Kính Low-E là gì là một câu hỏi được không ít chủ đầu tư quan tâm. Loại kính này không chỉ đơn thuần là vật liệu xây dựng mà còn là một bộ lọc nhiệt ưu việt, giúp kiểm soát hiệu quả lượng nhiệt bức xạ đi vào và thoát ra khỏi không gian. Mục tiêu của kính Low-E là cân bằng giữa việc lấy sáng tự nhiên và duy trì nhiệt độ ổn định, giảm thiểu đáng kể chi phí điện năng cho hệ thống sưởi ấm/làm mát. Để mang đến những công trình bền vững, hiệu quả nhất, HTWindow luôn tư vấn và sử dụng các sản phẩm kính Low-E chất lượng cao, giúp khách hàng tối ưu hóa không gian sống và làm việc.
Kính Low-E là gì?
Kính Low-E (viết tắt của Low-Emissivity Glass) là loại kính được phủ lên bề mặt một lớp hợp chất đặc biệt, thường là các oxit kim loại hoặc bạc, với tính năng phát xạ thấp (Low-Emissivity). Tính năng phát xạ thấp này chính là yếu tố cốt lõi giúp kính hoạt động như một bộ lọc nhiệt thông minh.
Phát xạ nhiệt (Emissivity) là khả năng một vật liệu bức xạ năng lượng nhiệt (dưới dạng sóng hồng ngoại) từ bề mặt của nó. Kính thông thường có độ phát xạ cao (khoảng 0.84), nghĩa là nó dễ dàng hấp thụ nhiệt từ môi trường và phát ra (bức xạ) nhiệt đó vào bên trong nhà, hoặc ngược lại, làm thất thoát nhiệt từ trong nhà ra ngoài.
Lớp phủ Low-E trên kính có tác dụng phản xạ sóng nhiệt lại nguồn phát. Ví dụ, nó phản xạ nhiệt mặt trời trở lại môi trường bên ngoài vào mùa hè và phản xạ nhiệt sưởi ấm bên trong quay ngược lại phòng vào mùa đông. Nhờ cơ chế này, kính Low-E kiểm soát nhiệt độ hiệu quả mà vẫn cho phép ánh sáng khả kiến (Visible Light) đi qua, duy trì độ sáng tự nhiên cho căn phòng.
Cơ chế hoạt động của kính Low-E
Cơ chế hoạt động của kính Low-E dựa trên nguyên lý kiểm soát sự truyền nhiệt bức xạ (radiant heat transfer), giúp nó trở thành một vật liệu cách nhiệt ưu việt.
Phản xạ sóng hồng ngoại (nhiệt)
Đây là chức năng chính và quan trọng nhất. Ánh sáng mặt trời bao gồm tia cực tím (UV), ánh sáng nhìn thấy (Visible Light) và tia hồng ngoại (IR) mang theo nhiệt.
- Vào mùa nóng (mùa hè): Lớp phủ Low-E hoạt động như một tấm gương phản xạ đối với sóng hồng ngoại mặt trời. Nó phản xạ nhiệt (hồng ngoại sóng ngắn) trở lại môi trường bên ngoài, ngăn nhiệt đi vào nhà. Điều này giữ cho không gian bên trong mát mẻ mà không cần sử dụng rèm cửa hoặc hệ thống điều hòa quá tải.
- Vào mùa lạnh (mùa đông): Lớp phủ Low-E phản xạ nhiệt từ các nguồn phát nhiệt trong nhà (như máy sưởi, lò sưởi, hoặc thậm chí là nhiệt độ cơ thể người, là hồng ngoại sóng dài) quay ngược trở lại không gian sống. Cơ chế này ngăn nhiệt trong nhà thất thoát ra môi trường bên ngoài qua kính, duy trì sự ấm áp.
Cho phép ánh sáng khả kiến đi qua
Mặc dù phản xạ nhiệt, lớp phủ Low-E được thiết kế để cho phép ánh sáng khả kiến (ánh sáng mà mắt người nhìn thấy) đi qua gần như không bị cản trở. Điều này đảm bảo căn phòng vẫn sáng sủa tự nhiên, giảm nhu cầu sử dụng ánh sáng điện vào ban ngày.
Tăng cường hiệu quả với kính hộp
Để tối ưu hóa hiệu suất, kính Low-E thường được sử dụng trong cấu trúc kính hộp (Insulating Glass Unit – IGU), đặt lớp phủ ở mặt tiếp xúc với lớp khí trơ (thường là Argon).
