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在2010年的杜塞爾多夫國際玻璃展上，各國玻璃廠商爭相展出各種節(jié)能玻璃產(chǎn)品，筆者觀展后思考了節(jié)能玻璃的若干發(fā)展趨勢和展望前景，歸結(jié)如下。
世界節(jié)能玻璃發(fā)展趨勢
一、Low-E玻璃研發(fā)進展快速，性能近乎完美
在全球節(jié)能減排政策的推動下，從上世紀(jì)70年代開始，Low-E鍍膜技術(shù)飛速發(fā)展。目前，在線Low-E鍍膜已可大批量生產(chǎn)，輻射率約為0.15的在線Low-E玻璃，性能穩(wěn)定、不易受潮變質(zhì)。離線Low-E鍍膜已可生產(chǎn)輻射率為0.03的可鋼化Low-E玻璃，如Interpane公司的中空玻璃就是用這種Low-E玻璃生產(chǎn)的。據(jù)技術(shù)人員透露，該公司采用的Low-E玻璃輻射率已經(jīng)可以達到0.02，甚至可以達到0.015，這已相當(dāng)于在玻璃上鍍不透明銀膜或金膜的水平。過去，這樣的Low-E玻璃穩(wěn)定性很差，不可鋼化或鋼化后要盡快合成中空，否則就會氧化變質(zhì)，如今，據(jù)說在一定條件下已可存放數(shù)月，這是技術(shù)的巨大進步?，F(xiàn)在，Guardian、Saint-Gobain等公司的Low-E鍍膜技術(shù)都已達到同等水平，而且都研發(fā)出了高透型和遮陽型等系列產(chǎn)品。更重要的是，Low-E玻璃的成本也在不斷降低，這樣一來Low-E玻璃的技術(shù)進步就為中空玻璃和真空玻璃的質(zhì)量提升創(chuàng)造了條件。
二、節(jié)能減排要求中空玻璃進一步降低U值，卻受到重量和厚度的瓶頸制約
歐盟地區(qū)在玻璃門窗節(jié)能方面一直處于全球領(lǐng)先位置，早在1995年，德國就已立法推廣Low-E中空玻璃。目前，在推廣U值約為1.1W/m2·K的單Low-E中空的基礎(chǔ)上，又開始推廣U值約為0.7W/m2·K的雙Low-E雙中空玻璃。在此屆國際玻璃展上各大玻璃廠商都展出了這類產(chǎn)品，而且筆者在德國和奧地利參觀多家工廠時都看到正在生產(chǎn)這種雙Low-E雙中空玻璃，說明市場對其需求還是相當(dāng)可觀的。
據(jù)幾位德國專家介紹，希望進一步降低U值的愿望和玻璃太厚太重的矛盾成為困擾許多專家和房地產(chǎn)商的難題，很多人在思考下一步該如何改變。
三、真空玻璃研發(fā)再次呈升溫趨勢
與中空玻璃相比，真空玻璃U值低、厚度薄的優(yōu)勢是比較明顯的。比如用前述輻射率0.03的Low-E玻璃，不難制造出U值約0.31W/m2·K的單Low-E真空玻璃和U值0.25W/m2·K的雙Low-E真空玻璃，不僅厚度比中空玻璃薄很多，而且Low-E膜處于真空環(huán)境中，可以得到充分的保護，避免其氧化失效，這是吸引科學(xué)家研究真空玻璃的一個重要原因。
在上世紀(jì)70年代第一次能源危機后，西方國家掀起研發(fā)節(jié)能玻璃的熱潮。除Low-E玻璃和相關(guān)聯(lián)的中空玻璃外，美國科羅拉多太陽能研究所和悉尼大學(xué)相繼研發(fā)真空玻璃，后者于1997年使其專利在日本板硝子公司（NSG）實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，先后建立了年產(chǎn)量10萬平方米和50萬平方米的生產(chǎn)線。但總體上看，過去10余年來國外在真空玻璃技術(shù)上和商業(yè)上都無顯著建樹，國際上有關(guān)研發(fā)也一度走向低潮，但中國在真空玻璃的研發(fā)上卻后來居上。1998年青島新立基公司成立，2001年北京新立基公司成立后，投入大量人力物力建立了中試生產(chǎn)線并建造了30多項各種示范建筑工程，創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄，使真空玻璃研發(fā)和應(yīng)用達到新的水平。
目前，北京新立基公司正在多年的專利和工藝技術(shù)基礎(chǔ)上，在北京建立一條年產(chǎn)50萬平方米真空玻璃自動化連續(xù)生產(chǎn)線，此生產(chǎn)線在2011年投產(chǎn)后，將成為世界真空玻璃發(fā)展史上一個新的里程碑。中國的真空玻璃研發(fā)已列入國家“十二五”科技計劃，成為我國節(jié)能減排和自主創(chuàng)新的一個亮點。
