INGLAS TIR100-2红外发射率测定仪在玻璃热工性能实测比对中的应用研究

K.Ghazi Wakili、W. Raedle 团队在《Journal of Building Engineering》（IF=6.7）发表研究，针对欧洲市场 5 家供应商的低辐射镀膜氩气填充三层中空玻璃，开展玻璃中心热传导系数（Ug 值）与边缘热损失实测值与宣称值的对比研究。

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摘要

研究采购欧洲市场 5 家不同供应商的低辐射镀膜氩气填充三层中空玻璃单元，其玻璃中心无干扰区域宣称热传导系数（Ug 值）均为 0.6 W/m²K，样品购自经销商并采用防护热板法垂直安装测试。所有 5 类样品实测 Ug 值均高于宣称值。研究通过测定两层空腔内气体成分与镀膜玻璃表面发射率两大因素分析偏差，采用气体成分无损检测方法与 Ug 值标准计算方法分析二者影响。进一步参照真空绝热板（VIP）边缘热损失标准测试方法，将每种玻璃样品切割为两半，以双边缘穿过测试样品中部，测量中空玻璃间隔条引发的边缘热损失。最后从玻璃单元切取镀膜玻璃片段，分别用红外光谱仪与红外发射率测量仪测试其发射率。结果显示镀膜表面发射率升高，导致 Ug 值高于实测值，部分原因是涂层暴露于空气可能发生降解。研究表明需采用无损发射率测定方法，获取涂层更准确的现场发射率数值。

实验材料与仪器

实验材料

欧洲市场 5 个品牌的低辐射镀膜氩气填充三层中空玻璃，总公称厚度 40 mm，结构 4/14/4/14/4；每个品牌 3 块 800 mm×800 mm 方形样品、6 块 400 mm×800 mm 矩形样品。

实验仪器

防护热板仪、可调谐激光吸收光谱仪、红外光谱仪、INGLAS TIR100-2红外发射率测定仪、深度计（测量玻璃中心凹陷 / 弯曲度）、热电偶、氩气注射装置

INGLAS TIR100-2红外发射率测定仪

实验过程

样品预处理：所有样品在 10℃环境舱预处理，测量尺寸、厚度与中心弯曲度，通过注射纯氩将凹陷控制在标准要求 ±0.5 mm 内，粘贴热电偶传感器。

玻璃中心 Ug 值测试：将方形样品置于防护热板仪垂直状态，按 EN 674 标准，平均温度 10℃、温差 15 K 条件下测试热阻，叠加内外表面热阻 0.17 m²K/W 计算 Ug 值。

边缘热损失测试：将两块 400 mm×800 mm 矩形样品沿长边粘合，参照 EN 17140 标准测试线性热传导系数（Ψ 值），通过双单元与单单元热损失差值计算边缘附加热损失。

气体成分检测：用 TDLAS 技术无损测试 “原样" 与氩气补充后样品的空腔氩气浓度。

发射率测试：切取镀膜玻璃片段，分别用红外光谱仪（30℃）与INGLAS TIR100-2红外发射率测定仪（100℃）测试表面发射率。

INGLAS TIR100-2红外发射率测定仪

通过切割方式，从所研究的中空玻璃单元中取出低辐射镀膜玻璃样品，并对其发射率进行实测

理论计算：按 EN 673:2011 标准，用在线计算软件分析氩气浓度、表面发射率对 Ug 值的影响

实验结论

1.5 款三层中空玻璃实测 Ug 值均高于宣称的 0.6 W/m²K，仅品牌 4 接近宣称值，其余品牌多在 0.7±0.05 W/m²K 区间。

2.氩气浓度不是 Ug 值偏高的主因，样品氩气含量低 82%，该幅度波动对 Ug 值影响有限。

3.镀膜玻璃表面发射率实测值（FTIR 测试 0.063–0.090）远高于理想值 0.02，发射率升高是 Ug 值偏高的核心原因，与涂层暴露空气降解相关。

4.成功测得 5 款样品边缘线性热传导系数（Ψ 值），验证防护热板法可量化间隔条引发的边缘热损失，支撑边缘结构优化研究。

5.现有气体无损检测精度需提升，亟需开发镀膜发射率现场无损检测技术，以准确评估在役中空玻璃热工性能。

参考文献

1. A. Amaud, Industrial production of coated glass" Future trends for expanding needs,J. Non-Cryst. Solids 218 (1997) 12-18.

2. B.P. Jelle, A. Hynd, A. Gustavsen, D. Arasteh, H. Goudey, R. Hart, Fenestration oftoday and tomorrow :A state-of-the-art review and future research opportunities,Solar EnergyMaterials&SolarCells 96 (2012) 1-28.