论文部分内容阅读
摘要：玻璃是构成建筑的主要材料之一，玻璃的性能对建筑物的外观、采光、节能、安全及寿命有重要影响，伴随着我国建筑业的持续性发展及人民生活质量的不断提升，人们对于建筑物各项性能的要求也在不断提升，在这种背景之下镀膜玻璃得到了蓬勃发展。镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜以改变玻璃的光学性能，进而满足某种特定要求，其主要特点具有降低辐射强度、提高抗紫外线性、耐酸碱性、抗氧化性及降低可见光反射率等优势，由于其较基片玻璃优势明显且装饰效果显著已广泛被建筑门窗幕墙行业所应用并取得了显著成效。
关键词：建筑节能镀膜玻璃;产品技术;发展;应用
1镀膜玻璃的功用与性能
建筑镀膜玻璃是使用不同的材料一般是金属或者金属化合物在玻璃基片表面沉积一个新的薄膜表面，以改变玻璃的光学、电学、机械和化学等方面的性能，达到装饰、节能、环保及可再生能源等目的的玻璃深加工產品。镀膜玻璃按产品的不同特性在建筑上的节能应用主要有热反射玻璃和低辐射玻璃（Low-E）及导电膜玻璃等。热反射玻璃通过将太阳光反射回大气，阻挡太阳光进入室内转化为热能，减少空调的负荷而达到节能目的。低辐射玻璃则通过表面膜层使表面辐射率低于普通玻璃，减少热量的辐射损失，从而降低采暖费用实现节能目的。所以镀膜玻璃也称反射玻璃。
传统的建筑玻璃窗仅仅能够满足建筑采光和通风的单一功能要求，现在建筑玻璃窗向着大面积甚至玻璃幕墙的方向发展，并要兼有节能、安全、装饰和其他各种新的功能要求。普通的平板玻璃存在遮阳、隔热、隔声性能差，脆性、抗冲击强度低等缺陷，成为建筑构件能耗大的主要原因。镀膜玻璃和以镀膜玻璃为主要构件的中空玻璃、夹层玻璃，以其显著的节能和美化装饰效果应运而生。镀膜玻璃是一种玻璃深加工产品。人们通过各种物理或化学的方法，将某种元素或化合物附着在普通玻璃的表面上，使其具有人们预期的性能。
镀膜玻璃具有遮挡红外线、控制光强度、单向透视、隔热效果好等主要优点。在建筑物外看，高反射率镀膜玻璃象面镜子辉映出周围的景物;在建筑物内看，镀膜玻璃与普通玻璃的透视性基本没有区别。它使玻璃的实用性、装饰性和透光性更加完美地结合起来，它一出现便成了建筑装饰业的新贵。
镀膜玻璃作为平板玻璃的深加工产品，其性能与普通平板玻璃相比已发生了很大的变化。由于它兼备节能与装饰的双重功效，因而其应用愈来愈受到人们的重视。镀膜玻璃是高档耐久的功能性采光外装饰材料，往往用于建筑物最显眼的位置，具有“脸面”的作用。人们希望其具备建筑物“外装”的作用，既要求美观、耐用，又必须具备节能效果。若选择或使用不当，则不但达不到节能要求，而且会对建筑物的形象造成很大影响。国内城市中因镀膜玻璃选用不当而使本来造价很高的标志性建筑物的形象受到明显影响的例子已屡见不鲜。因此，选择与建筑物品位相匹配，并达到节能效果的镀膜玻璃，是建筑装饰设计人员必须考虑的问题。
2建筑节能镀膜玻璃产品技术的应用
2.1中空玻璃
中空玻璃是两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘接密封，使玻璃层形成有干燥气体的玻璃制品。中空玻璃层间的干燥气体通常是空气，也可以是特种气体，例如：氩气、氪气等，使玻璃在两面存在温差的环境下，形成温度梯度，获得良好的保温特性。相对单片玻璃，中空玻璃的传热系数有了明显降低。为了更好地改善中空玻璃边缘隔热效果，不同暖边间隔条技术应运而生，也就是将低导热性能的材料代替或部分代替了金属间隔条，使中空玻璃边部隔热性能大大提高。使用暖边间隔条技术相比使用金属间隔条的中空玻璃有以下优点：（1）低导热性成就卓越的隔热性能。（2）明显改善了玻璃构件的U值。（3）提高中空玻璃内部边缘的表面温度，有效减少结露现象。（4）玻璃表面温度分布更均匀，有效减缓玻璃表面附近的空气流通。
