建筑用有機(jī)電致變色夾層玻璃 編制說明

《建筑用有機(jī)電致變色夾層玻璃》（審查會(huì)稿）根據(jù)國標(biāo)委發(fā)〔2024〕25號(hào)文“國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2024年第三定《建筑用有機(jī)電致變色夾層玻璃》國家標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)：20241擬定了制定進(jìn)度。在進(jìn)行充分的調(diào)研和資料收集的基2024年3月，國檢集團(tuán)編制組就已針對該項(xiàng)目組建了國標(biāo)制定專家組。邀1)電致變色electrochromism材料在外加電場作用下，可見光透射比在褪色態(tài)(3.3)和著色態(tài)(3.4)之間穩(wěn)定可逆地變化并伴隨材料顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象。2)有機(jī)電致變色薄膜organic-electrochromicfilm通過有機(jī)電致變色材料實(shí)現(xiàn)電致變色功能的柔性薄膜。3)有機(jī)電致變色夾層玻璃organic-electrochromiclaminatedglass通過在夾層玻璃中間層中加入一層有機(jī)電致變色薄膜實(shí)現(xiàn)電致變色功能的玻璃材料。4)褪色態(tài)bleachedstate按照給定控制條件，電致變色玻璃的可見光透射比達(dá)到最高的狀態(tài)。5)著色態(tài)tintedstate按照給定控制條件，電致變色玻璃的可見光透射比達(dá)到最低的狀態(tài)。6)著色轉(zhuǎn)換時(shí)間tintingtime電致變色玻璃由褪色態(tài)向著色態(tài)轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。7)褪色轉(zhuǎn)換時(shí)間bleachingtime電致變色玻璃由著色態(tài)向褪色態(tài)轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。8)對比度contrastratio按照給定控制條件，電致變色玻璃的可見光透射比達(dá)到最高的狀態(tài)。解釋與說明：通過給定一些基礎(chǔ)術(shù)語的定義，為本文件的整體使用提供便利。特別是褪色態(tài)、著色態(tài)，以及對比度等關(guān)鍵術(shù)語的定義，為下文的要求和測試方法提供了一定的基礎(chǔ)，并便于試驗(yàn)的理解。以上術(shù)語均采用行業(yè)內(nèi)通用的說法細(xì)化而來。按建筑用有機(jī)電致變色夾層玻璃的變色范圍不同可分為：--A類：最高可見光透射比大于等于60%，最低透射比大于15%且小于等于30%；--B類：最高可見光透射比大于等于40%，最低透射比大于5%且小于等于15%；--C類：最高可見光透射比大于等于15%，最低透射比小于等于5%；解釋與說明：為了區(qū)分不同性能的產(chǎn)品，以及為了便于在后文要求中提出不同要求，先進(jìn)行了分類。分類依據(jù)首先是著色態(tài)透射比越低越優(yōu)秀，但同時(shí)褪色態(tài)透射比也應(yīng)能較高，可以實(shí)現(xiàn)整體可調(diào)范圍較高。整體可調(diào)范圍較窄的產(chǎn)品，實(shí)用性不大。規(guī)定了點(diǎn)狀缺陷、線狀缺陷和匯流條等缺陷的內(nèi)容。具體內(nèi)容見標(biāo)準(zhǔn)草案解釋與說明：外觀缺陷的要求為電致變色玻璃的變色區(qū)域的要求，主要內(nèi)容均是針對可能出現(xiàn)的變色層不均勻或漏光等情況，以及在夾層玻璃加工時(shí)出現(xiàn)的匯流條或封裝材料的不正常裸露。除滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求外，作為夾層玻璃，還應(yīng)滿足GB15763.3的標(biāo)準(zhǔn)要求。