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Low-E玻璃（Low-E glass）全稱為低輻射鍍膜玻璃（low-emissivity coated glass），是一種在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產品，具有對可見光高透過及對中遠紅外線高反射的特性，對4.5μm～25μm紅外線有較高反射比的鍍膜玻璃，與普通玻璃及傳統的建筑用鍍膜玻璃相比，具有優異的隔熱效果和良好的透光性。

自1997年深圳南玻集團首次引進特大型真空磁控濺射鍍膜玻璃生產線以來，中國Low-E玻璃生產已有20多年發展歷程。初期只能生產單銀Low-E玻璃，且膜層為“軟膜”，不能進行再加工，僅適用于雙層中空玻璃使用。隨著技術的進步，南玻集團成功研制出離線Low-E玻璃鍍膜工藝生產“硬膜”層的Low-E玻璃，解決了不能再加工的問題。中國離線Low-E玻璃也由單銀產品發展為雙銀、三銀等多種產品。到2016年底，中國擁有175條能夠穩定生產Low-E玻璃的生產線，總產能約為5億平方米。實際產量為1.15億平方米，其中離線Low-E玻璃的產量為1億平方米。與此同時，Low-E玻璃的實際消費量為1.1億平方米，其中離線Low-E玻璃的消費量為1億平方米。在其他國家，Low-E玻璃的研發始于20世紀60年代末，隨后各大知名玻璃制造商紛紛推出自己的Low-E玻璃并將其投放至市場。

Low-E玻璃分類有離線低輻射鍍膜玻璃和在線低輻射鍍膜玻璃，制造工藝分別有高溫熱解沉積法和真空濺射法離線法，應用較為廣泛主要用于幕墻、住宅、汽車、輕工家電等領域。

歷史發展

中國

1997年，深圳南玻集團首次引進能夠生產Low-E玻璃的特大型真空磁控濺射鍍膜玻璃生產線起，研究生產Low-E玻璃在中國已有20多年發展經歷。中國Low-E玻璃生產起于離線工藝，當時只能生產單銀Low-E玻璃，且膜層屬于“軟膜”層，不能進行再鋼化加工，僅適用于雙層中空玻璃使用。2003年11月中國耀華在線Low-E玻璃投入市場后，離線Low-E玻璃不能再加工的不足開始突顯出來。南玻集團率先對離線進行升級，很快研制成功離線Low-E玻璃鍍膜工藝生產“硬膜”層的Low-E玻璃。另外，中國離線Low-E玻璃也由單銀Low-E玻璃產品，發展為雙銀Low-E玻璃以及三銀Low-E玻璃等多種產品。

到2016年底，中國擁有175條能夠穩定生產Low-E玻璃的生產線，總產能約為5億平方米。其中，離線生產線共計158條，產能約為3.8億平方米。2016年中國Low-E玻璃的實際產量為1.15億平方米，其中離線Low-E玻璃的產量為1億平方米。與此同時，Low-E玻璃的實際消費量為1.1億平方米，其中離線Low-E玻璃的消費量為1億平方米。

其他國家

在20世紀60年代末，歐洲的玻璃制造商在實驗室成功研發出了基于離線生產的Low-E玻璃。此后，1982年，Guardian公司首次推出了銀基低輻射膜層。接著在1983年，Cardinal公司向美國最大的木窗公司AndersonWindows大力推廣Low-E玻璃，并使其得到了商業化應用。在此之后，美國的福特汽車公司玻璃公司、PPG公司、LOF公司、嘉頓公司、AFGD公司、英國的皮爾金頓公司、法國的圣戈班公司以及德國的萊寶公司等全球知名的玻璃制造商都紛紛研制出自己的Low-E玻璃并將其投放至市場。1987年，Airco發布了其創新的雙銀鍍膜技術，Cardinal意識到了其巨大的市場潛力，開始擴大其鍍膜生產線，并于1989年推出了高性能的雙銀Low-E玻璃產品。進入2004年，Cardinal更是推出了性能更高的三銀Low-E玻璃產品，而PPG等公司也相繼推出了類似的產品。

1973年英國皮爾金頓公司首次成功研制出電浮法玻璃，這一創新的技術為在線Low-E玻璃的生產奠定了基礎。僅僅五年后，皮爾金頓公司又采用浮法在線高溫熱解沉積法鍍膜工藝，成功研制出在線Low-E玻璃這一突破性的技術，于1985年實現了商業化生產，并最早在德國Gladbek工廠的浮法玻璃生產線上投入使用。為了滿足日益增長的市場需求，皮爾金頓公司在其本部的盛海倫工廠上了一條在線Low-E玻璃生產線，同時，其在美國的子公司LOF玻璃廠和德國的子公司威爾海姆工廠也相繼安裝了在線Low-E玻璃生產設備。值得一提的是，英國皮爾金頓公司還將其在線Low-E玻璃生產技術以許可證的方式出售給美國的PPG公司和法國的圣戈班公司，進一步擴大了在線Low-E玻璃的市場影響力，他們引進在線Low-E玻璃生產技術后，生產的EKOplus型Low-E玻璃于1985年投入市場。為了滿足市場的更高需求，從1994年開始，圣戈班公司又開始提供第二代EKOplus型Low-E玻璃。此舉無疑進一步鞏固了在線Low-E玻璃在全球市場上的地位。之后，艾杰旭等全球玻璃企業也加入這個行列，相繼開發出類似的產品并成功投放到市場。

