图片来源:劳伦斯伯克利国家实验室
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劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)的研究人员开发了一种新型的三层玻璃窗，其厚度和重量与标准的低辐射双层玻璃窗大致相同，但绝缘值是双层玻璃窗的两倍。
在新闻发布会上美国能源部实验室表示，这一突破之所以成为可能，是因为平板电视行业可以使用极薄的玻璃。玻璃，只有0.7毫米(少于1/32英寸)厚，用于三层玻璃组件的中心窗格。氪气取代了通常用于双层玻璃装置的氩气。
高性能的三层玻璃窗，如被动式房屋建筑中使用的那些，现在很容易得到。但它们比标准的双层玻璃单元更厚更重，许多建筑商从欧洲订购，延长了施工进度，或迫使建筑商仔细规划。因为这些新的“薄三层超级窗户”的玻璃是如此的薄，组装不需要重新设计窗框或框架就能提供高r值。
实验室说，窗户在R-8和R-10之间的玻璃级载体R值，大约是市场上最好的低级双层玻璃窗的两倍。
该实验室已经建立了原型，并正在与两家制造商合作——安徒生公司和Alpen高性能产品公司——建立和测试适合大规模生产的原型。
新闻稿指出，实验室对高性能Windows的作品在20世纪70年代的石油危机中，当它开创了低E涂层的发展。Charlie Curcija是其中一位LBNL研究人员，说超级窗口可能已经越来越多，有大量的非常薄薄的玻璃。
“薄玻璃只有0.7毫米厚，”他说。他说:“20年前，我们找不到任何能够大量生产薄玻璃板的公司。现在，平板电视行业推动玻璃行业以市场能够承受的价格，制造出我们需要的窗户玻璃。”
替代品的好处
LBNL研究人员Stephen Selkowitz表示，高性能的降入式双釉窗扇的可用性可以降低制造商开始生产三釉窗扇的风险，同时将潜在市场扩大到目前2%的份额之外。
”作为“下降”插入几乎相同的重量和宽度现有绝缘玻璃单元,市场进入的障碍和风险窗口制造商要低得多,主要增加了成本的边际成本是额外的片玻璃,(氪)气体填满,以及第二层低碳涂层和一些额外的组装，”Selkowitz在电子邮件中说。
他说，从制造商的角度来看，每平方英尺增加的成本约为2美元，不过消费者支付的成本会更高。如果新窗户取代了现有的双层玻璃单元，将在5到7年内获得回报。
他补充称:“我们认为，市场最终将超越两种产品和能源价格的比较。”“还有其他重要的好处和价值:改善热舒适度，在不消耗能源的情况下拥有更好视野的大窗户，缩小暖通空调的潜力，以及消除通向周边的管道，等等。”
他说，另一个优势是，从欧洲订购高性能的三层玻璃窗可以减少运输成本和时间延误。
LBNL超窗在设计上与由Alpen，除了Alpen的版本使用热镜，一种由伊士曼化学公司生产的聚酯薄膜，而不是玻璃作为中间的面板。Selkowitz在他的电子邮件中提到了这一点，但他补充说，“我们认为薄玻璃将简化他们的组装过程，降低他们的成本。”
Alpen首席执行官布拉德·贝京(Brad Begin)在电话中表示，薄三层技术可能会成为公司产品阵容的一部分，但只是作为热镜的补充，而不是替代。
他说:“30多年来，我们一直在成功地制造热镜，并一直致力于这项技术，发现它非常有效。”“话虽如此，作为一家以创新技术商业化而闻名的公司，我们对至少可以试验薄玻璃的机会很感兴趣。”
开始说，这可能太早说薄玻璃三个单元是否比Alpen的热镜窗户更便宜。“陪审团仍然非常突出，”他说，通过习惯于使用厚厚的玻璃，开始称之为“宽口袋”，这项技术可能非常有吸引力。
生产决策摆在面前
一个关键的问题是，这种新型玻璃窗何时才能投入市场。塞尔科维茨说，现在下结论还为时过早，不过可以想象，一家小公司可能会在一年内提供少量的带这种玻璃的窗户。
“你可以想象，不同公司的决策过程和时间表是不同的，”他说，“所以我们的目标是为他们提供所需的技术信息，作为这个过程的一个步骤，以尽可能快地按照决策时间表进行。”
在这一点上，LBNL正在工作的市场接受，耐久性，和制造问题。其中一部分是手工制作一些原型，用于今年冬天的实地测试。制造商的下一步将是探索在半自动或自动化生产线上进行规模化生产。
但到目前为止，这么好。
贝京说:“我们上星期打开了第一个窗口。“问题是(制造业的)现实距离有多远?我们仍在进行测试，仍在与LBNL进行合作，以确保它具有耐久性和所有我们需要的东西。但现在它是可制造的……对于目前较大的绝缘玻璃制造商来说，我猜如果他们的客户希望他们制造它，他们可以想出如何相当快地制造它。
“到目前为止，这是非常容易的，但我认为我们还没有接近测试的大小，可能是必要的实际商业化的产品，假设它会变得越来越大的挑战。但到目前为止，它出奇地容易。”
安德森在研究团队的代表是凯瑟琳格雷厄姆，该公司的玻璃竞争力团队负责人。她无法达成评论。
24日评论
能否提供更多细节?
