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    为什么汽车隔热不用中空LOW-E玻璃而用薄膜?

    时间:2021-07-09 14:10:26 点击:3次

    在10多年前,中空LOW-E玻璃在国内还没有大面积推广的时候,常常会有建造师或采购经理会问:“你们说的中空LOW-E玻璃这么好,为什么那么多汽车玻璃都不用呢?”


      后来中空LOW-E玻璃在建筑上的使用越来越普遍,再问这个问题就会显得自己很落伍,逐渐也就没人再提这个问题了。


      但这个问题曾经让很多玻璃人抓狂问题,那今天我们就来议一议汽车为什么不用中空LOW-E玻璃。


      中空玻璃隔音隔热,汽车里面开空调的时间很多,不要考虑隔热降耗?


      马路熙熙攘攘的噪音那么大,中空不是隔音嘛,怎么不用?


      是因为汽车玻璃曲面结构,加工难度大,成本高?


      其实这些都是表象,汽车不用中空玻璃而建筑用中空玻璃主要原因是两者的使用环境不同。


      汽车对重量非常敏感,建筑相对而言对材料的重量没那么敏感。中空玻璃确实隔热,但中空玻璃是由两片玻璃构成的。汽


      车若采用中空玻璃,考虑到玻璃的扰度和刚性的问题,在汽车上使用的中空基片的厚度应4mm左右。将单片玻璃改成中空玻璃相当于给一个典型的小汽车将增加40公斤左右!


      根据汽车行业的一般估算,小汽车载重增加15公斤对应的油耗要增加1%。增加40公斤就相当于固定增加了2.7%的油耗,那么汽车厂通常说所的7.5升/100公里的油耗就会增加到7.7升/100公里!


      我们提到的中空玻璃隔热,严格说起来中空玻璃降低的是转导传热,也就是我们常说的传热系数(U值)。然而传导传热除了和转热系数有关系以外,还和玻璃两边的温差有关系。


      夏季开空调室内25-26度室外32-35度,温差在10度以内;而冬季开暖气室内18度,室外零下5-8度,温差在15-20度甚至更大;因此中空玻璃的隔热作用在冬季保温上体现的更为明显,这也是越往北走中空玻璃的使用比例越高的原因。


      为什么在北方的汽车上也没有装中空玻璃呢?汽车冬季不要考虑保温吗?


      汽车与建筑另一大不同在于,汽车发动机本身就是一个热源。汽车燃料产生的能量只有30%左右转换为动力,其余的70%以热能、震动噪音等形式浪费掉。


      建筑上采用冬季采用暖气、空调都是从外部输入热量。而汽车冬季的暖气来自暖气机,而暖气机的热量来自汽车发动机散热。


      汽车发动机正常工作,对水温有一定要求,一般发动机工作下,水温在90℃左右,如果没有达到这个温度,发动机的ECU会控制电喷系统增加喷油量,会造成油耗增加。


      但是在水温达到在工作温度,并且发动机持续正常运行状态下,此时暖风机吹出来的暖气热量,相当于是帮助发动机降温的副产品,对油耗几乎没有影响!


      中空的隔热作用确实对汽车作用不大,那么隔音呢?


      实际上中空玻璃相对于普通玻璃来说隔音确实有改善,普通4MM的玻璃隔音在28分贝,常规的中空在33-35分贝,两者差异并不明显。


      实际上采用夹层结构隔音效果要比中空更优异,同时采用夹层结构两片玻璃复合在以一起强度有叠加作用,因此在一些强调隔音性的汽车,除了前档以外侧挡也采用2-3mm的基片做夹层玻璃。


      中空的问题谈完了,我们下面来说一说LOW-E的问题。


      汽车玻璃没有用LOW-E玻璃,但高端的汽车贴膜里面是采用了LOW-E技术。


      在20世纪70年代LOW-E技术由劳伦斯.伯克利实验室发明以后,除了我们熟知的应用在建筑上的LOW-E玻璃以外,还有一种产品就是隔热贴膜产品。


      把LOW-E膜镀在玻璃表面,然后合在中空里面就是我们常说的LOW-E中空。把LOW-E膜做在透明塑料膜上,就是高端汽车贴膜的车膜。


      汽车贴膜的主要作用有这么几个:


      1)利用贴膜中的功能层反射或吸收红外热量,降低夏季空调的耗用量,同时阻挡太阳光线中的近红外照射皮肤产生的灼热感。


      2)贴膜产品基本都有良好的紫外阻挡功能,可以避免紫外对皮肤的灼伤和对车内织物的加速老化。贴膜常用的透明塑料膜PET本身对紫外有良好的吸收,加入紫外阻隔剂以后某些贴膜可以达到对紫外全波段阻隔在99%以上。


      3)汽车贴膜可以通过膜层反射率和透过率的控制,提高车窗的遮蔽效果改善私密性。


      4)好的汽车贴膜可以在玻璃破碎的情况下保持将碎块粘接在一起,避免了贯穿或二次伤害,提高了车窗的安全性。


      汽车贴膜在国内从上世纪90年代末开始流行,现已基本普及。


      但由于是一个低频次的专业市场,普通消费者对汽车贴膜产品了解不多。实际上贴膜产品除了基材和背胶有严格的要求以外,对于功能性的吸热层和磁控溅射层也有严格的要求。


      汽车贴膜在光线和红外控制上的手段其实和我们玻璃也差不多,主要有3-4种方法:


      1)采用本体染色也就相当于玻璃里面中的着色玻璃,通过在塑料膜中加入着色剂和吸热剂来实现。在PET塑料膜中掺加着色剂难度比较大,有些低端产品直接在PVC塑料膜中添加着色剂也就是我们常说的茶纸。


      2)由于着色PET或PVC本身的反射率比较低,为了改善产品的反光性,有些产品就直接复合了一次铝镀膜。


      3)无论是采用着色或铝膜,其颜色和功能性改善都是相对有限。相对高端的贴膜产品采用的是和镀膜玻璃一样磁控溅射,只是是卷绕镀膜,但膜层结构基本和我们玻璃上的阳光控制膜比较接近。目前市场上所谓的品牌汽车贴膜一般采用的就是这种生产工艺。


      4)高端的车膜采用的也是含银材料的LOW-E结构,目前这种产品进口高端品牌在提供,事实上也只有3-4家国外高端品牌在几款产品中采用了LOW-E膜层。


      当前汽车贴膜已经是一个被大众普遍认知和接受的市场了。而在我们老旧建筑上有大量的玻璃是没有镀膜的,甚至有很多钢化玻璃都不是。


      天津大爆炸的事实情况说明,即是像万科这样的相对规范和高端的品牌开发商开发的楼盘尚且如此,可见住建市场安全玻璃和节能玻璃的市场普及率是非常低的。


      对于已经既有建筑玻璃再进行更换是一件费力费钱的事,但贴膜可以在一定成度上改善玻璃的安全性和隔热性。那么实际上汽车贴膜的产品完全可以转化到建筑上,用于既有建筑的改造。

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