玻璃节能技术十篇

玻璃节能技术篇1

关键词：玻璃幕墙 ；节能；特定的窄腹式玻璃幕墙

Abstract: This paper analyzes the heat transfer principle of glass curtain wall, discusses the ways of glass curtain wall energy saving, and analyzes energy saving means of the single layer, double layer curtain wall glass curtain wall, particularly a specific narrow abdominal type glass curtain wall glass curtain wall.

Key words: glass curtain wall; energy saving; specific narrow abdomen type glass curtain wall

中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：

与其他建筑外墙不同，玻璃幕墙是一种新颖的建筑外墙围护形式，它以其独特的通透性、艺术性受到了更多的建筑单位和建筑师的青睐。

由于金属材质的玻璃幕墙具有轻量化、不燃化、耐震、施工迅速等优点，因此，在现代都市高楼化，防火、防震、施工安全的要求前提下，已成为今后高楼建筑的主力军之一。它可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土的使用量，对于减少高耗能建材使用所达到的节能能源、资源有很大的帮助。

但同时，玻璃幕墙作为建筑护结构，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是传统墙体热损失五六倍，幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%左右，因此，幕墙的节能有极其重要的地位，如何提高玻璃幕墙的节能性能成了建筑界和建筑幕墙行业急需解决的实际问题。只有这样，玻璃幕墙才能从外形到内在都具有强烈的时代感。

玻璃幕墙的传热过程大致有3种途径：一是玻璃和铝合金（不锈钢）金属框格的传热，通过单层玻璃的热流传热，通过金属框格传热，通过玻璃的镀膜层减少辐射换热；二是幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换热；内表面与室内空气间的对流换热，内表面与室内环境间的辐射换热；三是玻璃幕墙外表而与周围空气和外界环境间的换热；外表面与周围空气间的对流换热，外表面与外界环境间的辐射换热，外表面与空间的各种长波（如电磁波、红外线等产生的长度）辐射换热。

1.单层玻璃幕墙的节能技术

玻璃幕墙要同时满足冬季保温和夏季防热、隔热的需要。目前，对其节能的研究主要集中在传热过程的研究、传热过程与建筑运行模式结合的研究以及全生命周期分析等方面。为了解决这样的问题，通常的做法是减少玻璃幕墙的使用面积、采用不同形式的遮阳、选择合理的玻璃幕墙材料、减少开启窗扇的面积及安装时增强其密封性等。

对于建筑物外窗及玻璃幕墙来说，由于玻璃的面积占据立面的绝大部分，可以参与热交换的面积较大，因此玻璃是窗、幕墙节能的关键。近年来，随着科学技术的不断发展，出现了光谱选择透过性玻璃、透过率可调玻璃、惰性气体隔热玻璃、凝胶隔热玻璃、真空隔热玻璃等有利于节能的新型玻璃。在建筑工程上，要根据不同的要求选用不用的玻璃。

1.1材料的选用

不同材料的窗框对外窗（含玻璃幕墙、采光顶）的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料木身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框、钢窗框等材料本身的传热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酰胺（PA）断热条，聚氨酯（PU）等，对保温性能要求高的外窗（含玻璃幕墙、采光顶等）应选择断桥效果好的铝型材。

1.2单层玻璃幕墙的节能技术

玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射，但是装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统，可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热，是炎热地区建筑防热的主要措施之一。

遮有防止太阳辐射、改善室内环境气候等功能，同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。但是，如果在玻璃幕墙外做遮阳，则改变了设计的初衷，使建筑失去了光洁的立面效果，而且室外的的遮阳构件长期风吹雨打易损坏，保养和维护十分困难；因此大多数传统玻璃幕墙不得不采用室内遮阳。目前，室内遮阳使用最普遍的就是窗帘，而遮阳效果如何取决于窗帘朝阳面材料的性质。对于一般的布料而言，热量的吸收反而使室内温度上升，从而增加了夏季空调的能耗，因此，采用新型材料就显得尤为重要、新型的纳米材料不仅对紫外线辐射具有很强的反射作用，而且还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式以释放或消耗。

2.双层玻璃幕墙的节能技术

双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，同时在外层幕墙设置进风口和出风口。为了使立面通透、视野开阔，内层幕墙一般可采用悬窗结构形式。还有一种方法是设置通风器，通风器可安装在幕墙的顶部，使得控制方便，通风换气更自然、柔和，使人更加舒适。与传统玻璃幕墙相比，双层玻璃幕墙独特的夹层设计，不仅在提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能，更重要的是，为遮阳构件提供一个栖身之地，使之既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。