2.2阳光控制膜玻璃
阳光控制膜玻璃具有多种不同系列的产品，以其良好的遮阳性能，丰富的外观效果，被许多建筑师和业主青睐，广泛应用于商用建筑中。该产品通常采用真空磁控溅射工艺技术，将某些金属及其氮化物或氧化物以薄膜形式沉积在玻璃表面上，形成1层或多层膜层。这些金属及其氮化物或氧化物膜层在大气条件下具有较稳定的理化性能，因此可以作为单片镀膜玻璃应用于建筑门窗和幕墙上。
2.3低辐射（Low-E）镀膜玻璃
低辐射镀膜玻璃是目前已广泛应用的节能玻璃，因其膜层中含有低辐射率膜层而得名。按照膜层的组成结构，可分为两大类：一类是掺杂氧化物镀膜玻璃，通过在氧化薄膜掺杂来实现膜层的低辐射特性，例如：掺氟二氧化锡[SnO2（F）];另一类是含金属银薄膜的镀膜玻璃，其膜层结构为：在两层电介质膜层中，有一层厚度10nm以上的金属银层（Ag）。低辐射镀膜玻璃，尤其是离线镀银的低辐射镀膜玻璃，由于其金属银层的低辐射特性，低辐射镀膜玻璃就像是热镜，室内的远红外热能被吸收和反射回室内，而无法通过玻璃向室外流失，拥有更好的保温效果;同时，银层对太阳光中的近红外辐射也有很高的反射能力，可以有效阻隔室外太阳辐射热进入室内，具备更强的隔热性能。
与阳光控制膜相比，低辐射镀膜玻璃最大的特点是对太阳光中的可见光部分可以通过，而近红外辐射能部分则有很好的阻挡特性，因此，我们经常称此特性为光谱选择性。透明玻璃、阳光控制膜、在线Low-E、离线Low-E玻璃透射光谱上比较，显而易见：低辐射镀膜玻璃对太阳光中近红外热量的隔断能力远远好于普通玻璃及阳光控制膜玻璃，玻璃保温性能明显提高。通常情况下，低辐射镀膜玻璃组成中空玻璃的光选择系数LSG都大于1。
2.4双银和三银低辐射镀膜玻璃
双银低辐射镀膜玻璃是指由双层具有红外线反射能力的银层，及多层具有提高可见光透射比、保护银层作用的电介质薄膜组成的镀膜玻璃。由于双银低辐射镀膜玻璃的膜层有2层银层，总的银层厚度往往要接近30nm，是普通单银低辐射玻璃的3倍，因而对红外线的阻挡能力大大提高，保温性能也得到进一步改善。由于双银低辐射玻璃的膜层结构比较复杂，实现大面积镀膜各层均匀一致，满足建筑幕墙玻璃的质量要求，对生产工艺控制和设备技术要求高。尽管如此，国内外技术人员还是开发并生产了满足建筑颜色效果和遮阳性能，具有不同透光率的双银低辐射镀膜玻璃系列产品。
2.5智能阳光控制膜玻璃
随着研究人员对材料和薄膜技术的研究不断深入，人们发现某些材料薄膜可以在电场、热或光的作用下发生特性变化，通常称为电致变色、热致变色等镀膜材料技术，其中二氧化钒薄膜在正越来越受到关注。利用二氧化钒薄膜在特定温度发生相变，即电介质氧化物特性和金属导电薄膜可逆转换的特性，可以实现对太阳光辐射热量的开关控制。
结语
镀膜玻璃的选择是根据不同地区的温度、光照、外观采光需求等指标来确定的。热反射镀膜玻璃注重遮阳、装饰效果，低辐射镀膜玻璃注重采光、节能效果，不同镀膜玻璃适用于不同的建筑要求，可选择性也比较广泛，不仅如此，目前光伏发电玻璃、单反射镀膜玻璃等品种也初步得到社会的认可及应用，有效地缓解了能源日益枯竭的问题，相信随着社会进步及技术更新更节能、更美观、更实用的镀膜玻璃将会逐步走进我们的日常生活中。
参考文献：
[1]唐承桥.镀膜玻璃在居住建筑中的节能应用浅析[J].玻璃，2012，39（12）：30-36.
