EN 410是欧盟针对建筑用玻璃光学和太阳能特性的核心标准(全称为《Glass in building — Determination of luminous and solar characteristics of glazing》),其中紫外线透射比是评估玻璃对紫外线(UV)阻隔能力的关键参数,直接影响室内物品褪色、人体健康(如皮肤癌、白内障风险)及艺术品保护。尽管EN 410的主要章节聚焦可见光和太阳能特性,但其附录D明确规定了紫外线透射比的检测方法(与ISO 13897-41等技术等效)。以下是EN 410中紫外线透射比检测的标准依据、方法步骤及技术要点详解:
紫外线透射比(τuv)是指紫外线(波长280~380nm)透过玻璃的比例,反映玻璃对紫外线的阻隔能力。紫外线按波长分为:
UV-A(315~380nm):占紫外线总量95%,穿透力强,可导致皮肤老化、色素沉着;
UV-B(280~315nm):能量高,是晒伤、白内障的主因(臭氧层可吸收大部分UV-B);
UV-C(<280nm):被臭氧层完全吸收,一般无需额外防护。
EN 410主要关注UV-A和UV-B的透射比(280~380nm)。
2. 意义健康防护:低τuv可减少紫外线对皮肤和眼睛的伤害(如儿童、敏感人群需τuv≤10%);
物品保护:低τuv延缓室内家具、织物、艺术品褪色(如博物馆玻璃需τuv≤1%);
产品认证:CE认证、绿色建筑认证(如LEED)可能要求提供τuv数据(如被动房推荐τuv≤5%)。
核心标准:EN 410:2011《Glass in building — Determination of luminous and solar characteristics of glazing》(附录D规定紫外线透射比测试方法);
关联标准:
ISO 13897-41:2006《Plastics — Determination of transmission — Part 41: Ultraviolet light transmission》(塑料紫外线透射比参考);
EN 12697-41:2005《Bituminous mixtures — Test methods for hot mix asphalt — Part 41: Resistance to ultraviolet radiation》(沥青混合料紫外线参考,非玻璃专用);
ASTM D6603-04(2019)《Standard Guide for Labeling UV-Protective Glazing》(美国紫外线玻璃标签指南)。
EN 410采用紫外分光光度法,通过测量玻璃对紫外光谱的透射比,按标准紫外光谱加权积分得到τuv。核心步骤如下:
1. 测试设备与环境紫外分光光度计:需覆盖280~380nm波段(UV-A+UV-B),配备氘灯(Deuterium Lamp,190~400nm)或紫外LED光源;精度要求:波长误差≤±0.5nm,透射比测量误差≤±0.5%。
标准紫外光源:采用ISO 9845-1补充紫外光谱(或ASTM G173标准紫外光谱),模拟自然光中的紫外线分布(需注明光源类型,如“D65紫外扩展光谱”)。
积分球(可选):若需测量漫射紫外透射比(如毛玻璃),需配备积分球;透明玻璃可直接用准直光路测量。
环境条件:温度23℃±2℃,湿度50%±5%(避免温湿度波动影响玻璃光学性能)。
样品尺寸:Zui小尺寸≥50mm×50mm(紫外光斑通常较小,需确保覆盖光斑且无边缘衍射干扰);中空玻璃需保持密封(避免内部结露影响测试)。
表面清洁:用无水乙醇+无尘布轻擦表面,去除指纹、灰尘、油污(污染物会散射或吸收紫外光,导致τuv偏低)。
状态调节:样品在标准环境下放置≥24小时,确保温度平衡(避免热应力导致折射率变化)。
光路校准:使用标准石英片(已知τuv≈90%)校准分光光度计的基线(透射)和暗电流(0%透射)。
扫描测量:
① 将样品固定于样品架,确保玻璃表面与光束垂直(入射角≤5°,避免偏振效应);
② 启动紫外光源,扫描280~380nm波段(间隔≤5nm,因紫外光谱变化快需更高分辨率);
③ 记录各波长的入射光光谱功率Euv,λ(紫外光源)和透射光光谱功率Et,uv,λ;
④ 计算每个波长的紫外光谱透射比:τuv,λ=Et,uv,λ/Euv,λ(需扣除背景噪声,如分光光度计的暗电流)。
根据EN 410附录D,τuv需按标准紫外光谱对τuv,λ加权积分。常用的加权方式有:
UV-A透射比(τuv−A):315~380nm积分(权重Wuv−A(λ),模拟人眼对紫外损伤的敏感度);
UV-B透射比(τuv−B):280~315nm积分;
总紫外线透射比(τuv):280~380nm积分(Zui常用)。
公式示例(总τuv):
τuv=∫280380Euv,λ⋅dλ∫280380τuv,λ⋅Euv,λ⋅dλ
实际应用中,通过离散波长点(如每5nm一个数据点)求和近似积分:
τuv≈∑λ=280380Euv,λ⋅Δλ∑λ=280380τuv,λ⋅Euv,λ⋅Δλ
中空玻璃:需考虑两层玻璃间的多次反射(如内层玻璃反射的紫外光经外层玻璃再次透射),EN 410附录B的反射修正公式可扩展至紫外波段(需验证膜层在紫外区的反射特性)。
镀膜玻璃:Low-E膜层可能对紫外光有额外反射(如金属膜反射UV),需单独测量膜层的紫外反射比并修正。
着色玻璃:深色玻璃(如吸热玻璃)可能吸收大量紫外光,τuv极低(如τuv≤1%),需增加扫描精度(如间隔2nm)避免积分误差。
EN 410 vs ISO 9050:ISO 9050是guojibiaozhun,其附录C与EN 410附录D方法一致,但ISO 9050更侧重可见光,紫外部分需参考ISO 13897-41。
EN 410 vs GB/T 2680:中国标准GB/T 2680-1994《建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》与EN 410技术等效,检测方法和计算公式一致。
数据有效性:同一批次样品的τuv偏差应≤±5%(紫外光易受样品均匀性影响);重复性测试(同一操作员、同一设备)的相对标准偏差(RSD)≤3%。
应用示例:
普通浮法玻璃:τuv≈0.6∼0.8(UV-A约70%,UV-B约50%);
普通Low-E玻璃:τuv≈0.1∼0.3(UV-A约15%,UV-B约5%);
高紫外阻隔玻璃(如夹胶+UV吸收剂):τuv≤0.01(UV-A≤1%,UV-B≤0.1%)。
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