高效 節(jié)能 安全——
未來建筑玻璃功能化的核心

自國家發(fā)布了“重點(diǎn)基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)專項(xiàng)”項(xiàng)目指南后，正式將“智能玻璃與高安全功能玻璃關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”列入“特種功能玻璃材料及制造工藝技術(shù)”指南。經(jīng)過層層選拔，由中國建材總院牽頭的“智能玻璃與高安全功能玻璃關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)脫穎而出，獲得立項(xiàng)和經(jīng)費(fèi)支持。

高效節(jié)能與安全是未來建筑玻璃的發(fā)展方向

玻璃因其獨(dú)特的光學(xué)性能，成為建筑物構(gòu)件的重要組成部分。近年來，建筑玻璃從采光、裝飾向著高效節(jié)能、控制光線、安全、改善環(huán)境等多功能化方向發(fā)展。智能調(diào)光玻璃、低輻射節(jié)能玻璃、真空玻璃、防火玻璃等新型功能玻璃已成為建筑玻璃行業(yè)的新寵。電致/熱致變色玻璃可以根據(jù)人為意愿，對采光進(jìn)行調(diào)控，是一種智能化的節(jié)能玻璃。低輻射全鋼化真空玻璃能夠有效阻斷室內(nèi)外的熱量和聲音傳遞，是未來高效節(jié)能玻璃的發(fā)展方向。防火玻璃可以控制火勢蔓延，是一種重要的安全玻璃。隨著公共建筑窗體面積不斷增大，清潔問題成為建筑物維護(hù)支出中的一項(xiàng)重大消耗，自清潔功能也是未來玻璃構(gòu)件的一大發(fā)展方向。

從上世紀(jì)開始，美國、德國、英國、日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國家便開展了電致/熱致變色玻璃、隔熱易潔等在線鍍膜玻璃、真空玻璃、防火玻璃等功能玻璃的研究工作，在基礎(chǔ)理論、相關(guān)材料與結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、核心制造技術(shù)與裝備等方面取得了大量成果和專利。近年來，在國家政策的引領(lǐng)和激勵(lì)下，國內(nèi)各大高校、科研院所、企業(yè)和個(gè)人潛心研究積極創(chuàng)新，在功能玻璃研究領(lǐng)域取得了多項(xiàng)突破性成果,尤其是真空玻璃技術(shù)已居于國際領(lǐng)先地位。然而，總體來說，或技術(shù)還不夠成熟，或核心技術(shù)、裝備還掌握在少數(shù)企業(yè)手中，目前還缺乏價(jià)格低廉的功能玻璃產(chǎn)品。因此，突破技術(shù)壟斷、實(shí)現(xiàn)功能玻璃國產(chǎn)化迫在眉睫。

智能玻璃與高安全功能玻璃國產(chǎn)化道路任重道遠(yuǎn)

世界范圍內(nèi)，只有美國Sage和View公司實(shí)現(xiàn)了固態(tài)全無機(jī)電致變色鍍膜玻璃產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，其技術(shù)壟斷、價(jià)格昂貴。目前，國內(nèi)僅浙江上方電子裝備有限公司建立了首條全無機(jī)電致變色玻璃生產(chǎn)線，制備出370mm×470mm的樣品。相比較而言，熱致變色玻璃研究較成熟，上海大學(xué)采用液相法制備熱致變色材料在佛山金智節(jié)能膜有限公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，但太陽能調(diào)節(jié)效率較低。

目前，僅英國Pilkington、美國PPG和Arkema、日本旭硝子公司擁有浮法在線鍍膜技術(shù)和設(shè)備。國內(nèi)耀華集團(tuán)、旗濱集團(tuán)和中航三鑫分別以高昂的價(jià)格引進(jìn)PPG和Arkema的技術(shù)，獲得了浮法在線制備鍍膜玻璃的生產(chǎn)能力，但是沒有連續(xù)生產(chǎn)。

