為了擬定建築用玻璃隔熱膜之性能衰減測試標準時訂定所需進行待測隔熱 膜樣品之紫外線劣化曝露時間之長短。在國內外尚無文獻探討有關玻璃隔熱膜產 品之光學性能隨時間衰減之研究下，本研究首先需進行隔熱膜樣品之試測實驗，
透過耐候試驗機進行一系列之連續性劣化試驗，同時於試驗過程中透過反覆量測 其光學性能以計算樣品隨時間之衰減率曲線，以瞭解隔熱膜產品預期之劣化曝露 時間長短，以達到有效劣化之數據。
本計畫借重內政部建築研究所位於台南歸仁之性能實驗群之性能劣化設備，
QUV Basic 耐候試驗機，進行劣化試驗。該設備由 Q-Panel Lab 實驗室製造其規 格完全符合ASTM G154、ASTM D4587、ASTM D4329、ASTM D4799、ISO 4892 以及 SAE J2020 等之國際規範，可在國際標準建議之方法下操作於對材料之加 速劣化試驗。設備外觀如圖 3-2 所示。QUV 耐候試驗機之內部構成剖面如圖 3-3 所示，內部包括八支紫外線螢光燈管同時進行照射，測試樣本夾置於QUV 之兩 側透過夾具上之曝露孔進行人工劣化。
在測試樣品的選擇上，依據106 年之研究報告(黃國倉 and 李宜臻 2017)指 出隔熱膜依其隔熱之原理可區分為紅外線反射式(金屬膜系)與吸熱式(非金屬膜 系)二種主流產品。因此，本研究在有限之實驗經費下挑選同樣可視光透過率約 為40%之同廠牌(3M)隔熱膜產品，產品編號 PR40 與 RE35 分別代表非金屬膜與 金屬膜二類進行劣化試驗，二種隔熱膜皆統一背貼於3mm 之台玻公司清玻璃上，
每一型號準備二組樣品藉以試驗隔熱膜貼於室內與室外側之結果。此外，另準備 一無貼膜之台玻3mm 清玻璃作為對照樣本，一共五組樣本同步進行加速劣化試 驗，如圖 3-4 所示。樣品編號與實驗規劃表如表 3-2。各測試樣本使用獨立之單 一個夾具，統一放置於位於夾具上方之劣化曝露窗格中(如圖 3-5 所示)，並放置 於 QUV 耐候試驗機之中央位置(如圖 3-6)，以使各樣本接受到均勻之紫外光曝 露照射。PR40 與 RE35 二樣本在未劣化前首先進行光學性能之測試，其結果如 表 3-3 所示，二者之 SHGC 分別為 0.3821 與 0.4677；而可視光透過率則分別為 39.60%與 36.65 %。
為了在有限時間內取得性能劣化數據，劣化試驗之規劃參考ASTM G154 之
時為了加速劣化反應，同樣參考ASTM G154 之標準，將 QUV 耐候試驗機之環 境溫度控制在 70°C 下進行 UVA 之曝露劣化。第一階段擬先連續照射 600 小時 後進行各樣本第二次之光學性能試驗，評估其SHGC 與 Tvis 之衰減情形，以供 後續訂定我國之標準參考。
表 3-2 樣品編號與實驗規劃
樣本編號 樣本型號 試驗情境 夾具位置編號
#1 PR40(1) 隔熱膜貼於室內側 5
#2 RE35(1) 隔熱膜貼於室內側 6
#3 3mm 清玻璃 - 7
#4 PR40(2) 隔熱膜貼於室外側 8
#5 RE35(2) 隔熱膜貼於室外側 9
(資料來源：本研究整理)
圖 3-2 QUV 耐候劣化試驗機外觀 (資料來源：本研究整理)
圖 3-3 QUV 耐候試驗機之內部構成與控制原理 (資料來源：Q-Lab 2006)
圖 3-4 試驗樣本準備與編號 (資料來源：本研究整理)
圖 3-5 試驗樣本安裝於試驗機之夾具上(a)夾具劣化曝露面(b)夾具背側固定面 (資料來源：本研究整理)
圖 3-6 樣本夾具安裝於 QUV 試驗機中間位置上準備劣化實驗 (資料來源：本研究整理)
表 3-3 樣本性能劣化前之光學性能數據
測試項目 PR40-1 RE35-1 1. 可見光穿透率(380nm～780nm)
(visible light transmittance) 39.60% 36.65 % 2. 可見光反射率(380nm～780nm)
(visible light reflectance) 6.37% 18.29 % 3. 日光穿透率(300nm～2500nm)
(solar radiation transmittance) 23.41 % 34.09 % 4. 日光反射率(300nm～2500nm)
(solar radiation reflectance) 19.26 % 16.61 % 5. 日光輻射熱取得率 SHGC
(solar heat gain coefficient) 0.3821 0.4677 6. 遮蔽係數 SC
(Shading Coefficient) 0.4391 0.5375 7. 紫外線穿透率(300nm～380nm)
(UV transmittance) 0.00 0.97 8. 紫外線反射率(300nm～380nm)
