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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70年代開始，Low-E鍍膜技術飛速發(fā)展。目前，在線Low-E鍍膜已可大批量生產，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。離線Low-E鍍膜已可生產輻射率為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玻璃生產的。據技術人員透露，該公司采用的Low-E玻璃輻射率已經可以達到0.02，甚至可以達到0.015，這已相當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，如今，據說在一定條件下已可存放數月，這是技術的巨大進步?，F(xiàn)在，Guardian、Saint-Gobain等公司的Low-E鍍膜技術都已達到同等水平，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玻璃的技術進步就為中空玻璃和真空玻璃的質量提升創(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這種雙Low-E雙中空玻璃，說明市場對其需求還是相當可觀的。
據幾位德國專家介紹，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，這是吸引科學家研究真空玻璃的一個重要原因。
在上世紀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)產業(yè)化，先后建立了年產量10萬平方米和50萬平方米的生產線。但總體上看，過去10余年來國外在真空玻璃技術上和商業(yè)上都無顯著建樹，國際上有關研發(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)造了多項世界紀錄，使真空玻璃研發(fā)和應用達到新的水平。
目前，北京新立基公司正在多年的專利和工藝技術基礎上，在北京建立一條年產50萬平方米真空玻璃自動化連續(xù)生產線，此生產線在2011年投產后，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鍍膜技術結合的優(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，德國斯圖加特大學和BBG公司展出了U值為0.6W/m2·K的真空玻璃樣品和生產線流程圖；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的新突破和產業(yè)化的新飛躍，讓真空玻璃造福于人類，讓科學家夢想成真。
參觀國際玻璃展后的思考
目前，節(jié)能玻璃的主流產品當然是Low-E中空玻璃，我國應提高門窗節(jié)能標準，加大Low-E中空玻璃的推廣力度，同時要嚴格控制產品質量。在嚴寒地區(qū)，應逐步推廣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，在保證質量和壽命的前提下加快產業(yè)化進程，提高產能，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70年代開始，Low-E鍍膜技術飛速發(fā)展。目前，在線Low-E鍍膜已可大批量生產，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。離線Low-E鍍膜已可生產輻射率為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玻璃生產的。據技術人員透露，該公司采用的Low-E玻璃輻射率已經可以達到0.02，甚至可以達到0.015，這已相當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，如今，據說在一定條件下已可存放數月，這是技術的巨大進步?，F(xiàn)在，Guardian、Saint-Gobain等公司的Low-E鍍膜技術都已達到同等水平，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玻璃的技術進步就為中空玻璃和真空玻璃的質量提升創(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這種雙Low-E雙中空玻璃，說明市場對其需求還是相當可觀的。
據幾位德國專家介紹，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，這是吸引科學家研究真空玻璃的一個重要原因。
在上世紀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)產業(yè)化，先后建立了年產量10萬平方米和50萬平方米的生產線。但總體上看，過去10余年來國外在真空玻璃技術上和商業(yè)上都無顯著建樹，國際上有關研發(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)造了多項世界紀錄，使真空玻璃研發(fā)和應用達到新的水平。
目前，北京新立基公司正在多年的專利和工藝技術基礎上，在北京建立一條年產50萬平方米真空玻璃自動化連續(xù)生產線，此生產線在2011年投產后，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鍍膜技術結合的優(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，德國斯圖加特大學和BBG公司展出了U值為0.6W/m2·K的真空玻璃樣品和生產線流程圖；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的新突破和產業(yè)化的新飛躍，讓真空玻璃造福于人類，讓科學家夢想成真。
參觀國際玻璃展后的思考
目前，節(jié)能玻璃的主流產品當然是Low-E中空玻璃，我國應提高門窗節(jié)能標準，加大Low-E中空玻璃的推廣力度，同時要嚴格控制產品質量。在嚴寒地區(qū)，應逐步推廣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，在保證質量和壽命的前提下加快產業(yè)化進程，提高產能，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。
