引言 建筑玻璃產品可以控制進入建筑物的光和熱量, 提供安全和隔音效果,還有保護隱私、舒適和裝 飾作用。 建筑玻璃產品在提高建筑物的能效和減少二氧化碳排放方面發揮著至關重要的作用。與建筑玻璃相關的能耗 一般可以占到整個建筑物能耗的 50%,選擇合適的建筑材料可以顯著提高能效并降低成本。 評估玻璃的光學性能和熱性能是依據一系列參數,如可見光透射比、可見光反射比、太陽光直接透射比、太 陽光直接反射比、紫外線透射比、U 值(傳熱系數)、遮陽系數(SC)和太陽得熱系數(SHGC)等進行的。
常用的建筑玻璃標準有: • JGJ 151 • GB 2680 • ISO 9050:2003 • EN 410 • JIS R 3106 • NFRC 標準 • EN673 • CIE • Haze 霧度標
建筑玻璃測量方案 為了得到玻璃的光學性能和熱性能參數,需要幾臺儀器檢測的 數據合并在一起計算。主要的儀器有: • 帶有積分球的紫外/可見/近紅外光譜儀,用于測量可見光和 太陽光直接入射時的光譜透射比和反射比。 • 帶有測量輻射率附件的傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜儀。 • 以上兩種儀器都可配置直接測試大塊成品玻璃的附件。 珀金埃爾默的 UVWinlab 軟件,除常規掃描功能外,已內置以下 計算模塊,能讓測量變得快速而簡單。 1. 符合 EN410 的“玻璃和建筑材料的測量”模塊 2. ASTM G173 太陽光總反射比測量模塊
為了獲得更多的參數,玻璃工業中經常使用 LBNL Optics 和 Windows 程序,在選定環境條件下分析玻璃數據。分析需要收集 樣品的紫外光譜數據、紅外光譜數據、熱導系數值和厚度,結合 起來進行計算。珀金埃爾默 Spectrum 3 FT-IR 上使用的 Spectrum 10 軟件可以加載宏和高效輸入模板軟件,可以轉換紅 外和紫外/可見/近紅外數據文件以及熱導系數和厚度值,并在這 些軟件上對輸入的組合數據進行計算。
270 mm 積分球附件 對散射光使用的案例越來越多,如太陽能電池中使用的有特定圖 案的超白玻璃,建筑物和溫室中使用的肌理/涂層玻璃。精確測量 該材料的透射和反射數據,是開發和制造高效太陽能電池和光擴 散玻璃的關鍵要求。 積分球被廣泛用于測量光散射樣品的反射比和透射比。配置 UL270 型 270 mm 積分球附件,測量光散射材料將比以往的方法 更加可靠和準確。
UL270 產品規格 • 紫外可見光為光電倍增管檢測器,近紅外區使用銦鎵砷檢測器, 光譜范圍達 250-2500 nm • 端口尺寸為 100 mm 和 50 mm • 在同一位置測量透射比 T 和反射比 R • 非常適合平板玻璃應用 • 8°反射角 • 有花紋圖案超白玻璃/磨砂玻璃解決方案 • 探測器前端擋光板 • 可測量 450 mm x 250 mm x 50 mm 尺寸的樣品,使用定制擋板 可以測量更大的樣品 • 對于鏡面樣品來,其準確度為透射比小于 0.2 %反射比小于 0.5 % 當散射樣品用光束照射時,由于內部散射和樣品二次反射的影響, 會有部分光異常溢出積分球。根據積分球設計原理,積分球尺寸越 大,此項誤差越小。為了精確測量透射率,需要更大的積分球捕獲 所有透射光。UL270 是目前分光光度計上最大尺寸的積分球采樣附 件,可以使散射材料的測量比以往任何時候都更加可靠和準確。
典型性樣品 許多光擴散玻璃的圖案很大,因此需要大光束尺寸確保玻璃采樣具有代 表性。下圖 8 為彩釉玻璃和肌理玻璃的圖片。UL270 使用直徑 20 mm 的圓形光束,不同于小球體,通常使用 8×3 mm 矩形光束。20 mm 的光 束直徑覆蓋約 10 倍的表面積,確保對玻璃圖案進行更具代表性的采樣。
具備在同一樣品上測量透光比%T 和反射比%R 的能力讓玻璃性能(如吸收 損失)的計算(%A = 100 - %R - %T)更加簡單。反射測量還可對玻璃上 的涂層(例如抗反射鍍膜)進行光學表征,例如成膜厚度以及多層鍍膜中單 層的性能。
結論 對于玻璃的光學特性和熱特性的測試,珀金埃爾默可提供包含紫外/可見/近 紅外光譜儀、傅里葉變換紅外光譜儀和相關計算軟件的完整解決方案。 Spectrum 3 和 LAMBDA 1050+配置成品玻璃檢測附件,可直接測量大片玻 璃板,無需切成小塊進行。可以使用珀金埃爾默 UVWinlab 軟件、珀金埃爾 默建筑玻璃模塊和其他第三方應用軟件進行綜合計算。Spectrum 10 FT-IR 軟件帶有加載宏和高效輸入的軟件模板,可將紅外、紫外/可見/近紅外、導 熱系數和厚度值結合在一起輸入 LBNL Optics 和 Windows 程序,進行光學、 日光、熱學和顏色性能的計算。LBNL Windows 可以提供 U 值和熱特性值 SHGC。珀金埃爾默提供的 270 mm 積分球附件可用以精確測量光散射樣品 的透射性能和反射性能,如太陽能電池中使用的有特定圖案的超白玻璃以及 建筑物和溫室中使用的肌理玻璃、燒結玻璃和鍍膜玻璃。
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