窗膜在建筑節的應用。
玻璃作為一種優良的建筑材料，已經越來越多的應用在現在建筑中，但普通的玻璃在隔熱保溫效果差，使得作為建筑物圍護結構開口部的窗戶成為建筑物能耗的關鍵部位。長期以來，人們通過各種途徑改進玻璃的隔熱保溫能力，鍍膜玻璃，中空玻璃，Low-E玻璃等紛紛涌現出來。但對于既有建筑，在窗膜最為一種可以粘附在玻璃上，方便改變玻璃隔熱保溫性能的新材料，正越來越多的得到應用。
2 窗膜及其分類
窗膜也稱為玻璃功能膜，是一種由耐磨涂層、具有隔熱或安全性能的聚酯膜、防粘保護膜通過膠粘劑組合在一起的多層聚酯復合薄膜材料。本文所指的窗膜特指具有隔熱作用的窗膜。
窗膜根據制造工藝和材質厚度不同，在節能和安全效果方面有不同的表現。
傳統的染色型窗膜主要是阻隔太陽光譜中的可見光部分——如同深色窗簾一樣——而對太陽光譜中最強的近紅外部分只有非常有限的阻隔作用。由于可見光透過比很低，窗膜安裝后房間內會很暗，甚至在正午也需要較好的室內照明，而進入到室內的近紅外輻射并沒有很大的下降。這樣，不但不會節約空調的制冷費用，而且由于額外的照明，造成了更大的能源浪費。目前，染色型窗膜一般不作為隔熱膜使用，作為極度眩光控制膜使用。
反射型窗膜主要是在薄膜材料上用蒸發鍍膜或磁控濺射鍍膜鍍制多層金屬及金屬氧化物，多層金屬及金屬氧化相互作用，對可見光和近紅外有不同的反射作用，使得透過窗膜的太陽能有明顯下降。窗膜安裝后，透過窗戶進入室內的太陽能輻射下降，減小空調制冷費用，使居住空間更加舒適。反射型窗膜有非常好的太陽能阻隔效果，但在太陽能光譜中可見光部分和近紅外部分的反射沒有非常大的差別，要更多的反射近紅外線，就會反射太多的可見光，所有這類膜的可見光反射比一般比較高。
光譜選擇型窗膜仍采用磁控濺射方法生產，但與反射型窗膜相比，光譜選擇性膜的鍍膜層數更多，工藝更加復雜。利用多層金屬化合物的相互作用，光譜選擇性膜在可見光區有較高的透過比和較低的反射比，但在近紅外區，有較低的透過比和較高的反射比，實現光譜選擇特性，具有高可見光透過，又高隔熱的特性。
Low-E型窗膜是在多層磁控濺射層中間濺射一層或者多層銀層，減小貼膜后玻璃的輻射率。安裝Low-E膜的玻璃不但具有隔熱能力，還可以反射室內反射出的長波紅外線，達到保溫的目的。與Low-E玻璃不同，Low-E膜并不需要安裝在中空玻璃內部，這樣，可以大大較少玻璃的重量和建筑成本。
3 窗膜的特點
3.1 隔熱保溫
窗膜通過反射等方式阻隔入射的太陽能，最高可以阻隔80％的太陽熱量和95%以上的紅外線，通過減少夏日進入室內的太陽能，降低空調負荷，減少空調運行時間和制冷成本，提供更加舒適的生活空間。
Low-E型窗膜不但可以在夏日阻隔進入室內的太陽能，具有良好的隔熱作用，冬日還可以反射室內熱量，保持室內溫度，降低采暖成本。
3.2 減少眩目光
白天辦公室等室內空間應保持一定的采光強度，不致于因為需要采光而開燈，增加能源耗費。但也不應當有太強的光照射到室內來，強光下電視或顯示器等會出現明顯，顯示的內容不能看清楚。常時間暴露在強光環境中，可能引起白內障、青光眼等疾病。
通過選擇不同可見光透過比的窗膜，達到不同的眩目光減少率，適度降低進入室內的光線強度，增加舒適感、安全性及提高效率。
3.3 阻隔紫外線