- Khí trơ Argon có độ dẫn nhiệt thấp hơn không khí, giảm thiểu sự truyền nhiệt đối lưu và dẫn nhiệt.
- Việc đặt lớp phủ Low-E giữa hai lớp kính và khí trơ giúp bảo vệ lớp phủ và tăng cường hiệu suất cách nhiệt tổng thể của đơn vị kính hộp lên mức tối đa.
Cơ chế kép này – phản xạ bức xạ nhiệt (nhờ lớp phủ) và giảm dẫn nhiệt/đối lưu (nhờ kính hộp và khí trơ) – làm cho kính Low-E trở thành giải pháp cách nhiệt hiệu quả nhất hiện nay.
Đặc điểm của kính Low-E
Kính Low-E sở hữu các đặc điểm kỹ thuật giúp nó trở thành vật liệu tối ưu cho hiệu suất năng lượng:
- Hệ số phát xạ (U-value) thấp: Chỉ số U-value càng thấp thì khả năng cách nhiệt càng tốt. Kính Low-E có U-value thấp hơn nhiều so với kính thường, cho thấy khả năng truyền nhiệt qua kính bị hạn chế đáng kể.
- Hệ số hấp thụ nhiệt mặt trời (SHGC – Solar Heat Gain Coefficient) thấp: SHGC càng thấp, khả năng ngăn chặn nhiệt mặt trời đi vào nhà càng hiệu quả (quan trọng đối với vùng khí hậu nóng như Việt Nam).
- Ngăn chặn tia UV: Lớp phủ Low-E có khả năng chặn đến 99% tia UV có hại, bảo vệ đồ nội thất, sàn nhà và rèm cửa khỏi bị phai màu và hư hại.
- Độ truyền sáng cao (Visible Light Transmittance – VLT): Mặc dù có lớp phủ, các loại kính Low-E hiện đại vẫn duy trì VLT cao, đảm bảo ánh sáng tự nhiên tràn vào không gian mà không gây cảm giác tối màu hay mờ ảo.
Các loại kính Low-E phổ biến hiện nay
Dựa trên phương pháp sản xuất, kính Low-E được chia thành hai loại chính, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
Kính Low-E phủ cứng
Kính Low-E phủ cứng (hay còn gọi là Pyrolytic Coating) được thực hiện ngay trong quá trình sản xuất kính nổi (float glass) ở nhiệt độ rất cao (trên 650 độ C).
Quy trình: Lớp oxit kim loại được đưa trực tiếp vào bề mặt kính khi kính đang nóng chảy. Ở nhiệt độ cao, lớp phủ này liên kết hóa học với kính, tạo thành một lớp phủ rất cứng và bền bỉ.
Đặc điểm:
- Độ bền: Rất bền, có thể tiếp xúc trực tiếp với môi trường ngoài mà không bị bong tróc, do đó có thể sử dụng làm kính đơn hoặc làm thành phần ngoài cùng của kính hộp.
- Hiệu suất: Thường có SHGC cao hơn (khoảng 0.45−0.55) và hệ số phát xạ cao hơn so với phủ mềm. Điều này nghĩa là nó vẫn cho phép một lượng nhiệt mặt trời đi vào, phù hợp hơn với các khu vực ôn hòa hoặc lạnh, nơi cần tận dụng ánh nắng để sưởi ấm.
Kính Low-E phủ mềm
Kính Low-E phủ mềm (hay còn gọi là Sputtered Coating) được thực hiện sau khi kính đã nguội, thông qua quy trình lắng đọng chân không (Vacuum Deposition) phức tạp. Lớp phủ thường là bạc hoặc hợp chất bạc, mỏng hơn rất nhiều so với phủ cứng.
Quy trình: Kính được đưa vào buồng chân không, nơi các hạt kim loại được bắn phá và lắng đọng thành nhiều lớp siêu mỏng trên bề mặt kính.
Đặc điểm:
- Độ bền: Lớp phủ mềm và cực kỳ nhạy cảm với môi trường. Do đó, nó bắt buộc phải được sử dụng bên trong cấu trúc kính hộp (IGU), đặt ở mặt thứ 2 hoặc thứ 3 để được bảo vệ bởi lớp khí trơ.
- Hiệu suất: Có SHGC thấp hơn nhiều (thường dưới 0.4) và hệ số phát xạ cực thấp. Điều này mang lại hiệu suất cách nhiệt và chống nóng vượt trội, rất lý tưởng cho các khu vực có khí hậu nóng ẩm kéo dài như Việt Nam.