規(guī)定了長寬、疊差、厚度偏差和弓形波形等的內(nèi)容。具體內(nèi)容見標(biāo)準(zhǔn)草案解釋與說明：由于有機(jī)電致變色夾層玻璃是在夾層玻璃的基礎(chǔ)上多增加了一層中間變色層，因此其整體結(jié)構(gòu)并未超過夾層玻璃范疇，其尺寸和彎曲度等內(nèi)容仍與夾層玻璃保持一致。解釋與說明：在實(shí)際使用中，電致變色玻璃一般會(huì)存在好幾檔，不同的檔位之間透射比相差較大，同時(shí)還會(huì)根據(jù)傳感器接受到的光強(qiáng)實(shí)時(shí)對電致變色玻璃的透射比進(jìn)行調(diào)節(jié)，但從一個(gè)透射比狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另一透射比狀態(tài)時(shí)，其變化的中間狀態(tài)是無法保持穩(wěn)定的，也就無法得到穩(wěn)定的光學(xué)性能，因此對檢測或標(biāo)準(zhǔn)來說規(guī)定中間狀態(tài)的可見光透射比的偏差值意義不大，同樣對轉(zhuǎn)換時(shí)間也是如此。標(biāo)準(zhǔn)中基于以上原因，僅對兩個(gè)可以保持穩(wěn)定的極端狀態(tài)進(jìn)行了規(guī)定，即在實(shí)際制品各個(gè)檔位的透射比最高和最低的兩個(gè)可以保持穩(wěn)定的狀態(tài)進(jìn)行光學(xué)性能的測量。其中可見光透射比偏差的要求與其他的太陽能光學(xué)性能的要求稍有不同，兩者要求在草案時(shí)并未完全區(qū)分，但經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)后，通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)可見光透射比在褪色態(tài)時(shí)偏差遠(yuǎn)大于其他的光學(xué)性能，因此對要求進(jìn)行分別規(guī)定。根據(jù)分析，首先是因?yàn)殡娭伦兩ＡУ奶匦?，可以將其視為一種電池，對其充放電的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生顏色變化，但無法完全充放電，總會(huì)有所殘留，因此絕對值偏差會(huì)較大。但其他的如太陽能總透射比等，因其考察的是整個(gè)波段的偏差，部分被吸收的可見光將以紅外線等方式重新釋放能量，因此整體的偏差值并不大。通過規(guī)定不同狀態(tài)下可見光透射比與標(biāo)稱值的差值，避免了以次充好的可能，且能保證一定的產(chǎn)品一致性，使消費(fèi)者買到與宣傳相一致的產(chǎn)品。可見光透射比的大小直接影響消費(fèi)者對電致變色產(chǎn)品的觀感，規(guī)定了這一最低要求，對推廣電致變色玻璃起到積極作用，將促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時(shí)檢測太陽能性能可以很好地反應(yīng)電致變色玻璃的節(jié)能優(yōu)勢，對其推廣也具有非常積極的作用。通過對比度的引入實(shí)際上是增加了有機(jī)電致變色夾層玻璃的變色范圍，如果不滿足相關(guān)變化范圍的，一律歸為其他類。電致變色玻璃的感知轉(zhuǎn)換時(shí)間分為著色感知轉(zhuǎn)換時(shí)間和褪色感知轉(zhuǎn)換時(shí)間，按6.6試驗(yàn)后，其最長值應(yīng)同時(shí)滿足以下要求：表7最長感知轉(zhuǎn)換時(shí)間單位為秒產(chǎn)品類別A類B類其他類轉(zhuǎn)換時(shí)間6090供需雙方商定電致變色玻璃的完全轉(zhuǎn)換時(shí)間分為著色完全轉(zhuǎn)換時(shí)間和褪色完全轉(zhuǎn)換時(shí)間，按6.4試驗(yàn)后，其最長值應(yīng)同時(shí)滿足以下要求：表8最長完全轉(zhuǎn)換時(shí)間單位為秒產(chǎn)品類別A類B類其他類轉(zhuǎn)換時(shí)間360供需雙方商定解釋與說明：在轉(zhuǎn)換時(shí)間也是反映電致變色玻璃性能的重要指標(biāo)之一，轉(zhuǎn)換時(shí)間短的產(chǎn)品，能夠?qū)ψ兩笱杆俜磻?yīng)，轉(zhuǎn)換時(shí)間長的產(chǎn)品，則對變色要求反應(yīng)滯后，直接關(guān)系到消費(fèi)者對產(chǎn)品質(zhì)量的觀感。