太陽輻射中的有害紫外線，會造成地毯、家私、藝術畫、窗簾和許多化學纖維織物，皮革褪色，變質和老化。窗膜一般可阻擋多達99％的有害紫外線，有效延長裝飾物壽命3－5倍以上。
3.4 安全防護
窗膜系列中的安全膜和安全隔熱膜采用多層非常具有韌性的聚酯材料，安裝后與玻璃緊密粘結，可以提高玻璃的強度，使玻璃不易碎裂或者使玻璃碎裂后粘結在一起，防止對人們的重大傷害和財產損失，更進一步防范工業事故、地震、臺風、恐怖活動和破壞。
4 窗膜節能分析
建筑物節能對于維護結構中的窗戶部分來說，主要體現在兩個技術參數方面：遮陽系數（SC）和熱傳導系數（K值）。按照美國采暖制冷空調工程師協會（ASHRAE）標準推薦的公式[1]，夏日白天建筑物的得熱為：
RGH=630（W/m2）x SC + 7.8（°C）x K Value（夏日）
NFRC100-2001夏日標準中室外溫度為32°C，室內溫度為24°C，太陽輻射通量為783W/M2。
按照NFRC100-2001的標準通過WINDOW5.2計算可以得到，普通的6mm玻璃的遮陽系數SC為0.94，夏日熱傳導系數k值為5.8 W/m2
建筑物的得熱RGH=630×0.94+7.8×5.8=637.4 W/m2
計算結果為正值意味著熱量是從室外向室內傳遞，建筑物內部從室外得熱。
如果采取遮陽措施，降低建筑物玻璃的遮陽系數，在同樣條件下，進入室內的熱量就會有較大的下降，例如，如果將遮陽系數降低一半為0.47，這時建筑物得熱
RGH=630×0.47+7.8×5.8=341.3 W/m2
建筑物得熱下降了46％，在保證室內同樣舒適度的情況下，可以有效的降低夏日空調能耗，達到節能降耗的目的。
對于通常建筑物來說，可見光透過率保持在20％－50％之間
為宜，可以做到既不會影響采光，又可以減少眩目光的目的。由表中可以看出，普通的6mm玻璃采用貼膜方式處理后，進入室內的太陽能可以減少40％－60％，同時可以保證有充足的光線進入室內，不影響正常采光。
可以用美國能源部發布的DOE-2軟件來模擬貼膜前后能耗情況[2]。
為此建立一個寫字樓模型，基本情況如下：
對此寫字樓項目，推薦安裝R35或者LE35。采用DOE-2模擬計算每個月的建筑物的能耗情況。
程序中假定生活用水和采暖使用燃氣加熱，而用電量包括空調制冷用電和生活用電。
表一中玻璃貼R35前后建筑物每月燃氣使用量對比，可以看出在最寒冷的十二月和一月，由于R35阻隔了部分太陽能的進入，保溫效果較差，會在上午和傍晚造成供暖量增大約1％，但總和全年的采暖費用，仍然會有明顯的下降。如果玻璃貼LEP35，由于有很好的保溫作用，可以在冬季有非常好的燃氣節約，如圖二所示。
對比表一和表二中貼膜前后建筑物每月用電量，可以看出無論貼R35還是LE35，都可以非常明顯的節約夏季的空調制冷費用。
5 結論
窗膜在建筑中使用后，能夠有效降低建筑玻璃的遮蔽系數，與通常6mm普通玻璃相比，夏日建筑物得熱下降大于45％，和普通中空玻璃相比，也有非常好的節能效果。
窗膜在既有建筑中應用，可以達到要求的節能效果，同時，節省了玻璃更換造成的人力成本和資源浪費，具有重要意義。
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