節(jié)能先鋒:真空玻璃

【中玻網(wǎng)】1893年，英國物理學家、化學家占姆士·杜瓦發(fā)明保溫瓶，1913年世界靠前個平板真空玻璃專利發(fā)表。20世紀80年代起，對真空玻璃的研發(fā)逐漸活躍，其中有2個團體值得一提。一個是美國克羅拉多太陽能研究所D·K·BenSon教授領導的真空玻璃研究組，經過1985～1991年的努力，創(chuàng)立了許多值得后人借鑒的技術理論、思路和實驗室成果。另一個是悉尼大學應用物理系R·E·Collins教授領導的研究組，在1989~1994年間進一步改進工藝，1989年試制出樣品，1993年試制出靠前塊1米×1米的實用真空玻璃，并申請了4項專利；原我國北京大學物理系唐健正教授也是參與合作者之一。英國、希臘和日本等的科學家也做了大量粉似研究。經過一代代科學家的不懈努力，跨越了中空玻璃生產工藝的三大難題：①對一個0．000l立方米～0．0002立方米小容積、大表面積、狹扁腔體快速、充分抽真空，并長期有效；②玻璃板之間支撐物的物理化學特性以及幾何形狀、幾何分布須滿足10噸／平方米壓力的使用強度；③抽氣口、支撐物和鍍膜層須不影響門窗的透明美觀。
　　門窗玻璃材料從單片玻璃、中空玻璃，發(fā)展到真空玻璃已是第三代產品。中空玻璃當中是普通空氣或充氬氣。建筑用真空玻璃的制造方法是將2片玻璃板(可以是浮法玻璃、夾絲玻璃、鋼化玻璃、壓延玻璃、噴砂玻璃、吸熱玻璃、紫外線吸收玻璃、熱反射玻璃等)之間放支撐物，用450。溫度加熱l5～60分鐘，四周用焊接玻璃封邊，用真空泵從適當位置的抽氣孔抽真空，真空壓力達到0．001毫米汞柱，即形成真空玻璃。玻璃板之間支撐物是直徑0．35毫米的圓柱體，高度約等于半徑(0．1毫米～0．2毫米)，支柱間距23毫米。支柱材料可以是不銹鋼、碳化鎢鋼、鉻鋼、鋁合金等。
　　真空玻璃在大部分音域的隔音性能，優(yōu)于中空玻璃。中空玻璃平均衰減噪音為28分貝，真空玻璃平均可使噪聲降低30分貝以上。真空玻璃抗風壓等級I級，是中空玻璃的1．5倍，可用于高層建筑。真空玻璃窗透光折減系數(shù)Tr=O．53，優(yōu)于中空玻璃。真空玻璃窗保溫性能為II級。以空調節(jié)能性能比較，真空玻璃窗可分別比中空玻璃、單片玻璃節(jié)電16～18％、29～30％。以北京地區(qū)80住一2—4磚混結構通用設計耗熱量指標計算，與采用雙層玻璃相比，采用真空玻璃后，建筑物節(jié)能率由36．2％提高到42．7％，以每年100萬平方米建筑為例，單是窗戶采用真空玻璃塑鋼窗，每年節(jié)約采暖能耗就達1220噸標煤，可以大幅度提高窗戶保溫性能及建筑節(jié)能效果，為我國建筑節(jié)能趕上先進國家水平創(chuàng)造了條件。
　　1994年底，即在發(fā)明真空玻璃的第2年，日本板硝子玻璃公司聞風而動，較早從悉尼大學購得真
　　空玻璃專利使用權，在世界上靠前個將真空玻璃從實驗室推向工廠，實現(xiàn)工業(yè)化、產業(yè)化。1996年在京都工廠進行工業(yè)化生產，年產量10萬平方米。1997年1月29日，板硝子公司正式宣布推出真空玻璃產品。日本各大媒體爭相報道“優(yōu)點玻璃”問世。l998年板硝子真空玻璃產品年產量24萬平方米。同年在日本茨城縣投入資金20億日元建1座新廠，使該公司真空玻璃產品年產量又躍為近50萬平方米，實現(xiàn)年產量三級跳。據(jù)報道韓國、法國、丹麥等國家也在研制真空玻璃，但目前均未達到工業(yè)
　　化生產水平。
　　國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局已批準、頒布了修訂過的一攬子6份建筑設計國家標準，從2002年12
　　月1日開始實施，這對從整體上提升我國建筑設計標準等級是一個非常大的推動，而對真空玻璃的應用
　　推廣又是一條“利好”消息。過去我國建筑窗戶的保溫性能總體水平與國外有非常大差距，而新版《建筑外窗保溫性能分級及檢驗方法》國家標準則由原來5個等級增為10級，進一步提高了要求。