(UV reflectance) 4.72 % 5.18 % 9. 總熱傳係數 U
(thermal transmittance) 5.832 5.812 10. 紅外線阻隔率 (780nm～2500nm)
(100- Infrared direct transmittance) 90.46 % 66.36 % 11. 總熱穿透量 W/m2 322.47 384.40 12. 總太陽能量阻隔率 61.79 % 53.23 %
13. 光效因子 1.04 0.78
(資料來源：本研究整理) 第四節 隔熱膜光學性能計算方法
在確認了隔熱膜之加速劣化試驗方法後，另一個步驟即是量測性能的劣化。
以建築用玻璃隔熱膜而言，其對於節能與提升室內熱舒適之功能是建築使用者與 設記者所關心的。依過去之研究，評估隔熱膜之節能與熱舒適效益可以日光輻射 熱取得係數(SHGC)與可視光透過率(Tvis)二者來評斷。SHGC 是一綜合之指標，
用以描述有多少比例之日射輻射折減效果；而可視光透過率則可以表達材料物理
此二光學性能指標可透過 CNS12381 所建議之標準方式透過分光光度計量測各
第四章 隔熱膜性能劣化前測實驗結果
由於從過去之文獻回顧上鮮少針對隔熱膜之光學性能隨時間衰減之文獻，
為了瞭解隔熱膜在加速劣化下之光學性能衰減情形，本研究規劃了以實際樣本進 行加速劣化之前測實驗，以概略得到光學性能之衰減率並藉以訂定合適之標準加 速劣化時間，以提供作為研訂CNS 建築玻璃隔熱膜光學性能衰減試驗方法之參 考。本研究自107 年 5 月 28 日始針對二種不同熱阻絕原理之隔熱膜(型號為 PR40 與RE35)，每一型號各準備二個樣本同步進行加速劣化試驗，下表 4-1 呈現了截 至目前為止一共完成二階段之劣化實驗之結果。試驗時以環境背景溫度70°C 使 用UVA-340 紫外線螢光燈管在 1.55W/m2.nm 之強度照射下連續進行光照實驗。
表中各項數據以同樣型號之二個樣本取其平均值，以減少隔熱膜因人為貼附不均 勻之誤差。第一階段之加速劣化實驗共為期600 小時，爾後進行各樣本之光學性 能測試；第二階段之加速劣化實驗於107 年 7 月 10 日開始共為期 1200 小時(樣 本累計劣化1800 小時)，第二階段劣化後同樣進行所有樣本之光學性能檢測。自 107 年 9 月 18 日始進行第三階段之劣化試驗為期 1200 小時(樣本累計劣化 3000 小時)，預計 11 月 7 日結束實驗。
以 PR40 而言由圖 4-1 各項光學性能數據之劣化後變化情形可得知，日光 輻射取得係數(SHGC)有比較顯著之變化，在 1800 小時之紫外線螢光燈加速劣化 後，SHGC 由原本的 0.383 增加至 0.425，共增加了 11.0%，意即隔熱膜對日射阻 絕性能效果下降，意即劣化後增加了總日射熱取得約11%。其餘有關可見光與日 光之在穿透率與反射率之改變上變化不大，僅於可見光穿透率稍微下降了1.1%。
表 4-1 二種隔熱膜經過不同程度劣化後之光學與熱性能變化
樣本編號 PR40 PR40 PR40 RE35 RE35 RE35 劣化經歷時間(小時) 0 600 1800 0 600 1800 1.可見光穿透率（380～780nm） 0.397 0.380 0.386 0.367 0.369 0.376 2.可見光反射率（380～780nm） 0.062 0.068 0.069 0.182 0.179 0.181 3.日光穿透率（300～2500nm） 0.233 0.224 0.234 0.341 0.343 0.348 4.日光反射率（300～2500nm） 0.185 0.199 0.204 0.166 0.163 0.168 5.日光輻射熱取得率 SHGC 0.383 0.371 0.425 0.468 0.471 0.513 6.遮蔽係數 SC 0.440 0.427 0.488 0.538 0.541 0.590 7.總熱傳係數 U(W/(m2K)) 5.832 5.764 5.853 5.821 5.840 5.889
(資料來源：本研究整理)
圖 4-1 PR40 劣化前後光學性能變化趨勢 (資料來源：本研究整理)
以RE35 而言由圖 4-2 之變化趨勢可知，同樣是 SHGC 值在 1800 小時劣化 前後變化較巨，SHGC 由原本的 0.468 增加至 0.513，共增加了 9.7%代表隔熱膜 對日射阻絕性能效果下降。其餘有關可見光與日光輻射穿透與反射性能之變化不 大。
圖 4-2 RE35 劣化前後光學性能變化趨勢 (資料來源：本研究整理)
綜上初步之結果可知，不論是反射式或吸熱式之隔熱膜在劣化 1800 小時
