什么是Low-e镀膜/低辐射玻璃？如何发挥作用？

俗话说好马配好鞍，生活中有好多事物通过合理的叠加，能发挥出 1 + 1 ＞ 2 的效果。

家装门窗里也有这么一个组合，就是 Low-e 镀膜 + 中空玻璃，其可以说是所有提高门窗隔热保温性能的方法中，代价最小、性价比最高的一种。

但是一提到 Low-e 玻璃，如「为什么 Low-e 有用？哪里有用？有多有用？怎么用？」，鹏哥自己也云里雾里。

所以接下来，鹏哥希望通过一边学习，一边整理的方式，将 Low-e 玻璃这回事讲清楚。

本篇是 Low-e 玻璃那些事（上），主要介绍 Low-e 玻璃，及其节能原理和评判标准。

01什么是 Low-e 玻璃

Low-e 玻璃，即低辐射玻璃（Low Emissty GIass） 的简称，其属于镀膜玻璃的一种（阳光控制、低辐射、导电玻璃），是建筑节能玻璃的一员：

它的工艺原理是：在玻璃基片表面，镀上具有低辐射特性的多层金属（银、铜、锡等）或其他化合物组成的膜层；

从而能让玻璃具有更好的节能效果：镀膜层大大降低了玻璃表面的辐射率，搭配常见的中空玻璃使用，能使玻璃传热系数（K值）、太阳得热系数（SHGC）、遮阳系数（SC）等性能参数大幅提高；

所以是现在建筑的节能功臣：每个城市的高楼大厦，几乎都有它的身影，家装门窗玻璃中也在普及开来；

02什么叫离线 & 在线 Low-e 玻璃

先来看 Low-e 玻璃工艺。

根据制备工艺的区别，Low-e 玻璃被分为离线 Low-e 玻璃，和在线 Low-e 玻璃 2 种类型：

「物理法」制备出离线 Low-e：在真空环境中通过负高电压和工作气体形成的等离子气体将固体材料转移到玻璃表面淀积成薄膜。由于镀膜过程在独立的镀膜玻璃生产线上完成，因此被称为「离线 Low-e 玻璃」。

「化学法」制备出在线 Low-e：是在制造浮法玻璃的生产线上，在玻璃成型的高温区采用化学气相喷涂技术镀制的 Low-e 膜。

（△ 在线 Low-e 玻璃生产流程示意图，图源金晶宣传手册；）

两种 Low-e 玻璃使用和性能上会有一些区别 ▽

03离线 & 在线 Low-e 玻璃使用区别

离线 Low-e 玻璃使用特点：

就鹏哥个人认知中，家装玻璃离线 Low-e 用的多；

玻璃深加工厂会采购可钢化的离线 Low-e 玻璃原片加工，也会定制钢化好的离线 Low-e 玻璃；

是银膜（镀银层、银离子），即我们常听商家说的单银、双银、三银，都是离线 Low-e 玻璃；

离线 Low-e 膜层怕磨、怕腐蚀，金属银离子怕氧化，所以基本和中空玻璃搭配使用（膜层置于中空玻璃内侧防止氧化，现在新技术也出现了无银离线 Low-e，可不和中空玻璃一起使用，但少）；

