LOW-E玻璃在建筑節能中的應用研究

1前言

建筑行業是能源消耗的關鍵領域之一，減少建筑物的能耗對于實現可持續發展目標至關重要，作為建筑能量交換的重要界面，圍護結構的節能性能直接關系到整個建筑的能耗水平。玻璃在建筑圍護結構中扮演著重要角色，對采光和通風起到關鍵作用，也是熱量傳遞的一個薄弱環節。傳統玻璃由于隔熱保溫性能有限，導致大量能量通過其進行建筑內外的交換，LOW-E玻璃的出現為這一問題提供了一個有效的解決方案，憑借獨特的光學特性以及卓越的隔熱性能，能夠顯著降低建筑能耗，提高室內環境的舒適度，在現代建筑節能施工中占據了不可忽視的位置。

2LOW-E 玻璃的節能原理與性能特點

2.1節能原理

LOW-E玻璃即低輻射玻璃，是在表面鍍覆一層由多種金屬或其他化合物組成的薄膜產品，膜層對波長在4.5微米至25微米范圍內的遠紅外線具有高反射率。在寒冷季節，室內溫度高于外界時，室內物體釋放的遠紅外線會被LOW-E玻璃的低輻射膜反射回室內，減少熱量流失，增強保溫效果；在夏季，室外溫度較高，太陽輻射中的紅外部分被LOW-E玻璃反射，有效阻止了熱量進人室內，減輕了空調系統的制冷負擔，達到了隔熱的目的。圖1為LOW-E玻璃的節能原理。

2.2性能特點

2.2.1卓越的隔熱性能

LOW-E玻璃的傳熱系數（U值）顯著低于傳統玻璃，如普通透明浮法玻璃的U值大約為 6.0W/（m²?K） ，而單銀LOW-E玻璃的U值可以降低到1.8W/ （m²?K） 至3.0W/（m²?K） 。雙銀LOW-E玻璃，U值甚至可以達到1.0W/（m²?K） 至 1.8W/（m²?K） ，較低的U值意味著通過玻璃傳遞的熱量較少，提高了隔熱效果。

2.2.2良好的可見光透過率與太陽能管理能力

LOW-E玻璃保持了較高的可見光透過率（通常在70% 至 80% 以上），滿足室內的采光需求，有效控制了太陽輻射的透過，通過調整膜層的設計以及成分可以實現不同的太陽能總透射比（Ts），如高透型LOW-E玻璃的Ts值位于0.5至0.7之間，適用于需要充分利用太陽能的北方地區；遮陽型LOW-E玻璃的Ts值則介于0.2至0.5之間，更適合陽光強烈的南方地區，有效減少過多的太陽輻射進入室內。

2.2.3長期的耐久性和穩定性

LOW-E玻璃的鍍膜層表現出優異的化學穩定性與耐磨性，在長期使用中能維持其性能不變，一般而言，LOW-E玻璃的使用壽命可達15年至20年，符合建筑長期節能的標準要求。

3LOW－E玻璃在建筑不同部位的節能應用

3.1外墻玻璃幕墻

在高層建筑的玻璃幕墻中使用LOW-E玻璃，能夠顯著提升節能效果。以某20層寫字樓為例，幕墻總面積為10.000平方米，每年僅因幕墻熱量傳遞導致的能耗大約為200.000千瓦時 Δ_kWh） ，當使用6毫米單銀LOW-E玻璃時可減少到約 120，000kWh ，實現了 40% 的節能率。LOW-E玻璃幕墻在夏季能夠有效阻擋太陽輻射熱進入室內，降低空調制冷所需的能量消耗，在冬季能減少室內熱量的流失，進一步降低供暖所需的能量消耗，LOW-E玻璃幕墻還能增強建筑的外觀品質以及視覺效果。表1為普通 6mm 透明玻璃與 6mm 單銀LOW-E玻璃對比。

3.2外窗

外窗作為建筑圍護結構中熱量交換較為活躍的部分，在住宅建筑設計中占據重要地位，住宅建筑中外窗面積通常約占總建筑面積的 15% 至 25% 。以一個面積為100平方米的住宅為例，外窗面積大約為20平方米，當使用普通的雙層中空玻璃（ 5+9A+5 時，每年因外窗導致的能量消耗約為3.000千瓦時 （kWh） ，如果更換為5毫米 +12A+5 毫米單銀LOW-E中空玻璃，年能耗可降至約1，800kWh ，實現了 40% 的節能效果。LOW-E玻璃窗戶能有效減少能量消耗，顯著提升室內的隔音性能，降低外界噪音的影響。表2為普通雙層中空玻璃 （5+9A+5）

與 5mm+12A+5mm 單銀LOW-E中空玻璃對比。

3.3采光頂

在大型商業建筑與體育館等設施的采光頂設計中，采用LOW-E玻璃能夠滿足自然采光的需求，實現顯著的節能效果，如某大型商場的采光頂面積達到5000平方米，使用普通夾膠玻璃時，夏季室內溫度過高導致空調系統負荷增加，冬季出現嚴重的熱量流失問題。將普通夾膠玻璃更換為夾膠LOW-E玻璃后，室內溫度得到了有效控制，根據實際測量，每年通過采光頂的能量消耗減少了大約 50% ，極大地提升了商場內的購物環境舒適度。表3為普通夾膠玻璃與夾膠LOW-E玻璃對比。