結構與原理

Low-E玻璃是利用真空沉積技術在優質浮法玻璃表面均勻沉積一層低輻射涂料，一般由若干金屬或金屬氧化物薄層和襯底層組成。與普通玻璃相比，玻璃表面輻射率降低且具有光譜選擇性。通過改變鍍層的種類、層數和各層厚度，可以得到不同性能的Low-E玻璃。遠紅外線不能穿透玻璃，反射率和吸收率之和為1。普通玻璃對遠紅外的吸收率很高，約為0.8左右，玻璃吸收了遠紅外熱輻射之后溫度升高，再以輻射和對流的方式向室內散出熱量，而Low-E玻璃對遠紅外的輻射率極低，最低可達到0.04，故對遠紅外熱輻射的反射率極高，可以防止玻璃吸熱后升溫以輻射等形式向外散熱。

在實際應用中，Low-E玻璃一般被制成中空玻璃、真空玻璃等結構。Low-E玻璃對節能的貢獻從兩個方面體現：一方面Low-E膜可以降低玻璃表面與空氣之間的熱量交換，減少玻璃兩側因溫度差而引起的熱量傳遞(即溫差傳熱)，這會降低玻璃的溫差傳熱量；另一方面Low-E膜能有效反射太陽輻射，從而限制太陽照射透過玻璃的輻射熱能(即輻射傳熱)，這就降低了透過玻璃的太陽熱能。Low-E玻璃正是通過這兩個途徑降低透過玻璃的熱量從而體現出節能性的。

類別

按鍍膜工藝分

離線低輻射鍍膜玻璃

離線低輻射鍍膜玻璃是由真空磁控濺射鍍膜生產線制造的，其原理是在真空環境中通過負高電壓和工作氣體形成的等離子體將固體材料(靶材)轉移到玻璃表面淀積成薄膜，工作氣體為氬氣時淀積的膜與靶材料相同，工作氣體為氧、氮等活性氣體時淀積的膜為靶材料與氣體反應生成的化合物。一般的鍍膜玻璃生產線都配置有多個不同的靶材，可以連續鍍制不同材料的獨立膜層并疊加成多層復合薄膜。由于鍍膜過程是在獨立的鍍膜玻璃生產線上完成的，因此稱為“離線Low-E玻璃”，其中的低輻射功能層是金屬銀層。其優點是：膜層厚度控制精準，可制成多層光學干涉膜系從而有選擇地控制透過膜層的太陽能光譜，且膜層的反射顏色多樣可調，輻射率低(小于0.15)；其缺點是：膜層硬度差、不耐腐蝕，因此也稱為“軟鍍膜”。

在線低輻射鍍膜玻璃

在線低輻射鍍膜玻璃是在制造浮法玻璃的生產線上，在玻璃成型的高溫區采用化學氣相噴涂技術鍍制的Low-E膜，由于鍍膜過程是在制造平板玻璃的生產線上完成的，因此稱這種技術制造的低輻射玻璃為“在線Low-E玻璃”，其低輻射功能層是半導體化合物。在線Low-E膜的優點是：在高溫玻璃表面制成的膜與玻璃結合牢固、耐劃傷，因此也稱為“硬鍍膜”，可單片使用；其缺點是：膜層厚度控制精度差，無法制成多層干涉膜系從而有選擇地控制透過膜層的太陽能光譜，且膜層的反射顏色單一，輻射率偏高(大于0.15)。