第五章 建築玻璃隔熱膜光學性能衰減試驗方法
第一節 草案內容
以下綜合前述各章之文獻回顧內容以及隔熱膜劣化試驗實測之結果，草擬 建築玻璃隔熱膜光學性能衰減試驗方法草案內容如下表 5-1。
表 5-1 建築玻璃隔熱膜光學性能衰減試驗方法草案內容 中華民國國家標準(CNS)
名稱：建築玻璃隔熱膜光學性能衰減試驗方法 Title: Test method on the degradation of optical properties of
adhesive films for building glass
1 適用範圍
本標準適用於建築物外殼門窗或開口部之玻璃上所使用之玻璃貼合薄 膜(以下稱為隔熱膜)。
2 引用標準
以下引用標準構成本標準條文之一部份。
CNS 12381：平板玻璃透射率、反射率、放射率日光輻射熱取得係數試驗 法
CNS 8910：建築用聚合材料實驗室光源曝露試驗法 CNS 2442：浮式玻璃及磨光平板玻璃
CNS 2925：規定極限值之有效位數指示法
ISO 9050：Glass in building -- Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance, ultraviolet transmittance and related glazing factors.
ISO 4892-3：Plastics--Methods of Exposure to Laboratory Light Sources--Part 3, Fluorescent UV lamps.
ISO 16474-3 Paints and varnishes -- Methods of exposure to laboratory light sources -- Part 3: Fluorescent UV lamps.
ASTM Standard G154 ： Standard Practice for Operating Fluorescent Ultraviolet (UV) Lamp Apparatus for Exposure of Nonmetallic Materials.
3 用語與定義
本標準使用的主要用語和定義如下。
3.1 平板玻璃
依CNS 2442 之規定。
3.2 日光輻射(Solar Radiation)
從太陽輻射出來包含從範圍300nm 到 2500nm 之電磁波。
3.3 可視光(Visible Light)
可由視覺器官看見的光波段，波長範圍介於380nm 至 780nm 的日光輻 射熱。
3.4 日光輻射熱取得係數(Solar Heat Gain Coefficient)
日光垂直照射到3mm 厚之貼膜玻璃表面直接透射玻璃板的輻射熱，加 上被玻璃吸收並傳導至窗玻璃室內側之傳導熱之和與入射之總日光輻 射之比值。
3.5 透過率(Transmittance)
定義為透射光的光通量和入射光的光通量之比值。
3.6 反射率(Reflectivity)
定義為反射光的光通量和入射光的光通量之比值。
3.7 隔熱膜光學性能
包括可視光透過率、可視光反射率、日光輻射熱透過率、日光輻射熱反 射率與日射輻射熱取得率。
4 光學性能劣化試驗
4.1.1 環境條件
樣品製作之環境條件：溫度(23±5)°C、相對濕度(80±5)%。
4.1.2 試體製作與安裝
作為試驗用之樣品應準備二份，將隔熱膜平整且均勻貼附於3mm 厚、
長 140mm、寬 70mm 之浮式明板清玻璃上，使其表面不可有氣泡。明 板玻璃應符合CNS 2442 之規定。試驗前需先將備妥之樣品靜置於 4.1.1 節之環境條件下至少24 小時，使隔熱膜與玻璃之黏著達穩定狀態。樣 品需先以水洗滌，使用軟布擦拭後風乾30 分鐘，使其表面無灰塵污漬 殘留，並需於4 小時內進行劣化試驗。
4.1.3 試驗儀器規格
(a) 作為光學性能劣化試驗之設備應符合 ISO 16474-3 中有關紫外線螢 光燈耐候試驗機之規定。
(b) 將試驗樣本安裝與光照方向在模擬室內側貼膜之情況下，將測試片 的玻璃表面面向試驗機之光源方向，如圖1 所示；模擬隔熱膜貼附 於室外側之情況下，將測試片貼附隔熱膜之表面面向試驗機之光源 方向進行劣化試驗，如圖2 所示。
(c) 作為光學劣化試驗之光源，其使用之螢光燈管應符合 UVA-340 之 波段(250nm 至 400nm)。
玻璃 隔熱膜
光照方向
圖 1 光學性能劣化之樣品安裝方式與夾具(模擬窗玻璃室內側貼膜之情 況)
圖 2 光學性能劣化之樣品安裝方式與夾具(模擬窗玻璃室外側貼膜之情
圖 2 光學性能劣化之樣品安裝方式與夾具(模擬窗玻璃室外側貼膜之情