建筑玻璃遮陽(yáng)系數(shù)/可見(jiàn)光透射比/半球輻射率檢測(cè)設(shè)備

     Lamda紫外可見(jiàn)近紅外分光光度計(jì)

與 ISO 9050、ISO10292、GB2680、JGJ 151、NFRC 200、EN673等先進(jìn)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)接軌的玻璃節(jié)能測(cè)試方案。

1、前言

玻璃作為透明材料被廣泛應(yīng)用于建筑中，它不僅是良好的透明材料也是一種良好的熱導(dǎo)性材料，建筑中有大約1/3 能量是通過(guò)玻璃的傳導(dǎo)而損失的。在世界性能源緊張的今天，節(jié)能已成為一種趨勢(shì)，減少通過(guò)玻璃的能量損失越來(lái)越被建筑師和建筑使用者所重視，幾乎所有的建筑師都希望能透過(guò)某種途徑盡量減少建筑上的損失，以使建筑物的能耗盡量少。減少透過(guò)玻璃的能量損失已被提到議事日程。本文從玻璃的主要光學(xué)與熱工指標(biāo)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)入手，提供了一套完整的玻璃光學(xué)與熱工指標(biāo)的硬件與軟件測(cè)試方案，希望能對(duì)玻璃產(chǎn)品的節(jié)能應(yīng)用與推廣盡一份力。

2、測(cè)試方案

根據(jù)2007年發(fā)布和實(shí)施《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，建筑用幕墻玻璃、門(mén)窗玻璃的可見(jiàn)光透射比、遮陽(yáng)系數(shù) 、傳熱系數(shù)等光學(xué)熱學(xué)參數(shù)列為主控項(xiàng)目。以上各參數(shù)一般是根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 2680-94、JGJ/T151-2008或國(guó)標(biāo)參照的ISO9050、ISO 10292等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試條件和計(jì)算公式，進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試和計(jì)算。

2.1 測(cè)試儀器

太陽(yáng)光為覆蓋從短波伽瑪射線到到長(zhǎng)波微波波段連續(xù)光譜，由于地球大氣層的影響，小于310 nm的光波被臭氧吸收，大于2500 nm的光波被水蒸汽和二氧化碳吸收。依據(jù)現(xiàn)行的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，需要測(cè)試300nm-25µm或50µm波段的透射和反射曲線。其中300nm-2500nm波段為太陽(yáng)光直接照射到地面的輻射光譜，需要使用紫外/可見(jiàn)/近紅外分光光度計(jì)測(cè)試；2500nm-25µm或50µm波段為玻璃等材料吸收太陽(yáng)光能量后向外輻射的能量，需要使用紅外光譜儀測(cè)試。

紫外/可見(jiàn)/近紅外分光光度計(jì)部分，需要配置積分球附件。對(duì)于積分球內(nèi)徑，美國(guó)勞倫斯實(shí)驗(yàn)室（LBNL美國(guó)能源部實(shí)驗(yàn)室，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定單位）推薦150mm內(nèi)徑積分球。目前國(guó)內(nèi)外所采用的主流儀器以美國(guó)PerkinElmer公司（以下簡(jiǎn)稱PE公司）的為主。包括美國(guó)勞倫斯實(shí)驗(yàn)室/PPG/圣戈班/南玻/信義/耀華/福耀/皮爾金頓/金晶/國(guó)家建材院/廣東建科院等著名玻璃廠商與檢測(cè)機(jī)構(gòu)均為美國(guó)Perkinelmer公司用戶。做為美國(guó)宇航局*光譜儀器供應(yīng)商，在南極上空監(jiān)測(cè)臭氧洞大小的星載紫外/可見(jiàn)/近紅外分光光度計(jì)即為PE公司產(chǎn)品。

由于產(chǎn)品在設(shè)計(jì)理念、部件選用、豐富的附件和*的制作工藝，使上一代的Lamda900及Lamda800在中國(guó)光學(xué)行業(yè)和其他紫外/可見(jiàn)（/近外）分光光度計(jì)市場(chǎng)上已多達(dá)400多家，占據(jù)了光學(xué)市場(chǎng)的90%以上。

