Kính Low-E

Kính có độ phát xạ thấp (hoặc kính low-E) cung cấp khả năng truyền ánh sáng tự nhiên đồng thời giúp hạn chế mức hấp thụ nhiệt và truyền nhiệt năng.

Nhờ những cải tiến liên tục về hiệu suất cách nhiệt và kiểm soát năng lượng mặt trời, kính là vật liệu xây dựng linh hoạt có thể giúp cải thiện hiệu quả năng lượng của các tòa nhà. Có thể đạt được hiệu suất này bằng cách sử dụng lớp phủ low-E, một phần quan trọng của hệ kính, cho phép người trong tòa nhà tương tác trực quan với môi trường bên ngoài từ nội thất thoải mái.

Kính low-E là gì và tại sao chúng ta sử dụng nó?

Lớp phủ Low-E trong hệ kính kiến trúc có thể giúp kiểm soát nhiệt độ bên trong tòa nhà bằng cách cung cấp các mức cách nhiệt và/hoặc kiểm soát năng lượng mặt trời khác nhau. Hệ kính Low-E có thể cho phép nhiều ánh sáng tự nhiên vào không gian bên trong, giúp cải thiện sự thoải mái của người sử dụng đồng thời góp phần vào hiệu quả năng lượng của tòa nhà. 

Lớp phủ Low-E cũng cung cấp cho các kiến trúc sư một loạt các lựa chọn thẩm mỹ về màu sắc, cho phép họ chọn diện mạo phù hợp nhất cho dự án của họ.

Lợi ích của kính low e là gì?

Lớp phủ Low-E có nhiều đóng góp cho hệ kính kiến trúc.

Về mặt thẩm mỹ, hệ kính có thể được làm để trông trung tính hoặc có màu, với mức độ phản xạ, truyền ánh sáng và sự riêng tư mong muốn. Các kiến trúc sư có thể tự do tạo ra các mặt dựng bằng kính tuyệt đẹp giúp tích hợp tòa nhà với môi trường bằng cách phản chiếu môi trường xung quanh hoặc bằng cách hiển thị những gì đang xảy ra bên trong tòa nhà.  Về hiệu suất năng lượng, việc định tuyến năng lượng mặt trời và cường độ cách nhiệt bị ảnh hưởng. 

Kính Low-E hoạt động như thế nào?

Để hiểu cách thức hoạt động của kính low-E, cần phải xem xét cách kính tương tác với quang phổ điện từ. 

Năng lượng mặt trời (hoặc bức xạ sóng ngắn) được tiếp nhận tại bề mặt trái đất từ mặt trời. Nó bao gồm các bước sóng tia cực tím, có thể nhìn thấy và gần hồng ngoại – cùng nhau dao động từ 300 đến 2.500 nm. Kính phủ kiểm soát năng lượng mặt trời có thể chặn một lượng đáng kể năng lượng này bằng cách phản xạ và hấp thụ một phần năng lượng.

Bức xạ sóng dài bao gồm các bước sóng từ 5.000 đến 50.000 nm. Lớp phủ Low-E trên kính được thiết kế để làm chậm quá trình truyền nhiệt bức xạ. Lớp phủ Low-E phản xạ bức xạ sóng dài (nhiệt) trở lại cấu trúc trong thời gian mát hơn. 

Hiệu suất cách nhiệt của kính low-E

Truyền nhiệt diễn ra thông qua ba cơ chế: bức xạ, dẫn truyền và đối lưu. Cả ba loại truyền nhiệt đều diễn ra trong một bộ kính cách nhiệt (IGU). 

• Bức xạ là sự truyền nhiệt bằng năng lượng điện từ, trong đó năng lượng sóng dài di chuyển qua cụm hệ kính.
• Sự dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt trong môi trường (chất rắn hoặc khí) do sự khác biệt nhiệt độ. Việc truyền này được giảm bằng cách sử dụng argon bên trong IGU vì độ dẫn nhiệt thấp hơn so với không khí. Dọc theo cạnh của IGU, nhiệt dẫn truyền di chuyển từ kính sang miếng đệm và trở lại kính. Quá trình truyền này có thể bị chậm lại bằng cách sử dụng miếng đệm cạnh ấm.
• Đối lưu là sự truyền nhiệt qua các dòng không khí hoặc khí di chuyển chậm trong IGU.

Hiệu suất cách nhiệt đề cập đến việc giảm truyền nhiệt liên quan đến sự khác biệt nhiệt độ không khí bên ngoài so với bên trong.

Khí hậu nóng và lạnh

Trong điều kiện khí hậu lạnh, hiệu suất cách điện là một lợi ích. Kính cách nhiệt có thể cho phép năng lượng sóng ngắn đi vào và cải thiện khả năng giữ nhiệt bên trong tòa nhà, với năng lượng sóng dài được phản xạ.

Trong điều kiện khí hậu ấm áp, hệ kính nên giảm cả năng lượng sóng ngắn đến, cũng như năng lượng sóng dài đến ngẫu nhiên, có thể giúp giảm nhu cầu điều hòa không khí. 

Bất kể điều kiện khí hậu như thế nào, một hệ kính làm giảm sự truyền nhiệt là một lợi ích cho hiệu suất năng lượng.

Hiệu suất cách điện của hệ kính có thể được cải thiện bằng cách sử dụng lớp phủ low-E hoạt động tốt trong việc phản xạ năng lượng sóng dài. Vị trí bề mặt số 3 của lớp phủ low-E cách nhiệt có thể là lý tưởng bằng cách giúp cải thiện khả năng giữ nhiệt bên trong tòa nhà. Hiệu suất này cũng có thể được cải thiện bằng cách thêm một tấm kính khác vào IGU để nhiều khoang và bề mặt phủ có thể góp phần vào hiệu suất cách điện.