4?0w-E 玻璃的施工要點

4.1玻璃加工與運輸

（1）切割與磨邊：在對LOW-E玻璃進行切割和邊緣處理時必須特別注意保護其鍍膜層不被損壞，選用專門設計的切割設備及工藝，確保尺寸精準、邊緣光滑，完成切割后對玻璃邊緣進行適當處理，防止鍍膜層剝落。

（2）中空玻璃制作：利用LOW-E玻璃制造中空玻璃時需嚴格監控中空層的厚度及其填充氣體的質量，通常厚度設定為9毫米至12毫米，使用氬氣等惰性氣體填充可增強隔熱效果。在生產過程中保證密封膠均勻涂抹，避免出現漏膠情況，以免影響中空玻璃的使用壽命及其性能表現。

（3）運輸與儲存：在LOW-E玻璃的運輸環節中采用特制的運輸架，在各片玻璃之間放置軟質隔墊材料，以防表面劃傷或鍍膜層受損，存放時將玻璃置于干燥且通風良好的地方，遠離潮濕環境以及雨水侵蝕。

4.2安裝施工

（1）測量放線：在LOW-E玻璃安裝前對建筑物結構表1普通 6mm 透明玻璃與 6mm 單銀LOW-E玻璃對比

進行精準的測量與標線，確定玻璃的具體安裝位置和尺寸，確保安裝點位準確無誤，避免因定位不準而影響美觀或功能。

（2）連接件安裝：依據測量放線的結果固定連接件，需穩固可靠，與建筑主體緊密相連，對連接件實施防腐處理，防止生銹問題威脅到結構的安全性。

（3）玻璃安裝：將LOW-E玻璃穩妥地安裝于預先設置好的連接件之上，使用密封膠完成密封工作，選用密封膠時選擇質量上乘、能與玻璃及連接件良好兼容的產品，密封過程中確保密封膠的厚度和寬度達到設計標準，保證密封效果，能有效防止雨水滲透以及空氣泄漏

（4）清潔與保護：安裝完畢后及時清理LOW-E玻璃表面，清除所有污垢與雜質，在此基礎上采取必要措施保護玻璃，以防在后續施工階段遭受損壞。

5LOW－E玻璃應用案例分析

5.1工程概況

某綠色建筑示范項目是一座15層的綜合性辦公樓，面積達15000平方米，對節能標準要求嚴格，在建筑圍護結構中廣泛使用了LOW-E玻璃：外墻玻璃幕墻選用了雙銀LOW-E中空玻璃 （6+12A+6） ，外窗采用了單銀LOW-E中空玻璃 （5+9A+5） ，采光頂部分應用了夾膠LOW-E玻璃 （8+1.52PVB+8） 。

5.2節能效果分析

5.2.1能耗監測數據

通過對該辦公樓投入使用后的能耗監測數據顯示，與采用普通玻璃的同類建筑相比，每年的建筑總能耗降低了約 35% ，其中夏季空調制冷能耗降低了 45% ，冬季供暖能耗降低了 30% 。具體數據如表4.

5.2.2室內環境舒適度

采用LOW-E玻璃后，室內溫度波動顯著減少，夏季時最高溫度相較于使用普通玻璃的情況下降了3攝氏度到5攝氏度，有效緩解了悶熱感，冬季時最低溫度相比使用普通玻璃提高了2攝氏度至3攝氏度，增強了室內的溫暖感受。LOW-E玻璃出色的隔音效果還使得室內噪音降低了大約5分貝到8分貝，為辦公人員創造了一

5.3經濟效益分析

LOW-E玻璃的初次采購成本較普通玻璃高 30% 至50% ，從長遠來看，由于卓越的節能性能，額外的成本可以在5年到8年內通過節省的能源費用得到補償。以該辦公樓為例，使用LOW-E玻璃后每年可節約約50.000元的能源開支，初期增加的玻璃購置成本約為300.000元，意味著通過節能效益大約6年內即可收回投資，之后每年節省下來的能源費用將直接轉化為經濟效益，有助于降低建筑的運營成本。

6結論

LOW-E玻璃以獨特的節能原理以及卓越的性能在建筑節能項目中展現了顯著的廣闊的應用前景，不論是在玻璃幕墻、外窗還是采光頂等建筑部分，采用LOW-E玻璃都能有效地減少建筑能耗，提升室內環境的舒適度。通過優化施工工藝和嚴格的質量控制措施可以確保LOW-E玻璃在實際應用中達到最佳的節能效果，實際工程案例顯示LOW-E玻璃帶來了顯著的節能效益，產生了良好的經濟效益以及環境效益。目前LOW-E玻璃的應用仍面臨挑戰，如市場上產品質量良莠不齊以及部分施工人員對相關技術掌握不足等問題，需要進一步強化行業監管，制定統一的產品標準，并提高施工人員的技術水平，促進LOW-E玻璃更廣泛科學地應用于建筑節能領域。未來隨著技術進步和成本的逐步下降，LOW-E玻璃將在建筑節能領域扮演更為關鍵的角色，為推動建筑行業的可持續發展作出更大貢獻。

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