按膜層耐高溫性能分

按膜層耐高溫性能分為可鋼化低輻射鍍膜玻璃和不可鋼化低輻射鍍膜玻璃。

按銀膜的層數多少分

按銀膜的層數多少分為單銀低輻射玻璃、雙銀低輻射玻璃和三銀低輻射玻璃。

單銀低輻射玻璃是指在膜系中只有一層銀功能膜的玻璃，制作中它由一層銀功能膜和各種金屬氧化物介質膜組成，金屬氧化物膜對純銀膜提供保護，且作為膜層之間的中間層可增加顏色的純度及光透射度。許多低輻射膜系均采用氧化鋅 (ZnO) 作為介質膜，因為鋅的濺射率高，而且物美價廉，但氧化鋅膜層的牢固度不夠理想，因此可在其外層再沉積一層薄薄的二氧化鈦 (TiO?) 作為保護膜。以往也有用二氧化錫 (SnO?) 作為介質膜系的低輻射玻璃產品，牢固度同樣較差，因此低輻射膜離線產品有了 “軟膜”之稱，它不能單片使用，也不易再加工。現今已有人采用更硬的抗氧化的材料，如氮化硅和氧化鈦做介質膜，取得了明顯效果。雖然單銀低輻射膜系有多個種類，但功能膜都是采用銀膜層。單銀低輻射 (LOW-E) 玻璃具有較高的可見光透射比和太陽光透射比，較低的U值以及相對較高的遮蔽系數，可獲得更多的太陽能。

雙銀低輻射玻璃至少包含5至7層功能不同的氧化物和金屬膜層，在生產中每一層的控制均要求非常嚴格。雙銀膜系的牢固度與單銀膜系同樣較差，但它的性能卻比單銀低輻射優越得多。它不僅具有良好的低輻射率，同時還具有較高的可見光透射比和較低U 值，較低的太陽光透射比和非常低的遮蔽系數。如氧化鋅雙銀低輻射玻璃的可見光透射比可高達75%～80%,輻射率為0.035～0. 045，遮蔽系數可與陽光控制低輻射玻璃相媲美。因此，雙銀低輻射玻璃在冬季具有良好的隔熱保溫效果，在夏季具有良好的太陽能遮蔽作用，可廣泛用于中、高緯度地區。

制造工藝

高溫熱解沉積法一般在線Low-E玻璃采用，是在浮法玻璃冷卻工藝過程中完成的，液體金屬或金屬粉沫直接噴射到熱玻璃表面上，隨著玻璃的冷卻，金屬膜層成為玻璃的一部分。固此，該膜層堅硬耐用。這種方法生產的Low-E玻璃具有許多優點：它可以熱彎，鋼化，不必在中空狀態下使用，可以長期儲存。它的缺點是熱學性能比較差。除非膜層非常厚，否則其“ｕ”值只是濺射法Low-E鍍膜玻璃的一半。如果想通過增加膜厚來改善其熱學性能，那么其透明性就非常差。

真空濺射法離線法離線真空濺射法生產Low-E玻璃，是目前國際上普遍采用真空磁控濺射鍍膜技術。和高溫熱解沉積法不同，濺射法是離線的。且據玻璃傳輸位置的不同有水平及垂直之分。濺射法生產Low-E玻璃，具有如下特點：由于有多種金屬靶材選擇，及多種金屬靶材組合，因此，濺射法生產Low-E玻璃可有多種配置。在顏色及純度方面，濺射鍍也優于熱噴鍍，而且，由于是離線法，在新產品開發方面也較靈活。最主要的優點還在于濺射生產的Low-E中空玻璃其“ｕ”值優于熱解法產品的“ｕ”值，但是它的缺點是一氧化銀膜層非常脆弱，所以它不可能象普通玻璃一樣使用。它必須要做成中空玻璃，且在未做成中空產品以前，也不適宜長途運輸。

主要性能

Low-E玻璃主要性能有光學性能、熱學性能、物理性能、化學性能等。

光學性能

可見光透過率高、發射率低。低輻射玻璃的可見光透光率從理論上的0%-95%不等，一般在0.8左右，能讓室內保持良好的采光效果；可見光發射率一般在11%以下，與普通白玻相近，低于普通陽光控制鍍膜玻璃的可見光發射率，可避免造成發射光污染。

紫外線透射率低。許多有機化合物如地毯、織物、紙張、藝術品、畫、家具等暴露在陽光下都會褪色。這是因為在陽光中存在著一種稱之為紫外線的光線，它是最活躍、最有可能打破有機物化學鍵穩定性，從而導致物品褪色退化，普通玻璃能阻擋低于300 nm的紫外線，但300~380 nm 的紫外線能投射進來，而低輻射玻璃可以阻擋少量的紫外線透射到室內，因此低輻射玻璃對防止室內的物品褪色略有幫助。

熱學性能

超低輻射率。Low-E玻璃因其所鍍的膜層具有極低的表面輻射率而得名。普通浮法玻璃的輻射率高達0.84，當鍍上一層以銀為基礎的低輻射薄膜后，其輻射率可降至0.15以下，可以達到良好的保溫隔熱性能。

低的傳熱系數(K)。傳熱系數是用來判別其節能特性的主要參數之一。傳熱系數K是指在穩定傳熱條件下，玻璃兩側空氣溫度差為1℃時，單位時間內通過1平方米中空玻璃的傳熱量，以W/(平方米K) 表示。K 值越低，說明玻璃的保溫隔熱性能越好，在使用時的節能效果越顯著。低輻射玻璃的傳熱系數一般在1.9左右。