天津市圣方幕墙装饰工程有限公司 天津市 300222
关键词：建筑节能镀膜玻璃;产品技术;发展;应用
1镀膜玻璃的功用与性能
建筑镀膜玻璃是使用不同的材料一般是金属或者金属化合物在玻璃基片表面沉积一个新的薄膜表面，以改变玻璃的光学、电学、机械和化学等方面的性能，达到装饰、节能、环保及可再生能源等目的的玻璃深加工產品。镀膜玻璃按产品的不同特性在建筑上的节能应用主要有热反射玻璃和低辐射玻璃（Low-E）及导电膜玻璃等。热反射玻璃通过将太阳光反射回大气，阻挡太阳光进入室内转化为热能，减少空调的负荷而达到节能目的。低辐射玻璃则通过表面膜层使表面辐射率低于普通玻璃，减少热量的辐射损失，从而降低采暖费用实现节能目的。所以镀膜玻璃也称反射玻璃。
传统的建筑玻璃窗仅仅能够满足建筑采光和通风的单一功能要求，现在建筑玻璃窗向着大面积甚至玻璃幕墙的方向发展，并要兼有节能、安全、装饰和其他各种新的功能要求。普通的平板玻璃存在遮阳、隔热、隔声性能差，脆性、抗冲击强度低等缺陷，成为建筑构件能耗大的主要原因。镀膜玻璃和以镀膜玻璃为主要构件的中空玻璃、夹层玻璃，以其显著的节能和美化装饰效果应运而生。镀膜玻璃是一种玻璃深加工产品。人们通过各种物理或化学的方法，将某种元素或化合物附着在普通玻璃的表面上，使其具有人们预期的性能。
镀膜玻璃具有遮挡红外线、控制光强度、单向透视、隔热效果好等主要优点。在建筑物外看，高反射率镀膜玻璃象面镜子辉映出周围的景物;在建筑物内看，镀膜玻璃与普通玻璃的透视性基本没有区别。它使玻璃的实用性、装饰性和透光性更加完美地结合起来，它一出现便成了建筑装饰业的新贵。
镀膜玻璃作为平板玻璃的深加工产品，其性能与普通平板玻璃相比已发生了很大的变化。由于它兼备节能与装饰的双重功效，因而其应用愈来愈受到人们的重视。镀膜玻璃是高档耐久的功能性采光外装饰材料，往往用于建筑物最显眼的位置，具有“脸面”的作用。人们希望其具备建筑物“外装”的作用，既要求美观、耐用，又必须具备节能效果。若选择或使用不当，则不但达不到节能要求，而且会对建筑物的形象造成很大影响。国内城市中因镀膜玻璃选用不当而使本来造价很高的标志性建筑物的形象受到明显影响的例子已屡见不鲜。因此，选择与建筑物品位相匹配，并达到节能效果的镀膜玻璃，是建筑装饰设计人员必须考虑的问题。
2建筑节能镀膜玻璃产品技术的应用
2.1中空玻璃
中空玻璃是两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘接密封，使玻璃层形成有干燥气体的玻璃制品。中空玻璃层间的干燥气体通常是空气，也可以是特种气体，例如：氩气、氪气等，使玻璃在两面存在温差的环境下，形成温度梯度，获得良好的保温特性。相对单片玻璃，中空玻璃的传热系数有了明显降低。为了更好地改善中空玻璃边缘隔热效果，不同暖边间隔条技术应运而生，也就是将低导热性能的材料代替或部分代替了金属间隔条，使中空玻璃边部隔热性能大大提高。使用暖边间隔条技术相比使用金属间隔条的中空玻璃有以下优点：（1）低导热性成就卓越的隔热性能。（2）明显改善了玻璃构件的U值。（3）提高中空玻璃内部边缘的表面温度，有效减少结露现象。（4）玻璃表面温度分布更均匀，有效减缓玻璃表面附近的空气流通。
2.2阳光控制膜玻璃