與此同時，世界各國也再次重視真空玻璃的研發(fā)，美國Guardian公司近年又恢復(fù)了過去曾進行多年的真空玻璃研發(fā)，希望用它與Low-E鍍膜技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢及其市場優(yōu)勢開啟真空玻璃市場；歐洲多個國家都在加緊研發(fā)，如此屆國際玻璃展上，德國斯圖加特大學(xué)和BBG公司展出了U值為0.6W/m2·K的真空玻璃樣品和生產(chǎn)線流程圖；捷克和中國臺灣等多家公司也展出了樣品。韓國LGhansys公司已建立了試驗生產(chǎn)線并于2010年8月宣布開始銷售真空玻璃。韓國EAGON和HanwhaL&C兩家公司也宣布2011年要銷售自己研制的真空玻璃。無論在中國還是國外，有許多研發(fā)單位正在埋頭苦干，都希望在這一領(lǐng)域有所突破。
“眾人拾柴火焰高”，希望新一輪的研發(fā)熱潮帶來真空玻璃技術(shù)的新突破和產(chǎn)業(yè)化的新飛躍，讓真空玻璃造福于人類，讓科學(xué)家夢想成真。
參觀國際玻璃展后的思考
目前，節(jié)能玻璃的主流產(chǎn)品當(dāng)然是Low-E中空玻璃，我國應(yīng)提高門窗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加大Low-E中空玻璃的推廣力度，同時要嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。在嚴(yán)寒地區(qū)，應(yīng)逐步推廣U值小于1W/m2·K的Low-E雙中空玻璃。
加大對真空玻璃研發(fā)的支持力度，在保證質(zhì)量和壽命的前提下加快產(chǎn)業(yè)化進程，提高產(chǎn)能，降低成本，爭取盡快推廣普及。
Low-E中空和真空玻璃基本上是真空保溫瓶原理的拓展，研究人員應(yīng)從不同物理原理去探索未來節(jié)能門窗的新思路、新方向。近幾年來研發(fā)的真空硅氣凝膠窗不用Low-E膜和真空玻璃中的支撐物，可達到相當(dāng)于真空玻璃的低U值水平。雖然目前在透光度和成本上還存在著若干問題，但這種方向值得探索。另外，透明光伏玻璃的研究也是新的發(fā)展方向，如有突破則可變被動式節(jié)能窗為主動式節(jié)能窗。
人類總是在不斷探索、創(chuàng)新中前進，我國的建材科研人員一定要在不斷吸收國外新成果的同時勇于創(chuàng)新，讓中國的建材工業(yè)走向世界的前列，把我國的玻璃工業(yè)做大做強。
世界節(jié)能玻璃發(fā)展趨勢
一、Low-E玻璃研發(fā)進展快速，性能近乎完美
在全球節(jié)能減排政策的推動下，從上世紀(jì)70年代開始，Low-E鍍膜技術(shù)飛速發(fā)展。目前，在線Low-E鍍膜已可大批量生產(chǎn)，輻射率約為0.15的在線Low-E玻璃，性能穩(wěn)定、不易受潮變質(zhì)。離線Low-E鍍膜已可生產(chǎn)輻射率為0.03的可鋼化Low-E玻璃，如Interpane公司的中空玻璃就是用這種Low-E玻璃生產(chǎn)的。據(jù)技術(shù)人員透露，該公司采用的Low-E玻璃輻射率已經(jīng)可以達到0.02，甚至可以達到0.015，這已相當(dāng)于在玻璃上鍍不透明銀膜或金膜的水平。過去，這樣的Low-E玻璃穩(wěn)定性很差，不可鋼化或鋼化后要盡快合成中空，否則就會氧化變質(zhì)，如今，據(jù)說在一定條件下已可存放數(shù)月，這是技術(shù)的巨大進步?，F(xiàn)在，Guardian、Saint-Gobain等公司的Low-E鍍膜技術(shù)都已達到同等水平，而且都研發(fā)出了高透型和遮陽型等系列產(chǎn)品。更重要的是，Low-E玻璃的成本也在不斷降低，這樣一來Low-E玻璃的技術(shù)進步就為中空玻璃和真空玻璃的質(zhì)量提升創(chuàng)造了條件。
二、節(jié)能減排要求中空玻璃進一步降低U值，卻受到重量和厚度的瓶頸制約
歐盟地區(qū)在玻璃門窗節(jié)能方面一直處于全球領(lǐng)先位置，早在1995年，德國就已立法推廣Low-E中空玻璃。目前，在推廣U值約為1.1W/m2·K的單Low-E中空的基礎(chǔ)上，又開始推廣U值約為0.7W/m2·K的雙Low-E雙中空玻璃。在此屆國際玻璃展上各大玻璃廠商都展出了這類產(chǎn)品，而且筆者在德國和奧地利參觀多家工廠時都看到正在生產(chǎn)這種雙Low-E雙中空玻璃，說明市場對其需求還是相當(dāng)可觀的。
據(jù)幾位德國專家介紹，希望進一步降低U值的愿望和玻璃太厚太重的矛盾成為困擾許多專家和房地產(chǎn)商的難題，很多人在思考下一步該如何改變。