Ưu và nhược điểm của kính Low-E
Việc lựa chọn sử dụng kính Low-E phải dựa trên sự cân bằng giữa hiệu suất năng lượng mong muốn, chi phí đầu tư ban đầu và các yêu cầu kỹ thuật khác của công trình.
Ưu điểm của kính Low-E
Kính Low-E mang lại lợi ích toàn diện từ hiệu suất năng lượng đến chất lượng cuộc sống.
- Tiết kiệm năng lượng vượt trội: Kính Low-E có khả năng phản xạ nhiệt, giúp giảm tải công suất của hệ thống điều hòa không khí và sưởi ấm. Theo các nghiên cứu năng lượng, việc sử dụng kính Low-E có thể giảm chi phí điện năng tiêu thụ cho HVAC từ 30% đến 50%, một khoản tiết kiệm khổng lồ trong suốt tuổi thọ của công trình.
- Tăng tiện nghi và thoải mái: Bằng cách giữ nhiệt độ trong nhà ổn định hơn và loại bỏ các điểm nóng hoặc lạnh gần cửa sổ, kính Low-E loại bỏ hiện tượng “bức xạ lạnh” vào mùa đông và “bức xạ nóng” vào mùa hè, tạo ra một môi trường sống và làm việc thoải mái, dễ chịu hơn.
- Bảo vệ nội thất khỏi tia UV: Lớp phủ Low-E có khả năng chặn đến 99% tia UV có hại. Điều này giúp bảo vệ đồ nội thất, sàn gỗ, thảm và tác phẩm nghệ thuật khỏi bị phai màu và lão hóa sớm, kéo dài tuổi thọ của tài sản bên trong.
- Giảm thiểu hiện tượng ngưng tụ sương: Do nhiệt độ bề mặt kính bên trong gần với nhiệt độ phòng hơn, kính Low-E làm giảm hiện tượng ngưng tụ hơi nước (đọng sương), giữ cho cửa sổ luôn trong suốt và sạch sẽ.
- Giá trị thẩm mỹ và thương hiệu: Việc sử dụng kính Low-E giúp công trình dễ dàng đạt các chứng chỉ kiến trúc xanh, nâng cao hình ảnh thương hiệu và giá trị bất động sản.
Nhược điểm của kính Low-E
Mặc dù có nhiều lợi ích, kính Low-E cũng tồn tại một số hạn chế cần được cân nhắc.
- Giá thành đầu tư ban đầu cao: Kính Low-E có giá thành cao hơn đáng kể so với kính cường lực hoặc kính thông thường. Chi phí này bao gồm quy trình sản xuất phức tạp, vật liệu phủ đặc biệt và thường phải đi kèm với cấu trúc kính hộp có bơm khí trơ, làm tăng chi phí đầu tư ban đầu lên từ 50% đến 100%.
- Yêu cầu quy trình lắp đặt nghiêm ngặt: Đặc biệt đối với kính Low-E phủ mềm, quy trình gia công, cắt, và lắp đặt vào kính hộp phải được thực hiện trong môi trường kiểm soát nghiêm ngặt để bảo vệ lớp phủ. Nếu lớp phủ bị trầy xước hoặc kính hộp bị hở, hiệu suất sẽ giảm nhanh chóng.
- Màu sắc có thể bị thay đổi nhẹ: Tùy thuộc vào thành phần kim loại của lớp phủ (thường là bạc), kính Low-E có thể có màu hơi xanh, hơi xám hoặc hơi vàng khi nhìn từ bên ngoài. Mặc dù không đáng kể, nhưng điều này có thể ảnh hưởng đến màu sắc ngoại thất tổng thể của tòa nhà nếu không được tính toán trước.
Loại kính Low-E nào tốt nhất?
Không có một loại kính Low-E nào là tốt nhất cho mọi trường hợp. Việc lựa chọn loại kính Low-E tốt nhất phụ thuộc vào vùng khí hậu và hướng lắp đặt của công trình:
- Vùng khí hậu nóng (Việt Nam): Loại tốt nhất là Kính Low-E phủ mềm có Hệ số SHGC thấp (dưới 0.3) và U-value thấp. Loại kính này giúp ngăn chặn tối đa nhiệt mặt trời đi vào nhà trong khi vẫn giữ được ánh sáng.