實際應用

Low-E玻璃是一種應用廣泛的產品，主要用于幕墻、住宅、汽車、輕工家電等領域。自2001年歐洲共同體新節能條約生效后，Low-E玻璃在歐洲市場得到了大力推廣，市場需求量急劇上升。在中國，Low-E玻璃的發展也很快，預計到2010年市場需求將達到500萬平方米。然而，需要注意的是，在不同的地區和季節，Low-E玻璃的應用效果會有所不同。在冬季，使用Low-E玻璃可以有效地降低室內溫度散失，提高建筑物的能效，但在夏季，如果建筑物沒有合適的遮陽設施，太陽輻射會通過Low-E玻璃進入室內，增加室內溫度。因此，在選用Low-E玻璃時，需要根據具體的情況進行綜合考慮。

當建筑物采用Low-E玻璃后，與使用傳統窗戶相比，其熱工性能會發生較大的變化。這可能會對空調系統的設計產生影響。例如，在冬季，如果東向的房間接收大量太陽輻射并被Low-E玻璃限制在室內，再加上室內燈光、人體等散熱，可能會導致室內溫度升高，需要供冷。因此，在選用Low-E玻璃時，需要考慮其對空調系統的影響。對于民用住宅工程來說，雖然采用Low-E玻璃會增加一次性的投資成本，但是從長遠來看，其節能效益可以在幾年內得到補償。隨著生產技術的不斷提高和價格的下降，以及人們對節能環保的認識不斷提高，Low-E玻璃在民用建筑中的應用前景廣闊。

問題解決

在線低輻射鍍膜玻璃是將鍍膜涂布程序與平板玻璃制造相結合，在平板玻璃成型時利用高溫將金屬氧化物粉體直接進行噴涂于平板玻璃表面，形成金屬氧化物薄膜。優點：膜層牢固耐用；可單片使用；可長期儲存可進行熱彎強化等工序。缺點：專利由少數國際大公司掌握、技術難度較高；浮法玻璃需配合調整。

離線低輻射鍍膜玻璃是將平板玻璃放入真空鍍膜中進行二次加工。優點：脫機加工，不影響現在平板玻璃生產流程真空鍍膜設備易取得，上線速度快。缺點：金屬膜接觸大氣易起氧化反應，必需在短時間內密封為雙層玻璃，無法單片使用；鍍膜后成品無法再加工。

發展趨勢

技術趨勢

增加膜層改變厚度，降低輻射率

規模化工業生產的離線低輻射鍍膜玻璃，其輻射率能實現0.013。通過結合更多的介質層和功能層，這樣可以使用更多的膜層和變化不同的厚度，來實現更低的輻射率。例如從單銀到雙銀，再從雙銀到三銀。如果工廠條件允許，可以試著再增加銀層的厚度，以求得到更低的輻射率。一些學者以銀基低輻射薄膜為實驗對象，采用不同厚度的膜層組合來實現更低的輻射率。實驗的目的旨在找到不同膜層厚度的最佳值，以此來實現更好的節能性。

鍍減反膜，增加可見光透過率

理想的低輻射節能玻璃是既能夠實現良好的節能效果，又能夠得到和白玻璃一樣的可見光透過率。增鍍減反射膜后Low-E玻璃的輻射率和U值與未鍍減反膜的Low-E產品一致。因此，增加了可見光透過率，就可以減少人工照明的能耗，從而達到節約能源的目的。

Low-E膜與電致變色玻璃結合使用

提高節能玻璃除了提高可見光透過率，降低輻射率外，其它可行的方法就是控制門窗玻璃對太陽能的吸收。并且，若能夠做到隨著季節或天氣的變化，而控制門窗對太陽能的吸收量。夏天阻止室外熱量的進入，降低制冷能耗；冬天將室內熱量反射回室內，降低室內取暖能耗的使用，這樣將會進一步減小建筑物能源的損耗。針對電致變色玻璃結合Low-E玻璃的使用，已經得到很多學者的關注。Fang的研究團隊指出，使用電致變色玻璃時，電致變色膜層必須朝向室外面，才能得到理想的保溫特性。同時，他們還研究了電致變色膜與Low-E相結合使用。在冬天，電致變色玻璃與Low-E相結合的產品能夠成為建筑物的一個熱源，通過吸收太陽輻射在向室內傳遞，已達到減少室內供暖能耗的作用。

市場趨勢

2010年，中國國內Low-E玻璃包括在線和離線的低輻射玻璃生產線（營運的和在建設的）約100條，產量已經達到6000萬平方米左右。

2018年底，中國離線Low-E玻璃生產線121條，在線Low-E生產線11條，總產能約5億㎡/年。

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