กระจก Low-E

กระจกที่มีการแผ่รังสีความร้อนต่ำ (หรือกระจก Low-E) ช่วยให้แสงธรรมชาติส่งผ่านได้ พร้อมทั้งช่วยจำกัดการถ่ายเทความร้อนและการถ่ายเทพลังงานความร้อน

เนื่องจากการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในประสิทธิภาพด้านฉนวนกันความร้อนและการควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ กระจกจึงเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีความยืดหยุ่นซึ่งสามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารได้ วิธีการหนึ่งในการได้รับประสิทธิภาพดังกล่าวคือการใช้การเคลือบ Low-E ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการติดตั้งกระจก ซึ่งช่วยให้ผู้พักอาศัยในอาคารสามารถมองเห็นสภาพแวดล้อมภายนอกได้จากภายในอาคารที่สะดวกสบาย

กระจก Low-E คืออะไร และเหตุใดเราจึงใช้กระจกประเภทนี้

การเคลือบ Low-E ในการติดตั้งกระจกสถาปัตยกรรมสามารถช่วยควบคุมอุณหภูมิภายในอาคารได้โดยการมอบฉนวนกันความร้อนและ/หรือการควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ในระดับที่แตกต่างกัน การติดตั้งกระจก Low-E ช่วยให้แสงธรรมชาติส่องเข้ามาในพื้นที่ภายในได้มาก ซึ่งช่วยเพิ่มความสะดวกสบายให้แก่ผู้พักอาศัย พร้อมทั้งยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารอีกด้วย 

การเคลือบ Low-E ยังมอบตัวเลือกด้านความสวยงามในแง่ของสีให้แก่สถาปนิก ซึ่งช่วยให้สถาปนิกสามารถเลือกรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดกับโครงการได้

กระจก Low-E มีข้อดีอย่างไรบ้าง

การเคลือบ Low-E มีประโยชน์มากมายต่อการติดตั้งกระจกทางสถาปัตยกรรม

ในแง่ของความสวยงาม การติดตั้งกระจกสามารถทำให้มีลักษณะเป็นกลางหรือมีสีสัน พร้อมทั้งระดับการสะท้อนแสง การส่งผ่านแสง และความเป็นส่วนตัวได้ตามต้องการ สถาปนิกมีอิสระในการสร้างสรรค์กระจกหน้าอาคารที่สวยงามสะดุดตาซึ่งช่วยผสานตัวอาคารเข้ากับสภาพแวดล้อมโดยการสะท้อนสภาพแวดล้อมหรือแสดงสิ่งที่เกิดขึ้นภายในอาคาร ในแง่ของประสิทธิภาพด้านพลังงาน การกำหนดเส้นทางพลังงานแสงอาทิตย์และความเข้มข้นของฉนวนกันความร้อนจะได้รับผลกระทบด้วย 

กระจก Low-E ทำงานอย่างไร

เพื่อรับทราบถึงวิธีการทำงานของกระจก Low-E คุณจำเป็นต้องรับทราบถึงวิธีการที่กระจกโต้ตอบกับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า 

พลังงานแสงอาทิตย์ (หรือการแผ่รังสีคลื่นสั้น) ได้รับจากดวงอาทิตย์ที่บริเวณพื้นผิวโลก ซึ่งครอบคลุมความยาวคลื่นอัลตราไวโอเลต แสงที่ตามองเห็น และใกล้เคียงอินฟราเรดใกล้ตั้งแต่ 300 ถึง 2,500 นาโนเมตร กระจกเคลือบผิวเพื่อควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์สามารถป้องกันพลังงานจำนวนมากได้โดยการสะท้อนและดูดกลืนพลังงานบางส่วนออกไป

การแผ่รังสีคลื่นยาวรวมถึงความยาวคลื่นตั้งแต่ 5,000 ถึง 50,000 นาโนเมตร การเคลือบ Low-E บนกระจกได้รับการออกแบบมาเพื่อชะลอการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี การเคลือบ Low-E สะท้อนการแผ่รังสีคลื่นยาว (ความร้อน) กลับเข้าสู่โครงสร้างในระหว่างช่วงเวลาที่อากาศเย็นลง 

ประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนของกระจก Low-E

การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นผ่านกลไกสามประการ ได้แก่ การแผ่รังสี การนำความร้อน และการพาความร้อน การถ่ายเทความร้อนทั้งสามประเภทเกิดขึ้นภายในยูนิตกระจกฉนวนกันความร้อน (IGU) 

