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高效、節能、安全——未來建筑玻璃功能化的核心

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高效、節能、安全——未來建筑玻璃功能化的核心

發布日期:2016-10-17 13:07 來源:http://www.0541004.live 點擊:

2016年4月,國家發布了“重點基礎材料技術提升與產業化重點專項”首批項目指南,正式將“智能玻璃與高安全功能玻璃關鍵技術開發”列入“特種功能玻璃材料及制造工藝技術”指南。7月,經過層層選拔,由中國建材總院牽頭的“智能玻璃與高安全功能玻璃關鍵技術開發”項目團隊脫穎而出,獲得立項和經費支持。

  

  高效節能與安全是未來建筑玻璃的發展方向

  

  玻璃因其獨特的光學性能,成為建筑物構件的重要組成部分。近年來,建筑玻璃從采光、裝飾向著高效節能、控制光線、安全、改善環境等多功能化方向發展。智能調光玻璃、低輻射節能玻璃、真空玻璃、防火玻璃等新型功能玻璃已成為建筑玻璃行業的新寵。電致/熱致變色玻璃可以根據人為意愿,對采光進行調控,是一種智能化的節能玻璃。低輻射全鋼化真空玻璃能夠有效阻斷室內外的熱量和聲音傳遞,是未來高效節能玻璃的發展方向。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支出中的一項重大消耗,自清潔功能也是未來玻璃構件的一大發展方向。

  

  從上世紀開始,美國、德國、英國、日本等少數發達國家便開展了電致/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,在基礎理論、相關材料與結構、產品性能、核心制造技術與裝備等方面取得了大量成果和專利。近年來,在國家政策的引領和激勵下,國內各大高校、科研院所、企業和個人潛心研究積極創新,在功能玻璃研究領域取得了多項突破性成果,尤其是真空玻璃技術已居于國際領先地位。然而,總體來說,或技術還不夠成熟,或核心技術、裝備還掌握在少數企業手中,目前還缺乏價格低廉的功能玻璃產品。因此,突破技術壟斷、實現功能玻璃國產化迫在眉睫。

  

  智能玻璃與高安全功能玻璃國產化道路任重道遠

  

  世界范圍內,只有美國Sage和View公司實現了固態全無機電致變色鍍膜玻璃產業化生產,其技術壟斷、價格昂貴。目前,國內僅浙江上方電子裝備有限公司建立了首條全無機電致變色玻璃生產線,制備出370mm×470mm的樣品。相比較而言,熱致變色玻璃研究較成熟,上海大學采用液相法制備熱致變色材料在佛山金智節能膜有限公司實現了產業化,但太陽能調節效率較低。

  

  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和設備。國內耀華集團、旗濱集團和中航三鑫分別以高昂的價格引進PPG和Arkema的技術,獲得了浮法在線制備鍍膜玻璃的生產能力,但是沒有連續生產。

  

  真空玻璃的保溫、隔音性能優異,但是安全性問題制約了其推廣應用。日本板硝子采用悉尼大學專利技術早在本世紀初就實現了真空玻璃產業化,但迄今為止仍未突破鋼化真空玻璃制造技術。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,實現鋼化真空玻璃快速封接,為鋼化真空玻璃產業化技術開啟了新的一頁。

  

  圣戈班和皮爾金頓生產的無機復合防火玻璃在國際市場上占主要份額,而國內多以有機復合防火玻璃產品為主,因耐候性問題無法用于建筑外窗。北京格林京豐等少數企業可生產無機復合防火玻璃,但因模數低,其性能與國外產品差距較大。

  

  針對上述發展現狀和問題,“智能玻璃與高安全功能玻璃關鍵技術開發”項目(項目編號:2016YFB0303900)擬開展固態全無機電致/熱致變色玻璃、節能易潔玻璃、低輻射全鋼化真空玻璃、高性能復合防火玻璃等智能玻璃與高安全功能玻璃制造關鍵技術的研發。通過該項目的實施,掌握智能玻璃規?;圃旒夹g,突破產品空白;解決線鍍膜玻璃功能單一問題,并提高其節能性能,適應市場需求;解決真空玻璃安全性問題和防火玻璃耐久性問題,推進其推廣應用。該項目的實施旨在提升我國建筑功能玻璃的設計、制造與應用水平,以及自主創新能力,提升建筑玻璃行業的整體競爭實力,實現其整體水平由跟跑型為主向并行和領跑型轉變。

  

  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

  

  固態全無機電致變色鍍膜玻璃適合大面積制備,其材料具有穩定性好、使用壽命長的特點,是最有希望用于建筑幕墻和外窗的主動式調控節能玻璃,市場前景廣闊。它與低輻射鍍膜玻璃等被動式節能玻璃協同使用,可以最大限度實現建筑玻璃的節能,具有良好的經濟和社會效益。

  

  全光譜多功能節能易潔鍍膜玻璃,輻射率逼近離線低輻射鍍膜玻璃產品,將大大拓展低輻射鍍膜玻璃的使用范疇;復合易潔功能,將降低深加工過程中的清潔成本和服役過程中的維護成本,具有廣闊的市場前景和經濟效益。

  

  該項目預期除獲得大尺寸新型鋼化真空玻璃產品外,還將大幅提高生產效率、降低生產成本。無鉛、鋼化新型安全環保真空玻璃的開發,將突破真空玻璃的安全性問題,并促進真空玻璃在展示冷柜玻璃門及客車、列車、船舶的玻璃窗等領域的應用,產業化前景廣闊。

  

  無機復合防火玻璃是現今唯一能夠滿足1h以上防火隔熱性能的玻璃產品,應用前景廣闊,而具有異形結構的復合防火玻璃非常適合于幕墻、防火通道和隔離區使用。高性能異形復合防火玻璃的開發,將進一步拓寬玻璃產品的應用范疇。

  

  總之,門窗是建筑物能量損失的最后一道閘門,高效節能與安全是未來玻璃功能化的核心內容。該項目的實施將在高附加值、新型建筑功能玻璃基礎材料的設計與開發、制造流程與工藝優化以及產業化等方面獲得重點突破,將引領我國高端建筑玻璃產品走向世界。


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