建筑玻璃遮陽系數(shù)/可見光透射比/半球輻射率檢測設(shè)備
Lamda紫外可見近紅外分光光度計
與 ISO 9050、ISO10292、GB2680、JGJ 151、NFRC 200、EN673等*國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)接軌的玻璃節(jié)能測試方案。
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，減少通過玻璃的能量損失越來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)的硬件與軟件測試方案，希望能對玻璃產(chǎn)品的節(jié)能應(yīng)用與推廣盡一份力。
2、測試方案
根據(jù)2007年發(fā)布和實施《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》，建筑用幕墻玻璃、門窗玻璃的可見光透射比、遮陽系數(shù) 、傳熱系數(shù)等光學(xué)熱學(xué)參數(shù)列為主控項目。以上各參數(shù)一般是根據(jù)國標(biāo)GB/T 2680-94、JGJ/T151-2008或國標(biāo)參照的ISO9050、ISO 10292等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試條件和計算公式，進(jìn)行相關(guān)的測試和計算。
2.1 測試儀器
太陽光為覆蓋從短波伽瑪射線到到長波微波波段連續(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)行的測試標(biāo)準(zhǔn)，需要測試300nm-25µm或50µm波段的透射和反射曲線。其中300nm-2500nm波段為太陽光直接照射到地面的輻射光譜，需要使用紫外/可見/近紅外分光光度計測試；2500nm-25µm或50µm波段為玻璃等材料吸收太陽光能量后向外輻射的能量，需要使用紅外光譜儀測試。
紫外/可見/近紅外分光光度計部分，需要配置積分球附件。對于積分球內(nèi)徑，美國勞倫斯實驗室（LBNL美國能源部實驗室，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定單位）*150mm內(nèi)徑積分球。目前國內(nèi)外所采用的主流儀器以美國PerkinElmer公司（以下簡稱PE公司）的為主。包括美國勞倫斯實驗室/PPG/圣戈班/南玻/信義/耀華/福耀/皮爾金頓/金晶/國家建材院/廣東建科院等玻璃廠商與檢測機(jī)構(gòu)均為美國Perkinelmer公司用戶。做為美國宇航局*光譜儀器供應(yīng)商，在南極上空監(jiān)測臭氧洞大小的星載紫外/可見/近紅外分光光度計即為PE公司產(chǎn)品。
由于產(chǎn)品在設(shè)計理念、部件選用、豐富的附件和*的制作工藝，使上一代的Lamda900及Lamda800在中國光學(xué)行業(yè)和其他紫外/可見（/近外）分光光度計市場上已多達(dá)400多家，占據(jù)了光學(xué)市場的90%以上。
全新的Lamda750s三紫外/可見/近紅外分光光度計，結(jié)合Perkinelmer在光學(xué)儀器制造60年的豐富經(jīng)驗和制作工藝，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)測試性能要求。其積分球（聚四氟乙烯涂層，R955光電倍增管檢測器），可進(jìn)行玻璃樣品膜面和非膜面的的透射和反射測量，并可按照ASTM 1003-92 進(jìn)行霧度測量。
紅外光譜儀部分，需要配置小角度鏡面反射。目前測試玻璃的輻射率與遮蔽系數(shù)，紅外光譜法為*方法。美國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)界高水平的波長精度（0.008nm-1）, 保證多臺儀器之間的數(shù)據(jù)同一性。Frontier 還帶有APV自動精度認(rèn)證系統(tǒng)，可自動認(rèn)證儀器狀況，確保測定數(shù)據(jù)的可靠性。
2.2 測試軟件
目前國內(nèi)外建筑玻璃行業(yè)測量使用的玻璃光學(xué)性能計算軟件主要有Optic5 、Window 5及中國建科院的玻璃計算軟件、美國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)測試標(biāo)準(zhǔn)，并且可以隨時添加測試標(biāo)準(zhǔn)。由于ASSP軟件是美國PE 公司開發(fā)的軟件，無需將光譜圖文件轉(zhuǎn)換為特定計算格式，可以直接調(diào)入軟件進(jìn)行計算。
ASSP 軟件與計算界面
2.3 成品玻璃附件
隨著玻璃節(jié)能測試的深入，為了準(zhǔn)確監(jiān)測工程玻璃質(zhì)量，對測試設(shè)備可以檢測的zui大尺寸提出新的要求。緊跟中國市場要求，Perkinelmer設(shè)計和制造了成品玻璃檢測附件，檢測樣品尺寸可以從10×10mm至4000×3000mm任意大小，可以直接檢測成品玻璃（包含鋼化玻璃），準(zhǔn)確監(jiān)控玻璃質(zhì)量。
3、結(jié)語
綜上所述，針對玻璃節(jié)能測試，美國PE公司可以提供從測試硬件（紫外可見近紅外分光光度計、紅外光譜儀）到計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試系統(tǒng)。此測試系統(tǒng)可以解決以前鋼化玻璃無法切割測試難題，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)能測試服務(wù)。據(jù)調(diào)查，美國PE公司是目前*可以提供不受實際樣品大小限制的玻璃測試儀器的生產(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, 可進(jìn)行玻璃小樣的檢測。
（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附件。滿足GB/T2680將來修訂參照的ISO9050、ISO 10292等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試條件和計算公式，進(jìn)行相關(guān)的測試和計算，完成成品玻璃檢測的要求。
配備Frontier 半球輻射率測量系統(tǒng)