Hiệu suất cách điện được đo lường như thế nào?

Hiệu suất cách điện được đo bằng cách sử dụng một thông số được gọi là “giá trị U”, mô tả sự truyền năng lượng trên mỗi đơn vị thời gian, tức là khoảng thời gian cần thiết để truyền năng lượng trên mỗi đơn vị diện tích hệ kính và sự chênh lệch nhiệt độ giữa điều kiện bên ngoài và bên trong.

Nếu một cụm hệ kính có hiệu suất cách nhiệt mạnh, chỉ một lượng nhỏ năng lượng sẽ được truyền đi và do đó giá trị U sẽ thấp.

Mức hấp thụ năng lượng mặt trời được đo như thế nào? 

Hệ số hấp thụ nhiệt mặt trời (SHGC) và hệ số năng lượng mặt trời (giá trị g) được sử dụng để đo năng lượng mặt trời truyền trong nhà. Điều này bao gồm lây truyền trực tiếp và lây truyền gián tiếp do hấp thụ và tái bức xạ vào trong. SHGC là phần thập phân của năng lượng mặt trời được truyền qua thành phần hệ kính. Ví dụ: nếu 31% năng lượng mặt trời đến đi qua hệ kính, SHGC là 0,31. 

Năng lượng mặt trời và sự tương tác của nó với kính

Khi một tia năng lượng điện từ va vào một tấm kính, một số năng lượng có thể được phản xạ, một số có thể được hấp thụ và bất kỳ năng lượng còn lại nào cũng sẽ được truyền đi.  

Khí hậu nóng và lạnh 

Đối với một dự án xây dựng nằm trong điều kiện khí hậu ấm áp hoặc trung bình, Hệ số khuếch đại năng lượng mặt trời (SHGC) thấp được ưu tiên. Vị trí bề mặt số 2 của lớp phủ low-E kiểm soát năng lượng mặt trời thường tạo điều kiện cho hiệu suất tốt nhất vì nó phản xạ một phần năng lượng mặt trời đến trước khi nó có thể đi vào hệ kính. 

Trong điều kiện khí hậu đặc biệt lạnh, SHGC cao hơn có thể có lợi cho việc tăng nhiệt thụ động.

Các loại sơn phủ low-E và quy trình sản xuất

Lớp phủ low-E có thể được chia thành hai loại: lớp phủ được áp dụng thông qua lắng đọng nhiệt phân (lớp phủ cứng) và lớp phủ được áp dụng thông qua lắng đọng phún xạ (lớp phủ mềm). Các nhà máy sản xuất Guardian Glass chỉ sử dụng quy trình lắng đọng phún xạ. 

Lớp phủ phún xạ

Lớp phủ phún xạ được áp dụng trong máy lắng đọng chân không phún xạ magnetron lớn, ngoại tuyến với quy trình sản xuất kính phẳng. Kính được hình thành đầy đủ di chuyển dọc theo hệ thống băng tải qua một buồng chân không dài, nơi một loạt các vật liệu được tích lũy tuần tự trên bề mặt kính.  Các vật liệu này cùng nhau đo khoảng 1/500 độ dày của một tờ giấy.   

Lớp phủ phún xạ được sử dụng với độ chính xác cao hơn lớp phủ nhiệt phân. Lớp phủ low-E phủ phún xạ hiện tại là các thiết kế phức tạp nhiều lớp được thiết kế để cung cấp khả năng truyền ánh sáng nhìn thấy cao, độ phản xạ ánh sáng nhìn thấy thấp và giảm sự truyền nhiệt.

Lớp phủ nhiệt phân 

Lớp phủ nhiệt phân được áp dụng trực tuyến trong quá trình sản xuất kính phẳng. Bề mặt trên của dải kính được phun bằng vật liệu, thường là oxit thiếc. Khi kính nguội đi, liên kết bề mặt đông cứng, tạo ra một liên kết mạnh mẽ rất bền để xử lý kính trong quá trình chế tạo. Tuy nhiên, các đặc tính của chúng rất hạn chế do cấu trúc đơn giản của chúng.

Kính low-E được phủ như thế nào? Xem quy trình phủ phún xạ trong video hoạt hình này.

Ảnh hưởng của bạc

Tùy thuộc vào yêu cầu hiệu suất của lớp phủ, có thể cần đến 15 lớp để đạt được hiệu suất mong muốn. 

Trong số các vật liệu bao gồm lớp phủ low-E phún xạ, bạc có ảnh hưởng nhất trong việc tăng cường hiệu suất năng lượng. Khi nhiều lớp bạc được thêm vào thành phần của lớp phủ, độ lọc quang phổ của kính sẽ càng tốt.

Ứng dụng và sử dụng kính low-E 

Các ứng dụng cho hệ kính low-E kiến trúc có phạm vi rộng. Trên thực tế, từ cửa sổ và tường rèm đến mái và giếng trời, bất kỳ ứng dụng nào có hệ kính là rào cản vật lý giữa bên trong và bên ngoài tòa nhà, có thể xem xét hệ kính low-E.

Bạn muốn xem thêm nhiều dự án kiến trúc được thực hiện bằng kính có độ phát xạ thấp? Hãy truy cập phần dự án của chúng tôi.

Cần so sánh hiệu suất của các sản phẩm của chúng ta? Truy cập phần sản phẩm của chúng tôi để tìm kiếm, so sánh và lọc thông qua các giải pháp kính đa dạng của chúng tôi.