在双层玻璃窗中充空气和氩气，节能效果可大大提高。双层玻璃幕墙在夏季的阳光照射下，幕墙通道中的空气被加热，使空气自下而上地流动，从而带走通道中的热空气，达到降低房间温度的作用。同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，起到节约能源的目的。在冬季，双层玻璃幕墙可关闭外层幕墙的通风口，这样幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高，减少室内和室外的温度差，也减少了室内温度向外界传递.起到房间保温功效，降低房间取暖费用。由此可见，双层玻璃幕墙在夏季通过自然通风换气，降低室内温度；在冬季能产生温室效应，提高保温效果，降低取暖能耗。

3. 特定的窄腹式玻璃幕墙

3.1设置热缓冲区

热缓冲区就是在特定的窄腹式玻璃幕墙和室内之间设置一个空间，例如通常采用的外包阳台或平台、这样的设置其节能原理与双层玻璃幕墙类似，不过由于其空间较大，这就需要处理好通风的问题，其可以将热量有效的分流，起到了一定的降温作用，从而减少室内空调的能耗。由于该空间类似于温室，可以适当种植花草，成为一个绿色体憩场所。

3.2特定的窄腹式玻璃幕墙技能技术

由于环保节能的要求，主动式太阳能建筑节能设计是建筑利用太阳能节能的趋势所在，而作为建筑立面的特定的窄腹式玻璃幕墙，在太阳能利用方面有着天然的优势。目前，随着科技的进步和新型玻璃材料的产生，为建筑利用太阳能开辟了一条新路。目前国外开始采用一种光电幕墙发电，该幕墙是在玻璃中间复合光电池板块，然后在装配时将其连接在一起，从而形成一套发电系统、这套发电系统再通过一定的储存设备将电能转化为可以自接使用的电源。在烈日炎炎的夏日，利用太阳能产生的电源就可以在局部范围内满足照明用电等需求。

对于该项目而言，单层玻璃幕墙装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。遮有防止太阳辐射、改善室内环境气候等功能，同时也对室内的采光、通风带来不同层次的影响；双层玻璃幕墙的夹层设计在造型上没有优势；特定的窄腹式玻璃幕墙采光效果非常好，并且在太阳能利用方面有着天然的优势，节能效果好，从造型上来说，也是很美观的。

总之，玻璃幕墙作为现代化建筑的主要围护结构之一，其设计不仅要满足建筑美学和建筑功能的要求，而且要更多的考虑热工设计，充分体现当今流行的建筑设计主要原则之一：环保与节能。对于单层玻璃幕墙而言，玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射，但是装设遮阳板、遮阳百叶等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。双层玻璃幕墙在夏季通过自然通风换气，降低室内温度；在冬季能产生温室效应，提高保温效果，降低取暖能耗。特定的窄腹式玻璃幕墙可以将热量有效的分流，起到了一定的降温作用，从而减少室内空调的能耗。

参考文献：

玻璃节能技术篇2

摘要： 随着建筑玻璃幕墙的被广泛应用，在提升建筑物的通透性、艺术性的同时，对现有的节能技术进行分析，并提出了建筑玻璃幕墙节能的技术要求及其可行性。关键词：玻璃幕墙；建筑；节能技术；科学性

Abstract: with the construction of glass wall is widely used, the permeability of buildings in ascension, artistic at the same time, to the existing energy saving technologies were analyzed, and put forward the construction glass curtain wall and its feasibility of energy saving technology requirements.