离线 Low-e 玻璃隔热保温性能更好，玻璃表面辐射率低于 0.15；

（△ 玻璃厂的离线 Low-e 玻璃原片；）

在线 Low-e 玻璃使用特点：

因为便利等因素，在线 Low-e 膜也有玻璃深加工厂用；

在线 Low-e 膜是非银的（如氧化锡），且相当于和玻璃是一体的，膜层耐高温、耐腐蚀、不怕磨，所有可直接钢化，可直接单片使用；

在线 Low-e 玻璃隔热保温性能相对差一点，玻璃表面辐射率约在 0.17 -0.22 之间；

（△ 玻璃厂的离线 Low-e 玻璃原片；）

上述章节提高了很多次的辐射率，那何为低辐射、表面辐射率、辐射率低于 0.15 和高于 0.15 有什么讲究呢 ▽

04什么是低辐射 & 什么是玻璃的表面辐射率 & 在线 Low-e 算不算低辐射玻璃

所谓辐射率：

国标《镀膜玻璃第 2 部分：低辐射镀膜玻璃》定义：辐射率即半球辐射率，是辐射物体的辐射出射度与处在相同温度的普朗克辐射体的辐射出射度之比；

所谓低辐射：

物理学将所有辐射率低于 0.15（也写作 15 %）的物体归为低辐射物体；

所谓玻璃表面辐射率：

玻璃的表面辐射率就是就是指玻璃半球辐射率，是衡量玻璃表面吸收辐射能量达到平衡后再向外辐射能量的能力（可以看做水被烧到 100 ° 后只会往外释放水蒸气）；

辐射率越低，则代表物体吸热越少，再向外放出去的热量也少；

在线 Low-e 算不算低辐射玻璃：

离线 Low-e 玻璃辐射率均低于 0.15，毋庸置疑算「正统」的 Low-e 玻璃；

普通玻璃一般辐射率在 0.84，在线 Low-e 玻璃辐射率大约在 0.17-0.22，所以严格意义来说，在线 Low-e 玻璃并不算低辐射玻璃，所以它有另一个专属名词「K 玻璃」；

不过，因为在线 Low-e 辐射率也远低于普通玻璃，大部分时候也会去称它为低辐射 Low-e 玻璃；

（△ 单银 Low-e 玻璃膜层示意图）

「Low-e 玻璃辐射率越低，物体吸热越少，再向外放出去的热量也少」——怎么就节能了？我们下面就来看其怎么起到隔热、保温作用 ▽

05Low-e 玻璃如何发挥隔热作用

先看下面这张「热量通过玻璃传递示意图」：

自然环境中，和玻璃节能相关的辐射能量有太阳辐射、远红外辐射 2 种形式：

太阳辐射能量，就是太阳光，拆分一下有紫外线辐射、可见光辐射、红外辐射；

紫外线辐射，能量约占太阳辐射总能量的 3 %，波长为 0.3 ~ 0.38 μm（读作微米，波长单位），紫外线人眼不可见；

可见光辐射，能量约占太阳辐射总能量的 47 %，但不是热能的主要载体，波长为 0.38 ~ 0.78 μm，可见光人眼可见（红橙黄绿青蓝紫）；

红外辐射，能量约占太阳辐射总能量的 50 %，是热能的主要载体，波长为 0.78 ~ 2.5 μm，红外辐射人眼不可见，但能感受到热感；

（△ 太阳辐射光谱曲线）

远红外辐射能量，就是任何有温度的物体向外发出的热辐射；

其波长为大于 2.5 μm，辐射波长范围一般是在 2.5 ~ 50 μm，温度越高的物体发出的热辐射人体感受越热；

夏天室外温度高，大气、道路、建筑等物体受太阳辐射升温（太阳照热的），再向外界释放的热量就是远红外辐射，传入室内；

冬天室内温度高，暖气、电器、人体向外界释放远红外辐射，传入室外；

（△ 远红外辐射光谱曲线）

而评价玻璃的隔热参数，可用太阳得热系数 SHGC 值：

目前国内普遍采用太阳得热系数 SHGC 来进行建筑隔热分析（如 GB50189《公共建筑节能设计标准》）；

太阳得热系数（SHGC）是指透过玻璃的太阳辐射总能量（包括太阳直接照射透过玻璃的能量，和玻璃吸热后向室内二次辐射的能量）与入射的太阳辐射能量之比；

太阳得热系数 SHGC 就是太阳能总透射比 g，另一个评价隔热参数的遮阳系数（Sc）可以与太阳能总透射比（g）值换算所得（g = 0.87 Sc）;

从太阳得热系（SHGC）理论和上图红框内的太阳得热系数关系图可以看出：

「我这块玻璃」如果把太阳光（太阳辐射）反射掉的越多，或者说「我」让太阳光（太阳辐射）进来的少，又或者说「我」玻璃吸热吸地少让室内二次传热变少，都可以提高玻璃的隔热参数；