真空玻璃的保溫、隔音性能優(yōu)異，但是安全性問題制約了其推廣應(yīng)用。日本板硝子采用悉尼大學(xué)專利技術(shù)早在本世紀(jì)初就實(shí)現(xiàn)了真空玻璃產(chǎn)業(yè)化，但迄今為止仍未突破鋼化真空玻璃制造技術(shù)。近年來，中國建材總院通過紅外輻射加熱配合無鉛選擇性熱吸收封接料，實(shí)現(xiàn)鋼化真空玻璃快速封接，為鋼化真空玻璃產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開啟了新的一頁。

圣戈班和皮爾金頓生產(chǎn)的無機(jī)復(fù)合防火玻璃在國際市場上占主要份額，而國內(nèi)多以有機(jī)復(fù)合防火玻璃產(chǎn)品為主，因耐候性問題無法用于建筑外窗。北京格林京豐等少數(shù)企業(yè)可生產(chǎn)無機(jī)復(fù)合防火玻璃，但因模數(shù)低，其性能與國外產(chǎn)品差距較大。

針對上述發(fā)展現(xiàn)狀和問題，“智能玻璃與高安全功能玻璃關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2016YFB0303900）擬開展固態(tài)全無機(jī)電致/熱致變色玻璃、節(jié)能易潔玻璃、低輻射全鋼化真空玻璃、高性能復(fù)合防火玻璃等智能玻璃與高安全功能玻璃制造關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，掌握智能玻璃規(guī)?；圃旒夹g(shù)，突破產(chǎn)品空白；解決線鍍膜玻璃功能單一問題，并提高其節(jié)能性能，適應(yīng)市場需求；解決真空玻璃安全性問題和防火玻璃耐久性問題，推進(jìn)其推廣應(yīng)用。該項(xiàng)目的實(shí)施旨在提升我國建筑功能玻璃的設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用水平，以及自主創(chuàng)新能力，提升建筑玻璃行業(yè)的整體競爭實(shí)力，實(shí)現(xiàn)其整體水平由跟跑型為主向并行和領(lǐng)跑型轉(zhuǎn)變。

智能玻璃和高安全功能玻璃將開啟中國玻璃走向世界的新篇章

固態(tài)全無機(jī)電致變色鍍膜玻璃適合大面積制備，其材料具有穩(wěn)定性好、使用壽命長的特點(diǎn)，是最有希望用于建筑幕墻和外窗的主動(dòng)式調(diào)控節(jié)能玻璃，市場前景廣闊。它與低輻射鍍膜玻璃等被動(dòng)式節(jié)能玻璃協(xié)同使用，可以最大限度實(shí)現(xiàn)建筑玻璃的節(jié)能，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

全光譜多功能節(jié)能易潔鍍膜玻璃，輻射率逼近離線低輻射鍍膜玻璃產(chǎn)品，將大大拓展低輻射鍍膜玻璃的使用范疇；復(fù)合易潔功能，將降低深加工過程中的清潔成本和服役過程中的維護(hù)成本，具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。

該項(xiàng)目預(yù)期除獲得大尺寸新型鋼化真空玻璃產(chǎn)品外，還將大幅提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。無鉛、鋼化新型安全環(huán)保真空玻璃的開發(fā)，將突破真空玻璃的安全性問題，并促進(jìn)真空玻璃在展示冷柜玻璃門及客車、列車、船舶的玻璃窗等領(lǐng)域的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。

無機(jī)復(fù)合防火玻璃是現(xiàn)今唯一能夠滿足1h以上防火隔熱性能的玻璃產(chǎn)品，應(yīng)用前景廣闊，而具有異形結(jié)構(gòu)的復(fù)合防火玻璃非常適合于幕墻、防火通道和隔離區(qū)使用。高性能異形復(fù)合防火玻璃的開發(fā)，將進(jìn)一步拓寬玻璃產(chǎn)品的應(yīng)用范疇。

總之，門窗是建筑物能量損失的最后一道閘門，高效節(jié)能與安全是未來玻璃功能化的核心內(nèi)容。該項(xiàng)目的實(shí)施將在高附加值、新型建筑功能玻璃基礎(chǔ)材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)、制造流程與工藝優(yōu)化以及產(chǎn)業(yè)化等方面獲得重點(diǎn)突破，將引領(lǐng)我國高端建筑玻璃產(chǎn)品走向世界

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