由于建筑美學(xué)及材料功能(如采光)需求,現(xiàn)代建筑中玻璃幕墻和窗被越來越廣泛地使用[1,2]。然而,大面積透明玻璃的裝配提高了建筑內(nèi)外能量交換效率,加速建筑內(nèi)部能量耗散。圖1、普通玻璃(藍(lán)線)和銀納米線低輻射玻璃(橙線)的 可見光光譜(a)和傅立葉變換紅外光譜(b)
圖2、建筑物可見光照片及紅外輻射照片,其中,銀納米線低輻射玻璃窗戶在 紅外輻射照片中呈現(xiàn)低輻射(藍(lán)色)狀態(tài)
在部分發(fā)達(dá)國家,建筑物的能源消耗幾乎占總能源消耗的40%,其中,采暖和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)占了建筑能耗的一半。研究表明,大部分建筑能源通過玻璃幕墻和窗戶耗散[3]。為了避免建筑內(nèi)部空間能量耗散,以低輻射玻璃(Low-E glass)為代表的節(jié)能窗備受關(guān)注。
低輻射玻璃或許對大眾而言還是一個比較新鮮的詞匯,但在建筑應(yīng)用中,低輻射玻璃的使用可以達(dá)到“冬暖夏涼”效果,具有較佳的隔熱、保溫性能效果。
常見的低輻射玻璃主要通過濺射技術(shù)在玻璃表面沉積金屬銀制備。在部分降低玻璃可見光透過率(約降低至75%~80%)的情況下,其表面金屬銀鍍層能大大提高其中紅外反射率(10μm 波長反射率約60%),并降低其輻射率,從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外能量交換隔絕。
在低輻射材料的研發(fā)過程中,紅外光譜分析能有效幫助研究人員測試、分析材料光學(xué)性能,并指導(dǎo)材料優(yōu)化方向。近日,清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種基于一維金屬銀納米線的新型低輻射玻璃。借助布魯克VERTEX 70v傅立葉紅外光譜儀,研究人員發(fā)現(xiàn)這種銀納米線低輻射玻璃具有高于傳統(tǒng)低輻射玻璃的可見光透過率(圖1.a),和較高的中紅外反射率(10μm 波長反射率約60%,圖1.b)。在進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)控后,這種基于銀納米線的低輻射玻璃可以使建筑窗戶在冬季向外輻射降低約30%(圖2)。
布魯克VERTEX 70v傅立葉紅外光譜儀
[1] T. E. Johnson, ButterworthArchitecture, Boston (1991).
[2] S.M. A. Durrani, E. E. Khawaja, A. M. Al-Shikri, M. F. Al-kuhaili, Energ.Buildings 36 (2004) 891-898.
[3] S. Hoffmann, E. S. Lee, C. Clavero,Sol. Energ. Mat. Sol. C. 123 (2014) 65-80.
[4] S.Lin, H. Y. Wang, X. N. Zhang, et al. Nano Energy 62 (2019) 111-116.
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。