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了統(tǒng)一的要求和方法來對電致變色玻璃的轉(zhuǎn)換時(shí)間進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過相同的條件來評(píng)價(jià)產(chǎn)品的質(zhì)量，可以更好地區(qū)分質(zhì)量不一的產(chǎn)品，方便消費(fèi)者進(jìn)行選擇。根據(jù)市場的反饋，此次在編制過程中，直接給出了兩種轉(zhuǎn)換時(shí)間，一種感知轉(zhuǎn)換時(shí)間，以人眼能明顯分辨的明暗區(qū)別來進(jìn)行要求，一種為完全轉(zhuǎn)換時(shí)間，以產(chǎn)品的可見光透射比基本不發(fā)生變化為準(zhǔn)。感知轉(zhuǎn)換時(shí)間更貼近實(shí)際應(yīng)用，完全轉(zhuǎn)換時(shí)間則是反映產(chǎn)品的真正優(yōu)良。通過驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)情況下從褪色態(tài)轉(zhuǎn)換為著色態(tài)的著色轉(zhuǎn)換時(shí)間遠(yuǎn)高于從著色態(tài)變?yōu)橥噬珣B(tài)的褪色轉(zhuǎn)換時(shí)間，特別是當(dāng)著色態(tài)的可見光透射比值小于5%后，其轉(zhuǎn)換時(shí)間大幅增加。因此本文件對感知轉(zhuǎn)換時(shí)間和完全轉(zhuǎn)換時(shí)間進(jìn)行了不同的要求。電致變色玻璃的顏色均勻性直接反映了玻璃鍍膜或使用的其他變色材料是ΔE*ΔE*按6.6試驗(yàn)后，電致變色玻璃的著色過程功耗應(yīng)不大于5.0W/m2，褪色過程功耗應(yīng)不大于10.0W/m2，變色維持功耗應(yīng)不大于1.0W/m2。解釋與說明：在作為電致變色玻璃，除了美觀功能性，主要是為了節(jié)能作用，如果為了實(shí)現(xiàn)變色所消耗的能量大于節(jié)能的能量，那么變色就沒有太大的實(shí)際意義，因此需要控制功耗。傳熱系數(shù)(K值或U值)≤3W/㎡?K，太陽得熱系數(shù)(SHGC)，又稱為太陽能解釋與說明：在作為建筑玻璃使用時(shí)，節(jié)能環(huán)保性能是必須要滿足的性能條件之一，因此下游業(yè)主或設(shè)計(jì)施工方均需提供該類參數(shù)，此處將最常用的兩類參數(shù)列出。這兩個(gè)參數(shù)與光學(xué)性能參數(shù)相輔相成，也互相成一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，但光學(xué)性能條款中僅規(guī)定了偏差值，對上限值沒有明確規(guī)定，此處對于熱工性能進(jìn)行了上限規(guī)定，即至少應(yīng)能達(dá)成的節(jié)能效果。試樣的外觀質(zhì)量應(yīng)符合4.2要求，感知轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)符合4.4要求。褪色態(tài)可見光透射比在試驗(yàn)前后差值的絕對值應(yīng)不大于5%，且著色態(tài)可見光透射比在試驗(yàn)前后差值的絕對值也應(yīng)不大于5%。解釋與說明：由于建筑用有機(jī)電致變色夾層玻璃在常態(tài)使用過程中，長期應(yīng)處于非變化狀態(tài)，即長期保持某一狀態(tài)在某個(gè)溫度條件下。