达高隔热玻璃的一半。为进一步加强其隔热性能，甚至可以采用同等条件下生产而成的三层玻璃。大西正宜在他的《建筑与环境共生的25个要点》一书中曾经提出在双层中空玻璃之间加百叶帘的设想。如同生活中常见的百叶窗，在遮阳方面它不仅可以抵挡紫外线辐射，还能通过百叶帘叶片上下变换角度，从而很容易地对日照和采光进行调整。放下百叶帘叶片向下关闭形成整体一片，空气层就被分成了两部分。根据书中所提供的数据可以知道，这种“百叶式”玻璃的热辐射率可达到 2.0W/（m2·K），与中空层 12mm 的高隔热双层玻璃相当。这种带有百叶帘的玻璃窗甚至可以替代普通的布艺窗帘，确保了室内空间的私密性。

 

      笔者曾在建筑设备课程中提出有关 Low-E 玻璃的初步改进可能：即将中空玻璃的百叶帘换成可蓄热的材料。白天，阳光照射玻璃，蓄热材料可以将部分热能吸收并储存，从而减少进入室内的热能；而到了夜晚，当室外温度逐渐下降时，蓄热体通过向外散热的形式提供给室内热量以达到热舒适状态。如此便与建筑中蓄热墙体的工作原理相似。其好处不仅在于可以通过材料本身调节一天之内室内的温度，同时也可以配合季节的变换，通过与百叶帘工作原理的配合，达到一年内的室内热舒适平衡。

 

      三、Low-E 的应用

 

      1997 年建成的北京南银大厦率先使用了美国 Viracon 公司生产的 Low-E 玻璃，其淡雅的蓝灰色玻璃幕墙在当时引起了不小的轰动，而且节能效果也非常突出。尽管 Low-E 玻璃可谓是真正意义上的绿色、节能、环保材料，但并没有在现实生活中被广泛应用。原因之一在于目前在生产方面，Low-E 玻璃的成本要高于普通玻璃，尤其是技术复杂的双银Low-E 玻璃；原因之二在于低端 Low-E 玻璃充斥市场，阻碍Low-E 玻璃健康发展；原因之三在于 Low-E 玻璃并未被绝大多数人所知晓，因此无人谈及将其推广。新兴的节能材料将会带来社会效益和经济效益，同时可以提高人们生活的舒适度，但往往由于材料本身不被建筑师等所了解，便无从谈及在设计中加以运用，更不用说推荐给客户使用。

 

      诚然，目前国内对于 Low-E 玻璃的使用现状不甚乐观，但随着国家相继颁布公共建筑和居住建筑的节能标准，人们已经开始关注并接受 Low-E 玻璃在生活中所起的重要作用，也有如上海的汤臣一品、北京的公园大道等高层建筑已经对其加以使用。加之技术上的进一步发展，使 Low-E 玻璃的生产成本有所降低，促进了开发商对其的投资。最后，笔者认为，大力打造国内企业品牌形象、提升生产质量也是尤为重要的，严禁低端 Low-E 玻璃走入市场，提高国内企业品牌的知名度，从而与国外知名品牌形成一定的竞争力。

 

      四、结语

 

      在全球能源紧张、全社会节能意识日益增强的环境下，同时伴有土地资源紧缺，越来越多的高层建筑拔地而起的现状，Low-E 玻璃有着无限的发展空间和应用前景。Low-E 玻璃的出现，改善了传统玻璃幕墙的弊端，也将逐步取代传统玻璃，引领人们进入绿色的、可持续发展的新生活环境中。