玻璃产品知识教材

1、1 山东北玻玻璃知识讲座 光学基础知识 2 一：可见光 在电磁波辐射范围内，只有波长380nm到780nm（1nm=10-6mm=10- 9m 1nm=10 ）的辐射能引起人们的视感觉，这段光波叫做可见光。 二：把太阳光经过三棱镜折射，然后投射到白色屏幕上，会显出一条象彩 虹一样美丽的色光带谱，从红开始，依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、 紫七色,如图所示。这是因为日光中包含有不同波长的辐射能，在它们分 别刺激我们的眼睛时，会产生不同的色光，而它们混合在一起并同时刺激 我们的眼睛时，则是白光，我们感觉不出它们各自的颜色。但是，当白光 经过三棱镜时，由于不同波长的折射系数不同，折射后投影在屏上的位置 也不同，所以一束白光通过三棱镜便分解为上述七种不同的颜色，这种现 象称为色散。从图中可以看到红色的折射率最小，紫色最大。这条依次排 列的彩色光带称为光谱。这种被分解过的色光，即使再一次通过三棱镜也 不会再分解为其它的色光。我们把光谱中不能再分解的色光叫做单色光。 三: 由单色光混合而成的光叫做复色光，自然界的太阳光，白炽灯和日 光灯发出的光都是复色光。 光学基础知识 3 光学基础知识 4 光色

2、波长（nm)代表波长 红（Red）780630700 橙（Orange）630600620 黄（Yellow）600570580 绿（Green）570500550 青（Cyan）500470500 蓝（Blue）470420470 紫（Violet）420380420 光学基础知识 5 1931CIE-XYZ标准色度系统 选择三个理想的原色（三刺激值）X、Y、Z，X代表红原色,Y代表 绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假 想色。它们在图5-27中 的色度坐标分别为：所 以CIE-XYZ 光谱三刺激 值 、 又称为 “CIE 1931标准色度观 察者光谱三刺激值”， 简称“CIE标准色度观察 者”，在物体色色度值 的计算中代表人眼的颜 色视觉特征参数。 光学基础知识 6 CIE1976L*a*b*色度空间及色差公式 从一开始研究色彩学，人们为了使色彩设计和复制更精确、更完 美，为色彩的转换和校正制定合适的调整尺度或比例，减少由于空间 的不均匀而带来的复制误差，在不断寻找一种最均匀的色彩空间，这 种色彩空间，在不同位置，不同方向上相等的几何距离在视觉上有对 应

3、相等的色差，把易测的空间距离作为色彩感觉差别量的度量。为了 进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间 及其有关色差公式，即CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，现在已成为世 界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或 物体色的表示与计算。 CIE1976L*a*b*空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到，转换 公式为： 光学基础知识 7 CIE1976L*a*b*色度空间及色差公式 其中X、Y、Z是物体的三刺激值；X0、Y0、Z0为CIE标准照明体 的三刺激值；L*表示心理明度；a*b*为心理色度。 从上式转换中可以看出：由X、Y、Z变换为*a*b*时包含有立方 根的函数变换，经过这种非线 形变换后，原来的马蹄形光谱 轨迹不复保持。转换后的空间 用笛卡儿直角坐标体系来表示， 形成了对立色坐标表述的心理 颜色空间，如图所示。在这一 坐标系统中，+a*红色，-a*表 示绿色，+b*表示黄色，-b*表 示蓝色，颜色的明度由L*的百 分数来表示。 光学基础知识 8 CIE1976L*a*b*色度空间及色差公式 色差是指用数值的方法表示两种颜

4、色给人色彩感觉上的差别。若 两个色样样品都按L*a*b*标定颜色，则两者之间的总色差E*ab以及 各项单项色差可用下列公式计算： 明度差： L*=L1 * -L2 * 色度差： a * =a1 * -a2 * b * =b 1 * -b2 * 总色差： E * ab=(L*)+(a*)+(b*)1/2 范围色差（容差） 0 - 0.25E*非常小或没有；理想匹配 0.25 - 0.5E*微小；可接受的匹配 0.5 -1.0E*微小到中等；在一些应用中可接受 1.0 -2.0E*中等；在特定应用中可接受 2.0 - 4.0E*有差距；在特定应用中可接受 4.0E*以上非常大；在大部分应用中不可接受 光学热工性能相关名称解释 9 1、玻璃表面辐射率：也称为E值。从Low-E玻璃开始这一词汇就频 繁地被使用，是判断是否为Low-E玻璃的标准，也是表征节能特性的重 要指标，直接影响着玻璃传热系数的大小。定义为玻璃表面单位面积辐 射的热量同单位面积黑体在相同温度，相同条件下辐射热量之比，数据 范围为01.辐射率越低，玻璃吸收热量的能力越低，反射热量能力越 强。=0.0129R-6.710-5R2

5、 2、可见光透射比Lighttransmittance：简写为Tvis，是最早被普及 使用的玻璃光学性能参数。这一指标不仅影响着建筑的通透效果，还直 接影响着室内的照明能耗，所以在公共建筑节能设计标准中提出了 “当窗墙比小于0.4时，玻璃的可见光透射比不应小于0.4”的限制要求。 3、可见光反射比Lightreflectance：可简写为Rvis，主要用于限制玻 璃幕墙的反射“光污染”现象。在玻璃幕墙光学性能标准中做了如下 限定：“玻璃幕墙应采用反射比不大于30%的幕墙玻璃”，“主干道、立交 桥、高架路两侧建筑物高20m以下部分，其余路段高10m以下部分如使 用玻璃幕墙，应采用反射比不大于16%的玻璃”。 光学热工性能相关名称解释 10 4、太阳光直接透射比Solardirecttransmittance：缩写为Tsol，在太阳 光谱（300nm至2500nm）范围内，直接透过玻璃的太阳能强度对入射太阳 能强度的比值。它包括了紫外、可见和近红外能量的透射程度，但不包括玻 璃吸收直接入射的太阳光能量后向外界的二次传递的能量部分。 5 、太阳光直接反射比Solardirectreflect

