在全球节能减排政策的推动下,从上世纪70年代开始,Low-E镀膜技术飞速发展。目前,在线Low-E镀膜已可大批量生产,辐射率约为0.15的在线Low-E玻璃,性能稳定、不易受潮变质。离线Low-E镀膜已可生产辐射率为0.03的可钢化Low-E玻璃,过去这样的Low-E玻璃稳定性很差,不可钢化或钢化后要尽快合成中空,否则就会氧化变质,如今,据说在一定条件下已可存放数月,这是技术的巨大进步。现在,PPG、Guardian、金晶等公司的Low-E镀膜技术都已达到同等水平,而且都研发出了高透型和遮阳型等系列产品。更重要的是,Low-E玻璃的成本也在不断降低,这样一来Low-E玻璃的技术进步就为中空玻璃和真空玻璃的质量提升创造了条件。
欧盟地区在玻璃门窗节能方面一直处于全球领先位置,早在1995年,德国就已立法推广Low-E中空玻璃。目前,在推广U值约为1.1W/m2·K的单Low-E中空的基础上,又开始推广U值约为0.7W/m2·K的双Low-E双中空玻璃。在此届国际玻璃展上各大玻璃厂商都展出了这类产品,而且在德国和奥地利的工厂都正在生产这种双Low-E双中空玻璃,说明市场对其需求还是相当可观的。
据几位德国专家介绍,希望进一步降低U值的愿望和玻璃太厚太重的矛盾成为困扰许多专家和房地产商的难题,很多人在思考下一步该如何改变。
与中空玻璃相比,真空玻璃U值低、厚度薄的优势是比较明显的。比如用前述辐射率0.03的Low-E玻璃,不难制造出U值约0.31W/m2·K的单Low-E真空玻璃和U值0.25W/m2·K的双Low-E真空玻璃,不仅厚度比中空玻璃薄很多,而且Low-E膜处于真空环境中,可以得到充分的保护,避免其氧化失效,这是吸引科学家研究真空玻璃的一个重要原因。
创新的悬浮膜技术
下面介绍一种创新的悬浮膜技术,可用于中空玻璃内,好处是获取更低的玻璃U值。
CUin Insulating Glass Units (IGU's) utilize innovative suspended Film Technology to achieve the lowest centre pane U Values with double and Treble Glazed Units.
举例,如果需要制作一块U值达到0.5W/㎡K,尺寸为2000*2200mm的玻璃,传统做法的玻璃厚度要达到38mm,重量要达到198kg。而如果采用此种新技术,厚度仅为32mm,且重量仅为132kg。
A Developer looking to achieve a 0.5 U Value on a opening of 2000 x 2200 with a traditional Treble Glazed unit would require a unit that was around 38mm in thickness and weighing around 198kg.Or they can install CUin - a 32mm thick unit weighing only 132kg.
(附原文链接:http://www.euglass.com/cuin.html)
32mm厚度的玻璃,U值可以低到0.4W/㎡K!更变态的是用此种技术制作一块厚度仅为54mm的玻璃,U值可以做到0.2W/㎡K!这是什么概念?以导热系数为0.025W/mk的聚氨酯保温板为例,一块厚度为54mm的聚氨酯保温板的U值为0.46W/㎡K,这货的保温隔热效率比聚氨酯保温板还高!
Local Government Training Centre
Location – Brno, Czech Republic
Architect – Atelier Habina
Main Contractor - Skanska
Completed - 2008
A typical glazing in aluminum curtain wall facade, low energy and safety CUIN glazing - Ug = 0.6 Wm²K.
此项目应用了该技术制作的玻璃,Ug值达到0.6Wm²K。这可是被动房的标准了,关键是人家在2008年就完成了!看到差距了吗?
Low Iron - 就是低铁,带来的效果就是透明度的提高,俗称超白玻璃。超白玻一般用在商店展示面,提高店面通透性,让顾客看清楚里面的展品。
low-E 玻璃——又称低辐射玻璃,一般用在办公住宅立面,减少阳光带进建筑的热量,自然也损失一部分通透性,透光率一般可达到80%以上。反射中远红外线(不是紫外线,不是紫外线,不是紫外线)。
Heat Strengthened laminated glass - 热强化夹胶玻璃,Heat Strengthened 指的是热强化玻璃,也叫半强化玻璃。同样是通过加热使玻璃内部产生应力,使玻璃更加坚固。和强化玻璃不一样的地方在于,不太容易自爆,而且在爆裂的时候不会产生强化玻璃爆裂时的颗粒状粉碎效果,所以破坏后一般情况下仍能保持整体不塌落。
钢化玻璃——增强玻璃,强度是普通玻璃的4-5倍,特点是破碎时玻璃呈小颗粒,但有自爆的可能性。
夹胶玻璃——就是在两片及以上玻璃之间用胶片粘在一起,以加强玻璃的安全性能,你拿锤子敲一下自家车挡风玻璃就知道是什么效果了。多层钢化夹胶达到一定的厚度和强度就是防弹玻璃。
世界各国再次重视真空玻璃的研发,美国Guardian公司近年又恢复了过去曾进行多年的真空玻璃研发,希望用它与Low-E镀膜技术结合的优势及其市场优势开启真空玻璃市场;欧洲多个国家都在加紧研发,如此届国际玻璃展上,德国斯图加特大学和BBG公司展出了U值为0.6W/m2·K的真空玻璃样品和生产线流程图;捷克和中国台湾等多家公司也展出了样品。韩国LGhansys公司已建立了试验生产线并于2010年8月宣布开始销售真空玻璃。韩国EAGON和HanwhaL&C两家公司也宣布2011年要销售自己研制的真空玻璃。无论在中国还是国外,有许多研发单位正在埋头苦干,都希望在这一领域有所突破。
“众人拾柴火焰高”,希望新一轮的研发热潮带来真空玻璃技术的新突破和产业化的新飞跃,让真空玻璃造福于人类,让科学家梦想成真。
目前,节能玻璃的主流产品当然是Low-E中空玻璃,我国应提高门窗节能标准,加大Low-E中空玻璃的推广力度,同时要严格控制产品质量。在严寒地区,应逐步推广U值小于1W/m2·K的Low-E双中空玻璃。
Low-E中空和真空玻璃基本上是真空保温瓶原理的拓展,研究人员应从不同物理原理去探索未来节能门窗的新思路、新方向。近几年来研发的真空硅气凝胶窗不用Low-E膜和真空玻璃中的支撑物,可达到相当于真空玻璃的低U值水平。虽然目前在透光度和成本上还存在着若干问题,但这种方向值得探索。另外,透明光伏玻璃的研究也是新的发展方向,如有突破则可变被动式节能窗为主动式节能窗。
人类总是在不断探索、创新中前进,我国的建材科研人员一定要在不断吸收国外新成果的同时勇于创新,让中国的建材工业走向世界的前列,把我国的玻璃工业做大做强。