• การแผ่รังสีคือการถ่ายเทความร้อนด้วยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า โดยพลังงานคลื่นยาวจะเคลื่อนตัวผ่านชุดประกอบการติดตั้งกระจก
• การนำความร้อนคือการถ่ายเทความร้อนภายในตัวกลาง (ของแข็งหรือก๊าซ) ที่เกิดขึ้นจากความแตกต่างของอุณหภูมิ การถ่ายเทนี้จะลดลงเมื่อใช้อาร์กอนภายใน IGU เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอากาศ ตามขอบของ IGU ความร้อนที่มีการนำจะเคลื่อนที่จากกระจกไปยังวัสดุกั้นร่องและกลับไปยังกระจกอีกครั้ง คุณสามารถชะลอการถ่ายเทนี้ได้โดยใช้วัสดุกั้นร่องแบบ Warm-edge
• การพาความร้อนคือการถ่ายเทความร้อนผ่านกระแสอากาศหรือก๊าซที่เคลื่อนที่อย่างช้าๆ ภายใน IGU

ประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนหมายถึงการลดการถ่ายเทความร้อนที่เกี่ยวข้องกับความแตกต่างของอุณหภูมิอากาศภายนอกกับภายใน

สภาพอากาศร้อนและหนาว

ในสภาพอากาศที่หนาวเย็น ประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง กระจกฉนวนกันความร้อนสามารถให้พลังงานจากคลื่นสั้นเข้ามาได้ และช่วยปรับปรุงการกักเก็บความร้อนภายในอาคาร โดยมีการสะท้อนพลังงานจากคลื่นยาวออกไป

ในสภาพอากาศที่อบอุ่น การติดตั้งกระจกจะช่วยลดพลังงานจากคลื่นสั้นที่เข้ามา รวมถึงพลังงานจากคลื่นยาวที่เข้ามาโดยไม่ได้เจตนา ซึ่งสามารถช่วยลดความจำเป็นในการใช้เครื่องปรับอากาศ ได้

การติดตั้งกระจกที่ช่วยลดการถ่ายเทความร้อนมีประโยชน์ต่อประสิทธิภาพด้านพลังงานในทุกสภาพอากาศ

ประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนของการติดตั้งกระจกสามารถปรับปรุงได้ด้วยการใช้การเคลือบ Low-E ที่ทำหน้าที่สะท้อนพลังงานจากคลื่นยาวได้เป็นอย่างดี ตำแหน่งพื้นผิวหมายเลข 3 ของการเคลือบ Low-E เพื่อฉนวนกันความร้อนถือว่ามีความเหมาะสมโดยการช่วยปรับปรุงการกักเก็บความร้อนภายในอาคาร ประสิทธิภาพดังกล่าวสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มกระจกอีกแผ่นหนึ่งใน IGU เพื่อให้มีโพรงและพื้นผิวเคลือบหลายจุดซึ่งสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนได้

ประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนมีวิธีการวัดค่าอย่างไร

ประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนวัดค่าโดยใช้พารามิเตอร์ที่เรียกว่า “ค่า U” ซึ่งอธิบายการถ่ายเทพลังงานต่อหน่วยวัดเวลา นั่นคือ ระยะเวลาที่ต้องใช้ในการถ่ายเทพลังงานต่อยูนิตพื้นที่การติดตั้งกระจก และต่อองศาของของอุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างสภาพภายนอกและภายใน

หากชุดประกอบการติดตั้งกระจกมีประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนที่ดี พลังงานที่ถ่ายเทได้จะมีเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้นค่า U จะต่ำ

การส่งผ่านความร้อนจากรังสีอาทิตย์มีวิธีการวัดค่าอย่างไร 

ค่าการส่งผ่านความร้อนจากรังสีอาทิตย์ (SHGC) และค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านความร้อนจากรังสีอาทิตย์ (ค่า G) ใช้ในการวัดพลังงานแสงอาทิตย์ที่ถ่ายเทเข้าไปยังภายในอาคาร ซึ่งรวมถึงการส่งผ่านโดยตรงและการส่งผ่านโดยอ้อมเนื่องจากการดูดซับและการแผ่รังสีกลับเข้าสู่ด้านใน SHGC คืออัตราส่วนทศนิยมของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลอดผ่านองค์ประกอบของการติดตั้งกระจก ตัวอย่างเช่น หากพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามา 31% ผ่านการติดตั้งกระจก ค่า SHGC จะเท่ากับ 0.31 

พลังงานแสงอาทิตย์และปฏิกิริยาร่วมกับกระจก

เมื่อรังสีพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ากระทบแผ่นกระจก พลังงานบางส่วนอาจสะท้อนกลับ บางส่วนอาจถูกดูดซับ และพลังงานที่เหลืออยู่จะลอดผ่านออกไป  

สภาพอากาศร้อนและหนาว 

สำหรับโครงการอาคารที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นหรือปกติ ควรใช้ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านความร้อนจากรังสีอาทิตย์ (SHGC) ที่ต่ำ ตำแหน่งพื้นผิวหมายเลข 2 ของการเคลือบ Low-E เพื่อควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์มักจะเอื้อต่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด เนื่องจากจะช่วยสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่เข้ามาบางส่วนก่อนที่จะเข้าสู่กระจกที่ติดตั้ง 