三、真空玻璃研發(fā)再次呈升溫趨勢
與中空玻璃相比，真空玻璃U值低、厚度薄的優(yōu)勢是比較明顯的。比如用前述輻射率0.03的Low-E玻璃，不難制造出U值約0.31W/m2·K的單Low-E真空玻璃和U值0.25W/m2·K的雙Low-E真空玻璃，不僅厚度比中空玻璃薄很多，而且Low-E膜處于真空環(huán)境中，可以得到充分的保護，避免其氧化失效，這是吸引科學(xué)家研究真空玻璃的一個重要原因。
在上世紀(jì)70年代第一次能源危機后，西方國家掀起研發(fā)節(jié)能玻璃的熱潮。除Low-E玻璃和相關(guān)聯(lián)的中空玻璃外，美國科羅拉多太陽能研究所和悉尼大學(xué)相繼研發(fā)真空玻璃，后者于1997年使其專利在日本板硝子公司（NSG）實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，先后建立了年產(chǎn)量10萬平方米和50萬平方米的生產(chǎn)線。但總體上看，過去10余年來國外在真空玻璃技術(shù)上和商業(yè)上都無顯著建樹，國際上有關(guān)研發(fā)也一度走向低潮，但中國在真空玻璃的研發(fā)上卻后來居上。1998年青島新立基公司成立，2001年北京新立基公司成立后，投入大量人力物力建立了中試生產(chǎn)線并建造了30多項各種示范建筑工程，創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄，使真空玻璃研發(fā)和應(yīng)用達到新的水平。
目前，北京新立基公司正在多年的專利和工藝技術(shù)基礎(chǔ)上，在北京建立一條年產(chǎn)50萬平方米真空玻璃自動化連續(xù)生產(chǎn)線，此生產(chǎn)線在2011年投產(chǎn)后，將成為世界真空玻璃發(fā)展史上一個新的里程碑。中國的真空玻璃研發(fā)已列入國家“十二五”科技計劃，成為我國節(jié)能減排和自主創(chuàng)新的一個亮點。
與此同時，世界各國也再次重視真空玻璃的研發(fā)，美國Guardian公司近年又恢復(fù)了過去曾進行多年的真空玻璃研發(fā)，希望用它與Low-E鍍膜技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢及其市場優(yōu)勢開啟真空玻璃市場；歐洲多個國家都在加緊研發(fā)，如此屆國際玻璃展上，德國斯圖加特大學(xué)和BBG公司展出了U值為0.6W/m2·K的真空玻璃樣品和生產(chǎn)線流程圖；捷克和中國臺灣等多家公司也展出了樣品。韓國LGhansys公司已建立了試驗生產(chǎn)線并于2010年8月宣布開始銷售真空玻璃。韓國EAGON和HanwhaL&C兩家公司也宣布2011年要銷售自己研制的真空玻璃。無論在中國還是國外，有許多研發(fā)單位正在埋頭苦干，都希望在這一領(lǐng)域有所突破。
“眾人拾柴火焰高”，希望新一輪的研發(fā)熱潮帶來真空玻璃技術(shù)的新突破和產(chǎn)業(yè)化的新飛躍，讓真空玻璃造福于人類，讓科學(xué)家夢想成真。
參觀國際玻璃展后的思考
目前，節(jié)能玻璃的主流產(chǎn)品當(dāng)然是Low-E中空玻璃，我國應(yīng)提高門窗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加大Low-E中空玻璃的推廣力度，同時要嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量。在嚴(yán)寒地區(qū)，應(yīng)逐步推廣U值小于1W/m2·K的Low-E雙中空玻璃。
加大對真空玻璃研發(fā)的支持力度，在保證質(zhì)量和壽命的前提下加快產(chǎn)業(yè)化進程，提高產(chǎn)能，降低成本，爭取盡快推廣普及。
Low-E中空和真空玻璃基本上是真空保溫瓶原理的拓展，研究人員應(yīng)從不同物理原理去探索未來節(jié)能門窗的新思路、新方向。近幾年來研發(fā)的真空硅氣凝膠窗不用Low-E膜和真空玻璃中的支撐物，可達到相當(dāng)于真空玻璃的低U值水平。雖然目前在透光度和成本上還存在著若干問題，但這種方向值得探索。另外，透明光伏玻璃的研究也是新的發(fā)展方向，如有突破則可變被動式節(jié)能窗為主動式節(jié)能窗。
人類總是在不斷探索、創(chuàng)新中前進，我國的建材科研人員一定要在不斷吸收國外新成果的同時勇于創(chuàng)新，讓中國的建材工業(yè)走向世界的前列，把我國的玻璃工業(yè)做大做強。