- Vùng khí hậu lạnh: Loại tốt nhất là kính Low-E có Hệ số U-value cực thấp nhưng SHGC cao vừa phải. Loại kính này giúp tận dụng nhiệt mặt trời để sưởi ấm và ngăn nhiệt bên trong thoát ra ngoài.
Hầu hết các công trình cao cấp tại Việt Nam đều sử dụng Kính Low-E phủ mềm trong cấu tạo Kính Hộp (IGU) để đạt hiệu suất cách nhiệt tối ưu nhất.
Ứng dụng của kính L
Kính Low-E là vật liệu lý tưởng cho mọi công trình yêu cầu hiệu suất năng lượng và thẩm mỹ cao:
- Hệ mặt dựng kính (Facade): Đây là ứng dụng phổ biến nhất và quan trọng nhất. Kính Low-E được sử dụng cho toàn bộ hệ thống mặt dựng kính (Stick, Unitized) của các tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại và cao ốc. Kính Low-E giúp giảm chi phí vận hành khổng lồ của hệ thống điều hòa, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn kiến trúc xanh nghiêm ngặt.
- Cửa sổ, cửa đi chính và cửa trượt: Sử dụng cho các căn hộ, biệt thự cao cấp. Kính Low-E giúp duy trì nhiệt độ thoải mái trong nhà, giảm thiểu tiếng ồn và bảo vệ đồ nội thất khỏi tia UV.
- Mái che, giếng trời (Skylights): Kính Low-E là giải pháp tuyệt vời để giảm thiểu sự hấp thụ nhiệt trực tiếp từ ánh nắng mặt trời, ngăn không gian bên dưới bị nóng quá mức trong khi vẫn lấy được ánh sáng tự nhiên.
- Phòng trưng bày, bảo tàng và thư viện: Khả năng chặn tia UV của kính Low-E là lý tưởng để bảo vệ các tác phẩm nghệ thuật, sách và hiện vật có giá trị khỏi bị hư hại do bức xạ mặt trời.
Một số lưu ý khi sử dụng và bảo dưỡng kính Low-E
Để đảm bảo kính Low-E hoạt động hiệu quả và duy trì tuổi thọ lâu dài, cần lưu ý một số vấn đề sau:
- Không tự ý sử dụng vật liệu mài mòn: Tuyệt đối không sử dụng các vật liệu sắc nhọn, hóa chất ăn mòn mạnh hoặc chất tẩy rửa có tính mài mòn để vệ sinh kính. Điều này có thể làm hỏng vĩnh viễn lớp phủ Low-E (đặc biệt là phủ mềm). Nên dùng dung dịch vệ sinh kính chuyên dụng và vải mềm.
- Kiểm tra vị trí lớp phủ: Đối với kính hộp Low-E, phải đảm bảo lớp phủ luôn được đặt ở mặt bên trong của kính hộp (thường là mặt thứ 2 hoặc thứ 3) để tránh tiếp xúc với không khí, bụi bẩn và hư hại. Lắp đặt sai vị trí sẽ khiến kính gần như vô dụng trong việc cách nhiệt.
- Kiểm tra tính toàn vẹn của kính hộp: Thường xuyên kiểm tra xem có hiện tượng đọng sương hay mờ ở giữa hai lớp kính hay không. Nếu xảy ra, điều đó chứng tỏ lớp keo bít kín đã bị hỏng, khí Argon đã thoát ra và hơi ẩm đã xâm nhập. Khi đó, hiệu suất cách nhiệt sẽ giảm đáng kể và cần phải thay thế toàn bộ đơn vị kính hộp.
- Lựa chọn đơn vị thi công chuyên nghiệp: Lớp phủ Low-E rất nhạy cảm với quá trình gia công, cắt và xử lý nhiệt. Chỉ các nhà máy và đơn vị thi công uy tín, có máy móc hiện đại và quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt mới đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chuẩn kỹ thuật, không làm hỏng lớp phủ trong quá trình sản xuất.
Trên đây là những thông tin chi tiết giải đáp cho vấn đề kính Low-E là gì từ HTWindow. Kính Low-E là một bước tiến quan trọng trong công nghệ vật liệu xây dựng, mang lại giải pháp toàn diện cho bài toán năng lượng và tiện nghi sống. Với khả năng kiểm soát nhiệt bức xạ vượt trội, loại kính này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí vận hành mà còn góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao giá trị công trình. Việc hiểu rõ cơ chế hoạt động, phân loại và lựa chọn kính Low-E phù hợp là điều kiện tiên quyết để đạt được hiệu quả tối đa.