正因「反射」、「透射」、「吸收」这 3 者的关联，Low-e 玻璃可以说把太阳光（太阳辐射）拿捏地死死的：

当太阳光（太阳辐射）照射在玻璃表面，被玻璃反射的、吸收的、透射的，根据能量守恒定律，三者之和等于太阳光（太阳辐射）；

即玻璃反射率 + 吸收率 + 透射率 = 100 %；

而又因为玻璃达到平衡状态时，吸收多少，向外辐射多少，因此有：吸收率 = 辐射率；

从上文已知，镀了 Low-e 膜能把玻璃的辐射率大大地打下来（0.8 → 0.15 左右）；

所以说 Low-e 玻璃通过低吸收（低辐射率）防止室内二次传热，对太阳光（太阳辐射）高反射降低太阳辐射直接透过传热（下图 ▽），大大提高了玻璃的隔热性能参数；

（△ 普通白玻对波长为 0.3 ~ 2.5 μm 的太阳辐射透光率都挺高；）

（△ Low-e 玻璃对太阳光透光率降低，尤其是对波长为 0.78 ~ 2.5 μm 的红外辐射透过率有断崖式下降；）

玻璃厂家提供的不同玻璃的性能参数也能看出，Low-e 玻璃可以对隔热参数有较高的提升：

（△ 图源金晶宣传手册；）

06Low-e 玻璃如何发挥保温作用

评价玻璃的保温性能，也有一个参数指标，即玻璃传热系数（K 值、U 值，K、U 值都是指传热系数，有一点点差别，消费者当做一样的理解就可以了）：

玻璃传热系数（K 值）是指稳态条件下，玻璃两侧环境温度差为 1 K 时，在单位时间内通过单位面积门窗或玻璃幕墙的热量（未考虑玻璃边缘的影响）；

从玻璃传热系数（K 值）理论和下图红框内的传热系数关系图可以看出，「我这块玻璃」如果吸收少让室内二次传热变少，或者多反射远红外辐射、少吸收少辐射远红外辐射，就可以来提高玻璃的保温参数；

Low-e 玻璃可以少吸收太阳辐射，减少太阳辐射带来的二次辐射传热上文已经讲述过了（这里可以解答隔热和保温是相同的）。下面来看 Low-e 玻璃怎么拿捏远红外辐射：

同样上文提到远红外辐射发出的热能其波长范围一般是在 2.5 ~ 50 μm；

而玻璃对远红外的辐射呢，仅在低波长频段有透射，大部分远红外辐射玻璃会通过先吸收（玻璃温度升高），再辐射（自己变成温度高的物体对流和辐射传热）的方式透过玻璃传热；

Low-e 玻璃的低吸收率（低辐射率），远红外的辐射又没有被透过，代表的就是大部分远红外辐射被反射了（所以Low-e 玻璃冬天没太阳的房间也能发挥保温作用哦，反射室内的远红外辐射；）

（△ 和上图一样，已知普通白玻吸收率（辐射率）0.87，对大于 4.5 μm 波长的远红外辐射透射率基本为 0，所以吸的远红外辐射热量多，传递热量多）

（△ Low-e 玻璃吸收率（辐射率）低，可以反射绝大部分远红外辐射）

玻璃厂家提供的不同玻璃的性能参数也能看出，Low-e 玻璃可以对保温参数有显著的提升作用：

（△ 图源金晶宣传手册；）

07下回分解

Low-e 玻璃如何发挥作用搞清楚了，隔热、保温参数也有了，按照原来是应该开始讲怎么去选购了。

但这次还不行，非是鹏哥断章，而是本篇文章理论理解消化着实困难，且想要选购攻略具体到「我家 Low-e 玻璃怎么买」，也还缺几个理论（南 / 北方隔热保温怎么权衡，Low-e 玻璃对红外辐射的作用等）。

下篇，更多 Low-e 玻璃知识点等你（选购攻略、厂家生产、惰性气体的关系、使用寿命）。