Keywords: glass curtain wall; Architecture; Energy saving technology; scientific

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：玻璃幕墙是现代化建筑的主要护结构之一，其设计不仅要满足建筑美学和建筑功能的要求，而且要更多地考虑热工设计，充分体现当前国际上流行的建筑设计三大原则：“开放与交流 舒适与自然、环保与节能”。玻璃幕墙建筑自20世纪50年代从西方国家兴起，因其具有丰富多彩的外装饰效果，在全球发展很快，我国幕墙建筑从1983年起步，9o年代中期形成高潮。随着玻璃幕墙技术的发展，玻璃幕墙以其独特的通透性、艺术性受到了更多人的青睐，中国各大城市的标志性建筑几乎都有玻璃幕墙。当然，玻璃幕墙在引入初期由于一些技术的原因，致使最早的玻璃幕墙建筑存在一些隐患，但是随着这项技术的不断发展，很多问题都已经得到解决或是正在改进当中。现阶段，大多数提高玻璃幕墙节能保温性能的工程主要措施是采用镀膜玻璃、Low—E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃及隔热断桥铝型材降低结构传热系数K、消除结构体系“热桥”、降低空气渗透热损失、减少开启窗扇面积、提高其密封性等。总之，尚停留在消极设防的设计思想阶段。玻璃幕墙的设计，应该追求设计功能的主动性和积极性，变被动设防为主动利用能源的设计思想，为了减少冬季采暖供热的热损失和能源消耗，为了减少夏季空调制冷的热袭人和能源消耗，玻璃幕墙热工设计的发展趋向是：对于以采暖供热为主的幕墙追求达到温室效应，对于以空调制冷为主的幕墙追求达到冷房效果，无论何种幕墙都将追求合理利用太阳能。动态幕墙(也称热通道幕墙、双层通风幕墙)是一种很好的发展方向，由光电板系统和幕墙系统组成的光电幕墙也是主动利用太阳能的一个应用发展方向，综合运用光能、热能、电能的智能玻璃幕墙是最理想的发展方向。进行幕墙热工设计时，必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。玻璃幕墙的传热过程大致有三种途径：一是玻璃和铝合金(不锈钢)金属框格的传热：通过单层玻璃的热流传热，通过金属框格传热，通过玻璃的镀膜层减少辐射换热；二是幕墙内表面与室内空气和室内环境问的换热：内表面与室内空气间的对流换热，内表面与室内环境问的辐射换热；三是玻璃幕墙外表面与周围空气和外界环境间的换热：外表面与周围空气间的对流换热，外表面与外界环境间的辐射换热，外表面与空间的各种长波(如电磁波、红外线等产生的长度)辐射换热；四是普通玻璃幕墙采用单层玻璃和铝合金型材的梁柱结构，而节能玻璃幕墙则应从上述三种途径加以考虑：第一种途径热传导)对节点设计影响最大，针对玻璃的导热性能，设计时采用中空玻璃；针对铝框的导热性能，设计时采用尼龙66等结构塑料，形成“断桥”，可增大热阻，减少热传导，从而设计隔热幕墙。在此基础上，再考虑第二种途径热对流)和第三种途径(热辐射)，在构造上采用双层—E玻璃，上下端对流开口，从而设计动态幕墙。隔热幕墙的节能原理是采用中空玻璃和隔热断桥铝型材来实现节能的。隔热断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成两个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0．3W／(rn2K)，远小于铝合金的导热系数2lOW，而力学性能指标与铝合金相当。20世纪7O年代末，隔热断桥铝型材在国外问世，主要用于高寒地区的铝合金门窗，到2O世纪8O年代末开始用于高寒地区的有框玻璃幕墙。我国目前在保温隔热性能要求很高的建筑中，也开始把它用于明框隔热玻璃幕墙、隐框隔热玻璃幕墙及点支式隔热玻璃幕墙。此外，在隔热幕墙中，更重要的是要注意中空玻璃的应用与设计(因为在幕墙中，玻璃所占的面积比铝合金框要大的多)。如果采用1O+12A+1O中空玻璃，那么其传热系数K达3．0W／(rn2K)左右，传热系数比单层玻璃低了近／2，可以大大地降低能耗，因此，在保温性能要求比较高的情况下，应采用中空玻璃，如果中空玻璃内充人惰性气体，其K值还以可降至1．3W／(rn2K)。铝型材节点设计的总体思路是：在铝合金型材截面不变的情况下，通过改变隔热条和胶条的尺寸，分别装配不同厚度的中空玻璃，从而达到不同的隔热设计要求，以供不同地区、不同类型的建筑、不同要求的业主选择。采用隔热幕墙能起到很好的节能和降噪效果。与普通的单层玻璃相比，节省能耗约25％ ～50％，降噪约达30db 40db。动态幕墙的节点设计：动态幕墙是一种新型的节能幕墙，是幕墙技术的新发展。根据其结构，可以分为“封闭式内循环体系”和自然通风的“敞开式外循环体系”两种类型。前者需要通过电机强制抽风，因而总体节能水平不高；后者通过自然通风，所以节能效果更为明显。自然通风式动态幕墙的构造，其外层由单层玻璃及非绝热杆件组成的敞开结构玻璃幕墙，内层由绝热杆件和中空玻璃组成的推拉门(或推拉窗)幕墙体系。两层幕墙之间的热通道一般装有可自动调控的百叶。在热通道的上下两端装有排风和进风装置。其运行原理可以按照不同的季节说明。夏天：内外两层幕墙中间热通道的温度很高时，可打开热通道上下两端的排气口装置，在热通道内由于热烟囱效应产生自下而上的气流运动，带走了通道内的热量，这样可以降低内侧幕墙的外表面温度，减少空调制冷的负荷，节约能源，降低能耗。通过对通道上下两端排气、进气装置的凋控，在通道内形成负压，利用内侧幕墙两边的压差和开启扇，可以随时向室内输人新鲜空气。冬天：通道上下两端的排气口装置关闭，内外两层玻璃幕墙问的热通道由于阳光的照射，温度升高，像一个温室，这样等于提高了内侧幕墙外表面的温度，减少了建筑物采暖的运行费用。春、秋两季温度适中之时，不存在采暖和制冷，可以打开推拉门和室外自然气温交流而达到平衡。对于玻璃幕墙建筑而言，以上几种节能技术在国外世纪7O年代后期开始应用，至今已累积了较丰富的成功经验。根据不同的地理位置，气候条件，使用不同的玻璃，采取不同的节能措施，所得到的节能效果不同。我国的玻璃幕墙建筑的发展较国外迟，而建筑节能工作开始于2O世纪8O年代初期，对玻璃幕墙建筑新的节能标准也是年制定实施的，因此借鉴国外的先进节能技术很有必要。任何事物从产生到成熟都需要一个过程，经过了二十多年发展的玻璃幕墙也是如此，现在玻璃幕墙工程与十年前、二十年前相比不可同日而语，今天的工程更具科学性，安全性能更高，许多行业标准的相应出台也使玻璃幕墙行业更加成熟、规范。现代玻璃幕墙的大量发展，恰恰表明其确实能够满足城市发展的某种需求，甚至可以说，开放透明的玻璃幕墙是为城市而生。