阳光控制膜玻璃具有多种不同系列的产品，以其良好的遮阳性能，丰富的外观效果，被许多建筑师和业主青睐，广泛应用于商用建筑中。该产品通常采用真空磁控溅射工艺技术，将某些金属及其氮化物或氧化物以薄膜形式沉积在玻璃表面上，形成1层或多层膜层。这些金属及其氮化物或氧化物膜层在大气条件下具有较稳定的理化性能，因此可以作为单片镀膜玻璃应用于建筑门窗和幕墙上。
2.3低辐射（Low-E）镀膜玻璃
低辐射镀膜玻璃是目前已广泛应用的节能玻璃，因其膜层中含有低辐射率膜层而得名。按照膜层的组成结构，可分为两大类：一类是掺杂氧化物镀膜玻璃，通过在氧化薄膜掺杂来实现膜层的低辐射特性，例如：掺氟二氧化锡[SnO2（F）];另一类是含金属银薄膜的镀膜玻璃，其膜层结构为：在两层电介质膜层中，有一层厚度10nm以上的金属银层（Ag）。低辐射镀膜玻璃，尤其是离线镀银的低辐射镀膜玻璃，由于其金属银层的低辐射特性，低辐射镀膜玻璃就像是热镜，室内的远红外热能被吸收和反射回室内，而无法通过玻璃向室外流失，拥有更好的保温效果;同时，银层对太阳光中的近红外辐射也有很高的反射能力，可以有效阻隔室外太阳辐射热进入室内，具备更强的隔热性能。
与阳光控制膜相比，低辐射镀膜玻璃最大的特点是对太阳光中的可见光部分可以通过，而近红外辐射能部分则有很好的阻挡特性，因此，我们经常称此特性为光谱选择性。透明玻璃、阳光控制膜、在线Low-E、离线Low-E玻璃透射光谱上比较，显而易见：低辐射镀膜玻璃对太阳光中近红外热量的隔断能力远远好于普通玻璃及阳光控制膜玻璃，玻璃保温性能明显提高。通常情况下，低辐射镀膜玻璃组成中空玻璃的光选择系数LSG都大于1。
2.4双银和三银低辐射镀膜玻璃
双银低辐射镀膜玻璃是指由双层具有红外线反射能力的银层，及多层具有提高可见光透射比、保护银层作用的电介质薄膜组成的镀膜玻璃。由于双银低辐射镀膜玻璃的膜层有2层银层，总的银层厚度往往要接近30nm，是普通单银低辐射玻璃的3倍，因而对红外线的阻挡能力大大提高，保温性能也得到进一步改善。由于双银低辐射玻璃的膜层结构比较复杂，实现大面积镀膜各层均匀一致，满足建筑幕墙玻璃的质量要求，对生产工艺控制和设备技术要求高。尽管如此，国内外技术人员还是开发并生产了满足建筑颜色效果和遮阳性能，具有不同透光率的双银低辐射镀膜玻璃系列产品。
2.5智能阳光控制膜玻璃
随着研究人员对材料和薄膜技术的研究不断深入，人们发现某些材料薄膜可以在电场、热或光的作用下发生特性变化，通常称为电致变色、热致变色等镀膜材料技术，其中二氧化钒薄膜在正越来越受到关注。利用二氧化钒薄膜在特定温度发生相变，即电介质氧化物特性和金属导电薄膜可逆转换的特性，可以实现对太阳光辐射热量的开关控制。
结语
镀膜玻璃的选择是根据不同地区的温度、光照、外观采光需求等指标来确定的。热反射镀膜玻璃注重遮阳、装饰效果，低辐射镀膜玻璃注重采光、节能效果，不同镀膜玻璃适用于不同的建筑要求，可选择性也比较广泛，不仅如此，目前光伏发电玻璃、单反射镀膜玻璃等品种也初步得到社会的认可及应用，有效地缓解了能源日益枯竭的问题，相信随着社会进步及技术更新更节能、更美观、更实用的镀膜玻璃将会逐步走进我们的日常生活中。
参考文献：
[1]唐承桥.镀膜玻璃在居住建筑中的节能应用浅析[J].玻璃，2012，39（12）：30-36.
天津市圣方幕墙装饰工程有限公司 天津市 300222