標(biāo)準(zhǔn)中為了方便操作，規(guī)定為斷電狀態(tài)下存儲(chǔ)。但試驗(yàn)條件為極端氣候條件，如90℃和-40℃。解釋與說明：電致變色玻璃的變色次數(shù)也能夠反映其壽命情況，因此循環(huán)次數(shù)是其非常重要的一個(gè)參數(shù)，按照建筑玻璃的正常使用壽命推算，以及日常使用中每天可能得循環(huán)次數(shù)，40000次已能達(dá)到大部分使用需求，更高要求則由供需雙方商定。除滿足GB/T15763.3中的要求外，還應(yīng)滿足以下要求：a)沖擊后夾層玻璃中間層不應(yīng)撕裂；b)沖擊后不應(yīng)出現(xiàn)功能層膠質(zhì)或粉化物泄露。解釋與說明：由于本身屬于夾層玻璃的一類，因此力學(xué)的試驗(yàn)方法同GB/T15763.3中的內(nèi)容。要求則是增加了不允許中間的變色材料的泄露。主要的測量方法依然按照GB/T2680進(jìn)行。某個(gè)時(shí)刻后的20s內(nèi)透射比變化不超過0.2%，此色差值的測量基本按照GB/T18915.1陽光控制鍍膜玻璃標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法進(jìn)行。但取點(diǎn)和測量狀態(tài)為本文件特殊規(guī)定，GB/T18915.1中采取從玻璃上切取100×100大小的樣品，無法切取的這在相同的位置進(jìn)行測量。電致變色玻璃由通過記錄試樣在變色過程中以及保持著色態(tài)或褪色態(tài)一段時(shí)間所消耗的能均能保證用電的基本安全。試驗(yàn)過程基本按照J(rèn)C/T2129《電致液晶夾層調(diào)光玻璃》中規(guī)定的測量干燥和潮濕環(huán)境下的絕緣電阻的方法試樣的邊緣區(qū)域和電極，維持此電壓2min，在絕緣測試儀上可讀出電阻值，若試驗(yàn)簡單描述為：保持在80℃使電致變色玻璃在褪色態(tài)和著色態(tài)之間循環(huán)336h，再在恒溫恒濕箱中循環(huán)336h，最后在-20℃低溫箱中循環(huán)336h，總共約30000次循環(huán)。最后檢查外觀檢查，可見光透射比和轉(zhuǎn)換時(shí)間等。具體細(xì)節(jié)中，由于新夾層玻璃國標(biāo)及建筑用玻璃強(qiáng)標(biāo)中均規(guī)定了新的輻照測試方法，為采用該方法，該方法無需同時(shí)進(jìn)行循環(huán)測試，但需要表9的抽樣方案根據(jù)GB/T2828.1-2012，按正常檢驗(yàn)一次抽樣方案，一般主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證等。主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證等。1）通過以點(diǎn)帶面的方式促進(jìn)建筑用電致變色玻璃行業(yè)的發(fā)展并推動(dòng)智能玻2）標(biāo)準(zhǔn)制定后，智能玻璃廠家、原材料和技術(shù)提供方、設(shè)計(jì)和施工方將有3）有利于消費(fèi)者和大型公共建筑業(yè)主使用該類新型產(chǎn)品，并建立起對產(chǎn)品4）同時(shí)減少未來因質(zhì)量問題產(chǎn)生的糾紛，即使產(chǎn)生糾紛也有標(biāo)準(zhǔn)可依，能該類電致變色玻璃已有相關(guān)建材行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，如JC/T2631-2021《電致變使用時(shí)的耐久性和實(shí)用性并未有考慮，這些建筑玻璃行業(yè)現(xiàn)行夾層玻璃強(qiáng)標(biāo)GB15763.3-2009，是本標(biāo)準(zhǔn)需要符合的最建議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后6個(gè)月實(shí)施。