全新的Lamda750s三紫外/可見(jiàn)/近紅外分光光度計(jì)，結(jié)合Perkinelmer在光學(xué)儀器制造60年的豐富經(jīng)驗(yàn)和制作工藝，光譜范圍可以完整覆蓋175～3300 nm波段，匹配各種反射附件，滿足玻璃行業(yè)的光學(xué)測(cè)試性能要求。其積分球（聚四氟乙烯涂層，R955光電倍增管檢測(cè)器），可進(jìn)行玻璃樣品膜面和非膜面的的透射和反射測(cè)量，并可按照ASTM 1003-92 進(jìn)行霧度測(cè)量。

紅外光譜儀部分，需要配置小角度鏡面反射。目前測(cè)試玻璃的輻射率與遮蔽系數(shù)，紅外光譜法為推薦方法。美國(guó)PerkinElmer公司的Frontier 光學(xué)紅外光譜儀，擁有標(biāo)準(zhǔn)化儀器（AVI）校正系統(tǒng)，業(yè)界高水平的波長(zhǎng)精度（0.008nm-1）, 保證多臺(tái)儀器之間的數(shù)據(jù)同一性。Frontier 還帶有APV自動(dòng)精度認(rèn)證系統(tǒng)，可自動(dòng)認(rèn)證儀器狀況，確保測(cè)定數(shù)據(jù)的可靠性。

2.2 測(cè)試軟件

目前國(guó)內(nèi)外建筑玻璃行業(yè)測(cè)量使用的玻璃光學(xué)性能計(jì)算軟件主要有Optic5 、Window 5及中國(guó)建科院的玻璃計(jì)算軟件、美國(guó)PE 公司的ASSP Software等。其中ASSP包含了建筑玻璃、防護(hù)玻璃、色度、霧度等相關(guān)測(cè)試模塊，軟件中集成了ISO9050、EN410、JIS R3106、EN673、EN12898、ISO 10292、NFRC 100、NFRC 200等相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，并且可以隨時(shí)添加測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。由于ASSP軟件是美國(guó)PE 公司開(kāi)發(fā)的軟件，無(wú)需將光譜圖文件轉(zhuǎn)換為特定計(jì)算格式，可以直接調(diào)入軟件進(jìn)行計(jì)算。

ASSP 軟件與計(jì)算界面

2.3 成品玻璃附件

隨著玻璃節(jié)能測(cè)試的深入，為了準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)工程玻璃質(zhì)量，對(duì)測(cè)試設(shè)備可以檢測(cè)的大尺寸提出新的要求。緊跟中國(guó)市場(chǎng)要求，Perkinelmer設(shè)計(jì)和制造了成品玻璃檢測(cè)附件，檢測(cè)樣品尺寸可以從10×10mm至4000×3000mm任意大小，可以直接檢測(cè)成品玻璃（包含鋼化玻璃），準(zhǔn)確監(jiān)控玻璃質(zhì)量。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)玻璃節(jié)能測(cè)試，美國(guó)PE公司可以提供從測(cè)試硬件（紫外可見(jiàn)近紅外分光光度計(jì)、紅外光譜儀）到計(jì)算軟件的全套解決方案。而且可以提供成品玻璃附件，組成全新的成品玻璃測(cè)試系統(tǒng)。此測(cè)試系統(tǒng)可以解決以前鋼化玻璃無(wú)法切割測(cè)試難題，可應(yīng)用于玻璃研發(fā)、生產(chǎn)與建筑質(zhì)檢等環(huán)節(jié)，更好的為建筑節(jié)能測(cè)試服務(wù)。據(jù)調(diào)查，美國(guó)PE公司是目前*可以提供不受實(shí)際樣品大小限制的玻璃測(cè)試儀器的生產(chǎn)廠家。

分步配置完善儀器的步驟

（1）根據(jù)現(xiàn)有預(yù)算，需增加部分預(yù)算，先行配備Lambda750s一臺(tái), 可進(jìn)行玻璃小樣的檢測(cè)。

（2）追加預(yù)算：

將60mm的積分球更換為標(biāo)準(zhǔn)的150mm積分球，并配備紫外成品玻璃檢測(cè)附件。滿足GB/T2680將來(lái)修訂參照的ISO9050、ISO 10292等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試條件和計(jì)算公式，進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試和計(jì)算，完成成品玻璃檢測(cè)的要求。

配備Frontier 半球輻射率測(cè)量系統(tǒng)