ค่า SHGC ที่สูงขึ้นอาจเป็นประโยชน์ในการช่วยให้มีการถ่ายเทความร้อนอย่างเป็นธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาว

ประเภทของการเคลือบ Low-E และกระบวนการผลิต

การเคลือบ Low-E สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ ประเภทที่ได้รับการเคลือบด้วยกระบวนการเคลือบผิวแบบไพโรไลติก (การเคลือบแข็ง) และประเภทที่ได้รับการเคลือบด้วยกระบวนการเคลือบผิวแบบสปัตเตอร์ (การเคลือบอ่อน) โรงงานผลิตของ Guardian Glass ใช้เฉพาะกระบวนการเคลือบผิวแบบสปัตเตอร์เท่านั้น 

การเคลือบแบบสปัตเตอร์

การเคลือบแบบสปัตเตอร์จะเกิดขึ้นในเครื่องเคลือบผิวสุญญากาศแบบแมกนีตรอนสปัตเตอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งไม่ต้องผ่านกระบวนการผลิตกระจกโฟลต กระจกที่ขึ้นรูปสมบูรณ์จะเคลื่อนที่ไปตามระบบสายพานลำเลียงผ่านห้องสุญญากาศยาวซึ่งมีวัสดุต่างๆ สะสมบนพื้นผิวกระจกตามลำดับ  เมื่อวัสดุเหล่านี้รวมกันแล้วจะมีความหนาประมาณ 1/500 ของความหนาของแผ่นกระดาษ   

การเคลือบแบบสปัตเตอร์มีความแม่นยำมากกว่าการเคลือบแบบไพโรไลติก การเคลือบ Low-E แบบเคลือบสปัตเตอร์ปัจจุบันมีการออกแบบหลายชั้นที่ซับซ้อน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แสงที่ตามองเห็นส่งผ่านได้สูง มีการสะท้อนของแสงที่ตามองเห็นที่ต่ำ และลดการถ่ายเทความร้อน

การเคลือบแบบไพโรไลติก 

การเคลือบแบบไพโรไลติกจะเกิดขึ้นในสายการผลิตในระหว่างกระบวนการผลิตกระจกโฟลต ระบบจะพ่นพื้นผิวด้านบนของแผ่นกระจกอ่อนด้วยวัสดุ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นดีบุกออกไซด์ เมื่อกระจกเย็นตัวลง พันธะบนพื้นผิวจะแข็งตัว ทำให้เกิดพันธะที่แข็งแรงซึ่งมีความทนทานมากสำหรับการแปรรูปกระจกระหว่างการผลิต อย่างไรก็ตาม กระจกประเภทดังกล่าวมีคุณสมบัติจำกัดมากเนื่องจากโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อน

กระจก Low-E มีวิธีการเคลือบอย่างไร รับชมกระบวนการเคลือบแบบสปัตเตอร์ในวิดีโอแอนิเมชันนี้

ผลจากสารเงิน

อาจต้องมีการเคลือบมากถึง 15 ชั้นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามต้องการ โดยขึ้นอยู่กับความต้องการด้านประสิทธิภาพของการเคลือบ 

ในบรรดาวัสดุที่เป็นส่วนประกอบของการเคลือบ Low-E แบบสปัตเตอร์ เงินถือเป็นวัสดุที่มีผลมากที่สุดในการยกระดับประสิทธิภาพด้านพลังงาน ยิ่งมีการเพิ่มชั้นเงินลงในองค์ประกอบของการเคลือบมากขึ้นเท่าใด ความสามารถในการเลือกสเปกตรัมของแสงที่ส่องผ่านของกระจกก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

การประยุกต์ใช้และการใช้งานกระจก Low-E 

การประยุกต์ใช้กระจก Low-E ทางสถาปัตยกรรมมีความหลากหลาย ในความเป็นจริงแล้ว การประยุกต์ใช้ใดๆ ก็ตามที่การติดตั้งกระจกเป็นสิ่งกีดขวางทางกายภาพระหว่างภายในและภายนอกอาคาร สามารถพิจารณาเลือกใช้การติดตั้งกระจก Low-E ได้ ตั้งแต่หน้าต่างและผนังกระจกห่อหุ้มอาคารไปจนถึงหลังคาและช่องแสง

หากต้องการดูโครงการทางสถาปัตยกรรมเพิ่มเติมที่ใช้กระจกทางสถาปัตยกรรม โปรดเยี่ยมชมส่วนโครงการของเรา

หากต้องการเปรียบเทียบประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดเยี่ยมชมส่วนผลิตภัณฑ์ของเราเพื่อค้นหา เปรียบเทียบ และคัดกรองโซลูชันกระจกหลากหลายประเภทของเรา