1.1本文件所收集到的有機(jī)電致變色玻璃樣品，共有4家不同的企業(yè)提供，樣品清單如下：表1驗(yàn)證試驗(yàn)樣品清單廠家尺寸/mm結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)量/塊A300×300×5.74夾層建筑B300×300×5.74夾層建筑600×600×5.74夾層建筑C300×300×5.74夾層建筑630×630×5.74夾層建筑D600×600×5.74夾層建筑E300×90×6.12夾層建筑1.2合格率一覽序號(hào)項(xiàng)目合格率外觀85.7%尺寸偏差紫外線透射比、光學(xué)性能轉(zhuǎn)換時(shí)間顏色均勻性82.4%功率限值絕緣電阻溫濕度耐久性輻照耐久性抗沖擊性電磁屏蔽效能光熱舒適性2.1外觀表2外觀質(zhì)量測試結(jié)果樣品編號(hào)尺寸（mm）技術(shù)要求試驗(yàn)結(jié)果判定A300×300是否有點(diǎn)狀缺陷（玻璃針孔、氣泡、結(jié)石、光畸線狀缺陷、匯流條等問題玻璃有1個(gè)直徑0.8mm點(diǎn)狀缺陷符合B300×300無缺陷符合B600×600無缺陷符合C630×630無缺陷符合C300×300無缺陷符合D600×600有1條30mm×0.1mm玻璃面劃傷不符合E300×90無缺陷符合外觀質(zhì)量合格率：6/7=85.7%。2.2尺寸偏差表3尺寸偏差測試結(jié)果樣調(diào)光膜與試樣公試樣實(shí)厚度偏尺寸尺寸偏疊差判定品中間層總稱厚度測平均（mm）差（mm）編公稱厚度（mm）厚度（mm）號(hào)（mm）（mm）A-15.745.780.04301.0×301.0+1.00符合A-25.745.760.02301.0×301.0+1.00.5符合A-35.745.760.02301.0×300.5+1.00符合B-15.745.68-0.06300.0×299-1.00符合B-25.745.69-0.05301.0×299.5+1.00符合B-35.745.69-0.05600.5×599-1.00.5符合C-15.745.58-0.16630.0×630.5+1.00符合C-25.745.72-0.02301.0×300.0+1.01符合C-35.745.740300.5×300.5+1.00符合D5.745.760.02600.0×599.0-1.00.5符合E-16.01301.0×91.0+1.00.5符合E-26.03-0.09301.0×89.0+1.0/-1.00.5符合尺寸偏差合格率：100%。2.3彎曲度表4彎曲度測試結(jié)果樣品編號(hào)波形（mm）判定A-10.010.02符合A-20.010.02符合A-30.010.03符合B-10.020.03符合B-20.010.02符合B-30.010.03符合C-10.020.02符合C-20.010.02符合C-30.010.04符合D0.020.04符合E-10.01--符合E-20.01--符合彎曲度合格率：100%。2.4紫外線透射比、光學(xué)性能表5光學(xué)性能驗(yàn)證數(shù)據(jù)/%比%度類000000000--000--00--000--00000類002.5轉(zhuǎn)換時(shí)間表6轉(zhuǎn)換時(shí)間性驗(yàn)證數(shù)據(jù)------轉(zhuǎn)換時(shí)間合格率：100%。2.6顏色均勻性表7顏色均勻性驗(yàn)證數(shù)據(jù)A著色（不穩(wěn)定）5minY(%)Lab最大色差判定146.26-32.845.10不符合248.98-31.85347.40-32.220.86449.10-32.21547.37-31.68備注：2號(hào)樣品因自身原因，狀態(tài)不穩(wěn)定，一個(gè)小時(shí)了透射數(shù)據(jù)還一直在變。以上數(shù)據(jù)為5min時(shí)的測試結(jié)果。