让安达信(Andersen)提供广告中的R-8至R-10范围内价格实惠的三层玻璃，可能会导致更多的人采用高能效窗户。真是一个伟大的成就!
你如何在一个狭窄的三层玻璃的R-8到R-10中心?氪有助于一些，热镜表面处理没有提到，但必须是组装的一部分。你能详细说明R-8到R-10中每个项目的贡献吗?另一个挑战是如何负担得起。更窄的窗户使用更少的氪，但仍然…
罗伯特,
看一看//m.etiketa4.com/article/curious-case-imploding-windows了解更多信息和风险，当你使用伊斯曼的热镜与氪气生产的Eco中空玻璃公司。
回应Robert Opaluch
罗伯特,
好的问题;也许斯科特·吉布森会提供更多信息。
下面是LBNL研究员Steve Selkowitz的幻灯片。这里没有太多新信息——除了Selkowitz对这个“超级窗口”的设想的一些细节。
我看不到任何魔法 - 只有两个低E涂层和克里佩尔的使用（这既比氩气贵，而且比氩气在窗玻璃之间的间隙小时改善IGU的热性能，更有效）。
．
为什么不把所有的玻璃都做了呢
为什么不把所有的玻璃都用薄玻璃做呢?
对Jay S的回应
杰,
我认为答案是，薄玻璃太脆弱，不适合这个目的。
太脆弱，太贵@ Jay, Martin
为了有必要的力量，即使在室内在大屏幕上使用，与其他窗格中使用的玻璃相比，0.7毫米的电视玻璃已经非常昂贵。（在超高量的卷中，窗户制造商可能可以将其成本降至15-20美元，仅为未涂层的玻璃。）只需薄玻璃窗格的原始玻璃成本可能是其他两个成本的倍数窗格合并。
中收取还在等待
还在等待几年前就应该商业化的VIG窗口。2018年1月，Plygem在一个贸易展上展示了它们。我认为问题在于为真空配备耐用的金属弹性密封。VIG似乎是一个更好的超级窗口技术，如果他们能得到正确的密封。
https://twitter.com/guardianglass/status/951475294678016001
额外的细节
在Robert Opaluch发布了他的问题后，我给伯克利实验室的Steve Selkowitz发了邮件，问他是否可以回复更多关于窗户的细节。以下是他的回答:
很高兴看到大家对这个话题感兴趣——既有热情，也有怀疑。下面我尝试了几个受访者。
有多种选择来实现高度绝缘的窗户。尽管该行业在从传统的双层玻璃窗(~R2窗)向低e双层玻璃窗(R3窗)的转变方面取得了巨大的进步，目前占所有窗户销量的85%，但几十年来，三层玻璃窗只占所有窗户销量的1-2%。一个精心设计的三层玻璃窗(带有玻璃或热镜涂层的塑料层)可以达到R4-8值。另外附注:窗口总R值(上图)是玻璃中心值、玻璃边缘值和窗框/框值的面积加权组合。对于这些高性能的窗户，玻璃通常是性能最好的，玻璃边缘/窗框/框架降低了总价值。因此，例如，一个典型的低e，氩气填充的绝缘玻璃单元(IGU)大约是R4，但总的窗口是R3，因为典型的框架更糟糕。
真空绝缘玻璃(VIG)已经发展了几十年。一种产品已经上市15年了，其他公司的一些新产品也在开发中，但目前还没有新的选择。需要对窗扇进行一些重新设计，以便能够容纳VIG，而且目前的成本并不便宜。希望所有这些都会随着时间的推移而改善。
美国的窗户往往比欧洲的窗户更薄，因此最常见的窗户IGU大约是0.7英寸宽——两块0.11英寸的玻璃和一块0.5英寸的空间。如果现在每个建筑商和房主都需要三倍的玻璃翻新，大多数窗户公司都会投资重新装备他们的生产线，以适应1.25英寸宽的三层IGU，它的重量也比两层玻璃(三层玻璃比两层玻璃重50%)。但由于市场需求不大，所以三倍的产品往往是特殊订单产品，这增加了市场成本。为什么不让空气空间变稀薄呢?因为热性能(空气和氩气)最好在0.5英寸。如果你用传统的三倍0.125英寸空气间隙，性能会变得更差。
