測量陽光透射率和陽光反射率 Part 2

在上一篇中介紹了遵循 JIS R3106「平面玻璃透射率、反射率和發射率的測試方法,以及太陽能熱增益係數的評估」的平面玻璃測量方法 (UV Talk Letter Vol. 5)。本篇介紹依據 JIS A5759「用於嵌裝玻璃的黏性薄膜」,營建中用於嵌裝玻璃之薄膜的測量方法,以及依據 JIS K5602「決定漆料薄膜之陽光輻射反射率」,用於漆料薄膜的方法。

 

1. 營建中用於嵌裝玻璃之薄膜的光學效能評估,符合 JIS A5759

JIS A5759 對於貼附到建築物窗戶或入口中使用的嵌裝玻璃之薄膜,規定最大 87 %可見光透射率、最大 5.9 W/m2K 熱傳係數,以及最大 3 %紫外線透射率。遮陽係數必須與效能相符,如表 1 所示。表 2 提供每個項目的說明及方程式。

JIS A5759 針對光學效能規定四個項目:可見光透射率、遮陽係數、熱傳係數和紫外線透射率。不過要決定遮陽係數,需要從垂直反射率轉換之室內表面和戶外表面的修正發射率數值,以及陽光透射率、陽光反射率和垂直放射率。此外,需要從垂直放射率轉換之室內和戶外表面的修正放射率數值,以計算熱傳係數。

 

註 1) UV-VIS-NIR = 紫外線-可見光-近紅外線分光光譜儀;FTIR = 傅立葉轉換紅外線分光光譜儀

加權係數如 JIS A5759 所述。

2. 薄膜測量範例

分光透射率可透過測量一面貼附薄膜的 3 mm厚度玻璃之透射率而取得。對於這些測試,我們針對貼附到玻璃的四種類型薄膜,決定可見光透射率、UV 透射率、陽光透射率、陽光反射率和遮陽係數。在表 3 所示的條件下,使用配有積分球的 UV-VIS-NIR 分光光譜儀,針對從玻璃表面入射的光進行測量。圖 1 顯示紫外線、可見光和近紅外線範圍內的透射光譜。圖 2 顯示反射光譜。以傅立葉轉換紅外線分光光譜儀進行的測得資料,用於計算遮陽係數,但此處省略詳細的測量方法和條件。陽光透射率測量軟體用於計算效能測試項目。此軟體支援依據 JIS R3106,計算平面玻璃的可見光透射率、UV 透射率、陽光透射率和陽光反射率。對於這些測試,透過輸入加權係數,在使用者定義模式中進行 JIS A5759 中規定的計算。圖 3 顯示為陽光透射率計算軟體設定計算項目的範例畫面。圖 4 顯示可見光透射率、UV 透射率和陽光透射率的範例計算結果。

表 4 列出每個樣品的計算結果。薄膜 1 展現出很高的陽光透射率數值。薄膜 2 和 3 幾乎不允許任何紫外線透射。薄膜 4 提供最佳的可見光和紫外線透射率,並展現最高的遮陽係數值 。

3. 依據 JIS K5602 決定漆料薄膜的陽光反射率

依據 JIS K5602 的陽光反射率測量,使用積分球配件、300 至 2500 nm波長測量範圍,和不超過 15 度的樣品上光線入射角。依據公共機構校正的標準白色薄板之 100 %分光反射率,在每個波長下決定樣品的鏡面反射率。陽光反射率是透過使用方程式 (7) 乘上標準陽光的分光照射分佈加權係數,並取加權平均而取得的。在三個波長範圍內個別決定陽光反射率:近紫外線/可見光 (300 至 780 nm)、近紅外線 (780 至 2500 nm) 和完整波長 (300 至 2500 nm)。

4. 漆料薄膜測量範例

在塗到對比率測試紙的三種類型漆料 (漆料薄膜 1、2、3) 上,進行分光反射率測量。在表 5 所列的條件下,使用 UV-3600 UV-VIS-NIR 分光光譜儀和 ISR-3100 積分球附件進行測量。樣品如圖 5 所示靠在積分球上。測得結果如圖 6 所示。在整個完整波長範圍內,漆料薄膜 1 的反射率低於其他兩種漆料薄膜。漆料薄膜 2 在高於 1200 nm 的近紅外線範圍內,反射率與漆料薄膜 3 相等,但在低於 1200 nm 的近紅外線到可見光範圍內,反射率低於漆料薄膜 3。漆料薄膜 3 在完整波長範圍內提供最高的反射率。

"接著使用測得的分光反射率和方程式 (7),計算每個漆料薄膜的陽光反射率。表 6 顯示每個波長範圍內的陽光反射率。使用依據 JIS K5602,開發用於計算漆料薄膜陽光反射率的 Excel 巨集,進行這些計算。此巨集會讀取測得的分光反射率資料,並自動使用 Excel® 計算每個波長範圍內的陽光反射率 (註 2),也會顯示分光反射率光譜。 註 2) Excel 為 Microsoft Corporation 的註冊商標。"