A褪色（不穩(wěn)定）5minY(%)Lab最大色差判定142.19-33.884.20不符合244.19-32.66345.34-32.69446.01-32.305-31.59備注：2號(hào)樣品因自身原因，狀態(tài)不穩(wěn)定，一個(gè)小時(shí)了透射數(shù)據(jù)還一直在變。以上數(shù)據(jù)為5min時(shí)的測試結(jié)果。B著色5min1.2VY(%)Lab最大色差判定120.7052.62-9.63-0.230.37符合220.5152.41-9.38-0.05320.6452.55-9.63-0.19420.6752.59-9.510.04520.5752.47-9.540.09B褪色5min1.3VY(%)Lab最大色差判定10.454.082.750.23符合20.444.002.67-11.0330.454.052.68-11.0440.454.062.71-11.0350.454.022.68-10.93C著色5min0.9VY(%)Lab最大色差判定154.7578.90-3.51-0.130.28符合254.7678.90-3.41-0.32354.5778.79-3.38-0.30454.8378.94-3.44-0.18555.0279.05-3.48-0.27C褪色5min0.9VY(%)Lab最大色差判定19.8737.614.26-47.870.55符合29.8437.56-47.7539.7537.394.18-47.6849.7537.384.25-47.7559.8537.584.57-48.02表8其他顏色均勻性數(shù)據(jù)序號(hào)單片反射色差判定單片反射批量色差判定射色差批量透射色差判定A2.24符合3.35不符合----B0.35符合0.33符合0.290.33符合C0.26符合0.32符合0.220.43符合D0.39符合0.49符合0.360.41符合顏色均勻性合格率：14/17=82.4%2.7功率限值表9維持功耗測試結(jié)果樣品編試樣尺寸/mm變色面積變色功率(W/m2)維持功耗(W/m2)判定A著色300×3000.06250.420.080符合A褪色300×3000.06250.530.070符合B著色300×3000.06760.70.280.007符合B褪色300×3000.0760.70.350.009符合C300×3000.06760.90.470.012符合D600×6000.06760.70.560.015符合維持功耗合格率：100%2.8絕緣電阻表10絕緣電阻測試結(jié)果樣品編號(hào)試樣類型試樣尺寸（mm）絕緣電阻/GΩ判定干燥環(huán)境潮濕環(huán)境A非鍍膜試樣300×300243.2631.80符合B非鍍膜試樣300×300355.1044.33符合C鍍膜試樣600×600244.5155.36符合D非鍍膜試樣600×600221.2533.88符合絕緣電阻合格率：100%。2.9熱工性能表11熱工性能測試結(jié)果樣品編號(hào)太陽得熱系數(shù)判定A0.41（褪色0.33（著色）符合B0.30（褪色）,0.29（著色）符合C0.47（褪色）,0.43（著色）符合D0.28（褪色）,0.27（著色）符合熱工性能合格率：100%2.10高低溫存儲(chǔ)性能表1290℃存儲(chǔ)性能樣品編試驗(yàn)前試驗(yàn)后判定褪色態(tài)可見光透射比著色態(tài)可見光透射比褪色態(tài)可見光透射比著色態(tài)可見光透射比著色轉(zhuǎn)換外觀質(zhì)量A55.87------已完全失效不符合B0.3820.370.51未見明顯缺陷符合C52.258.13------已完全失效不符合D3.294.23未見明顯缺陷符合表12-40℃存儲(chǔ)性能樣品編試驗(yàn)前試驗(yàn)后判定褪色態(tài)可見光透射比著色態(tài)可見光透射比褪色態(tài)可見光透射比著色態(tài)可見光透射比著色轉(zhuǎn)換外觀質(zhì)量A56.3154.05--有部分區(qū)域失效不符合B20.030.390.62無明顯變化符合C51.378.0948.267.74無明顯變化符合D3.029.683.52無明顯