LBNL项目本新闻稿中描述目前促进高性能包,允许制造商提供一个标准的R3窗口提供了一个R5-7窗口通过简单地取代现有的新0.7英寸0.7英寸IGU IGU与R值要高得多——现在R8-9与传统的双IGU R4-5。新的“瘦三倍”IGU的重量大致相同。新的IGU有额外的薄玻璃(所以重量变化很小)，这创造了两个稀薄的空气空间(第二个低e涂层添加到新的空气空间);但现在缝隙中填充的是氪而不是氩气或空气，以提高热性能，就像用氩气填充0.5英寸的缝隙一样。具体的性能取决于间距，填充气体和低e涂层的发射率。在过去的10年里，LBNL已经建立并测试了大量的原型，确认这些igu的U(或R)值与预期一致。这些都可以使用WINDOW软件工具进行计算(在LBNL网站上是免费的)。
薄玻璃和氪呢？LBNL于1991年（现已过期）的这种设计专利，但此时薄玻璃不可用，氪非常昂贵。五年前，我们使用为手机开发的大猩猩玻璃建造原型。它运作良好，但玻璃为5美元/平方米，而KR的等效成本为2美元/ SF。今天，这些数字有巨大地改变了我们的青睐（好事有时会来到那些等待的人）。平面电视电视行业现在消耗了20亿平方英尺的薄玻璃，我们一直在使用的0.7毫米玻璃的价格下降远低于1 / SF。KR的价格下降到〜$ .50 / SF。使用KR的灯泡市场由于LED而迅速下降，而氙的卫星市场（用于定位通信卫星的推进器）正在迅速增加（KR是提取氙的副产品）。因此，我们估计添加薄玻璃的边缘OEM成本，Kr和第二个低E涂层低于2 / SF。（达到消费者成本之前，（在达到消费者之前，有一些装配成本和供应链标记）。
一个人询问如何处理和破损。我们的观点是，如果每年有20亿平方英尺的薄玻璃被切割、运输、清洗并组装成电视机，那么这些挑战是真实存在的，窗户行业也能轻易解决。玻璃可以进行化学加固，但这增加了成本，在我们看来是不必要的，因为它是在IGU内部受到保护的。在将玻璃层以一种允许自动化装配的方式合并到IGU中存在新的挑战。我们的设计是把它放在垫片里面。我们不添加额外的隔离器，这降低了成本和密封失效的概率。但这里仍然存在设计方面的挑战，这是我们与行业伙伴共同努力的主题。
带有低e涂层的薄玻璃将很快面世。这使得四釉面IGU封装只有1.2英寸宽，IGU达到R15值。最终的总窗口U值将取决于窗框和框架的细节。
与工作IGU /窗口技术,我们正在与公用事业对潜在动机和退税程序启动一个市场,与代码官员考虑未来需求紧缩(在加拿大和美国的几个州)或权衡其他说明性的特性(加州的新头衔24 2019标准),并与行业一般量化其他利益。其中包括改善热舒适性，减少或消除周边管道和缩小暖通空调设备的能力。
下面的繁忙图表显示了四个IGU设计的IGU U值（和R）：双重，双面，表面4低E，三重和四边形配置，作为整体IGU宽度的水平轴的功能;每个腔具有低E涂层。整体宽度包括两层单强度玻璃和0.7mm薄玻璃。对于每个彩色带，上实线为95％氩气填充;较低的虚线是95％KR填充。
我们相信这是一种很有前景的方法，可以显著提高热性能，风险适中，成本合理。当然，仍有技术和业务/市场挑战有待解决，这是正在进行的合作研究项目的目的。
欢迎评论和建议。可以找到附加信息https://windows.lbl.gov/triple-glazing-thin-non-structural-center-glass，包括可下载的参考文档列表。所有这些材料的全面概述将在8月份的一份会议论文中公布。
Scott Gibson/ Steve Selkowitz。看这个图，它是否假设了一个特定的T?