6、ance：缩写为Rsol，在太阳光 谱（300nm至2500nm）范围内，玻璃反射的太阳能强度对入射太阳能强度 的比值。在实际使用中，此项指标控制的是玻璃幕墙所形成的反射“热污染” ，因为太阳光中的可见光和近红外光都能形成热量，尤其是在外形具有凹面 结构的玻璃幕墙上，会形成一个“太阳灶”的效果，将热量汇集于一小块区域 ，该区域及附近的环境就会受到严重的加热影响。 6、太阳能总透射比Totalsolarenergytransmittance：也称为太阳得热系 数（SHGC）、得热因子、g值等。是通过门窗或幕墙构件成为室内得热量 的太阳辐射与投射到门窗或幕墙构件上的太阳辐射的比值。太阳能总透射比 包括太阳光直接透射比Tsol和被玻璃及构件吸收的太阳辐射再经传热进入室 内的得热量。这一指标是建筑节能计算中的重要参考因素，直接影响着室内 的采暖能耗和制冷能耗。但是人们在选购玻璃时习惯上使用遮阳系数数据来 体现太阳光总透射比的高低。 光学热工性能相关名称解释 11 7、遮阳系数ShadingCoefficient：缩写为SC，在GB/T2680中称之为 遮蔽系数（缩写为Se）。是在建筑节能设计标

7、准中对玻璃的重要限制 指标，指太阳辐射能量透过窗玻璃的量与透过相同面积3mm透明玻璃 的量之比。SC用样品玻璃太阳能总透射比除以标准3mm白玻的太阳能 总透射比（GB/T2680中理论值取0.889，国际标准中取0.87）进行计算 ，SC=SHGC0.87（或0.889）。遮阳系数越小，阻挡阳光热量向室内 辐射的性能越好。但只在炎热气候地区和大窗墙比时，低遮阳系数的玻 璃才有利于节能，在寒冷地区和小窗墙比时，高遮阳系数的玻璃更有利 于利用太阳热量降低采暖能耗而实现节能。 8、相对增热量：是指综合考虑温差传热和太阳辐射对室内的影响 ，通过玻璃获得和散失的热量之和。相对增热量=（室外温度-室内温度 ）传热系数K+太阳照射强度遮阳系数SC0.87.大于0时，表示室内获 得的热量越来越多；小于0时，表示室内向外散失的热量越来越多。天 气炎热时室外温度高，公式第一项为正值，向室内传热，此时K值和SC 越小，玻璃相对增热量越小，有利于降低制冷能耗。天气寒冷时室外温 度低，公式第一项为负值，向室外传热，第二项太阳辐射向室内传热， 则SC越大，太阳辐射进入的热量越有利于弥补向室外散失的热量。所 以在寒

8、冷气候时，玻璃SC值越高，越能减少采暖能耗。 光学热工性能相关名称解释 12 9、传热系数：简称为K值或U值（对于玻璃而言，两者仅是简称不同 而已）。是建筑节能设计标准对玻璃的重要限定值，指在稳定传热条件 下，玻璃两侧空气温差为1度时，单位时间内，通过1平方米玻璃的传热 量，以W/m2K表示。国外的U值以英制单位表示为Btu/hft2，英制单 位U值乘以5.68的转换系数得到公制单位U值。传热系数越低，说明玻 璃的保温隔热性能越好。 传热传热系数 符号 执执行标标准 室外温度 （） 室内温度 （） 室外气流 （m/s） 室内气流 （m/s） 阳光强度 （W/ ） KGB/T10294-20.317.13.0自然对流0 kEN673-1015自然对流自然对流0 U冬ASHARE-17.821.16.7自然对流0 U夏 ASHARE 31.723.93.4自然对流783 常见镀膜质量缺陷种类 13 一、色差 二、划伤 三、脱膜 四、斑点 五、破裂 六、氧化 常见镀膜质量缺陷种类色差 14 定义和说明： 用检测仪器或人眼目测观察某些镀膜玻 璃的反射颜色同标准样片或整批次其它玻璃比 较，有较明显的颜色或亮度方面的差异即为色 差。严格的说，玻璃片与片之间或同一片的不 同部位都是存在色差的，也就是说它的反射和 颜色是肯定存在差异的，但关键是这种差异的 大小。为了能定量的说明这种差异的大小，在 国际上一般是用采用CIE1976L*a*b*色度空间 值的色差E值来判断，国家标准是允许 E*ab2.5为合格。 常见镀膜质量缺陷种类 15 通常来说，现在各家镀膜玻璃企业的产品的 E值一般远远小于国家标准 的允许值，这也 正是镀膜玻璃产 品的长处和高质 量的保证。因为 我们知道，对一 些人眼较敏感的 颜色，如金色和 紫红色等，其色 差在较小范围内， 人眼也能很明显 观察出来色差的。 16

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