托马斯,
图中Y轴为玻璃中心的u形系数，X轴为绝缘玻璃单元的宽度(单位为英寸)。这两个度量都与T无关。
换句话说，玻璃中心的u因子是恒定的，与t无关“u”。
我假设随着“宽度”的增加，空气空间也会增加。我的理解是最佳空间取决于T。
斯科特•吉布森
也许我在我的最后一篇文章上不是很清楚。大多数模拟假设特定的ΔT.您是否在制作图表中的模拟中使用了Delta T？想知道该图表看起来像25度F的三角洲T.我住在圣克鲁斯卡州，所以我会发现有趣的。NFRC使用的ΔT倾向于将最佳空气空间倾斜，而不是在中央海岸的气候最佳的一个较小的空间。我从Bronwyn Barry回来了一下。
托马斯,
LBNL文件正在解决美国窗口市场，因此假设研究人员正在使用美国的方法是合理的，这些方法测量U.测量U形因子，而不是测量U形因子的欧洲方法。
美国对窗户u型系数的定义要求窗户在室外温度为华氏0度的环境下进行测试。
想了解更多关于美国人和欧洲人测量窗口u因子的不同方法，请参阅我的文章，“u”。
马丁，美国对室内温度的定义是什么?回到T的问题。在较高的δ T时，空气中的对流环更强。
70华氏度是室内温度的u因子，所以是70华氏度。
但它不像t那么简单。低e窗性能也是绝对温度(绝对零度以上)的四次方函数，因此即使在相同的delta-T条件下，也与室外温度具有很强的非线性。
废话!我还以为我能理解这事。
所以如果Scott Gibson对我的气候有兴趣，那就用45华氏度和70华氏度。
在特定的温度条件下，只是“……运行这个数字……”并不是很简单，但如果你想尝试一下，请先阅读这篇文章:
https://uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/11549/16-SL-08-020.pdf?sequence=1
谢谢。呵!
这是令人兴奋的东西，但正如文章所述，不幸的是，它看起来不会很快进入大众市场。我是在研究三层玻璃窗时想到这篇文章的。我正在做一个经济适用的多单元住房项目，需要64个窗户。我目前的选择是不性感但可靠的美国工匠70系列。这是安徒生制造的，在家得宝买的。在过去的10年里，我在我管理的一栋大楼里安装了30个这样的装置，它们都很耐用。33英寸乘54英寸(约10平方英尺)的双悬架售价在200美元左右。u值为0.33 (R-3左右)
我愿意每窗口支付50％的额外费用，从R-3转到R-4。这是我在波士顿气候中可以证明的最多。当然，高于R-4会更好，但可能是每窗口350美元的预算。
我愿意为文章中提到的带有R-8到R-10的东西花500美元，但只有在可靠性被证明之后。如果我不得不在5到10年内(用人工)更换价值4万美元的窗户，那将是一场灾难，因为密封或其他东西失效了，我不愿意冒这个险。
我花了一些时间在网上研究这个话题，包括这个网站，但我找不到很多关于三层玻璃或其他更高性能的窗户的信息，当金钱是对象。
有没有人发现并安装了R-4或以上的窗户，每扇不到400美元?如果是这样的话，我很想听听!
维维安,
Q。“有没有人发现并安装了R-4或以上的窗户，每扇售价低于400美元?”如果是的话，我很想听听!”
答：我建议您在问答页面上发布此问题 - 这种方式您更有可能从GBA社区获得答案。这是链接：问答页面．
“删除”
我收到了来自安徒生和阿尔彭的报价，要求他们为我们即将在俄勒冈州本德市建造的3200英尺的草原风格的房子提供新的“超级窗户”。
我们可能只做单鸿和固定的样式。
我很乐意把我的发现告诉你们。
你收到报价了吗?
我收到了阿尔彭直接寄来的一封。
（用于玻璃纤维轮子和下面的固定风格的示例定价）
我当地木材厂的代表一直想从安徒生那里买些什么，但到目前为止，不管他问了谁，都没有任何关于中间有小玻璃或大猩猩玻璃的三层玻璃的线索……
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