玻璃节能技术篇3

关键词：环保；节能；幕墙

Abstract: In recent years, with the continuous application of curtain wall in the building, people's awareness of environmental protection continue to progress, society for environmental protection and energy saving has been getting higher and higher, people for the curtain wall of the green environmental protection and energy saving also raised new requirement. At present in the various buildings, green environmental protection wall applications are more and more, the glass curtain wall of several measures of environmental protection to do some analysis and research.

Key words: environmental protection; energy saving; curtain wall

中图分类号；[G232.3] 文献标识码；A 文章编码；

引言：近三四十年来，建筑节能成为世界性潮流，绿色建筑概念大行其道。绿色建筑使用绿色建材和绿色能源，在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小，有利于人类健康。作为现代建筑的象征，玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。而包括幕墙、门窗在内的建筑护结构综合考虑占建筑能耗的75%以上。所以，玻璃幕墙的节能和环保问题显得极为重要。

一、玻璃幕墙的功能

一般来讲，作为建筑物的一种护结构，幕墙的功能要求主要有以下几个方面：

1．满足结构强度及安全性要求；2．控制热量传递;3．控制空气交换;4．控制日光照射;5．控制凝结水汽;6．控制雨水渗透;7．控制噪声;8．控制火灾;9．建筑美学功能;10．满足经济性要求。

幕墙的以上各个功能之间既相互独立，又相互联系，如对热量传递的控制会涉及到对空气交换（空气渗透性能）和日光照射（太阳辐射得热）的控制，而对空气交换的控制主要注重室内环境的换气，通风要求，对日光照射的控制注重解决自然采光、视野通透、消除眩光等问题。它们既相辅相成，又彼此矛盾甚至冲突。只有经过对具体使用环境、影响因素的系统分析，对各功能要求进行仔细的平衡、折衷，才有可能设计出最为适用的幕墙产品。每一个成功的幕墙工程从根本上讲都是综合折衷的产物。幕墙节能、环保性能的提高，主要是通过改善幕墙的热量传递、空气交换、日光照射、噪声控制等功能来实现的。在确保幕墙结构的安全性以及其他物理要求的同时，大力改善上述功能，可以为人们提供更舒适、更经济的居住环境。

二、目前在建筑幕墙的设计和应用方面采用的一些节能环保措施

1、中空玻璃，特别是LOW-E中空玻璃技术

普通白玻璃6mm，k值约为5w/㎡k; 5+6+5的普通中空玻璃，K值约2.6~3.5 w/㎡k;如果使用LOW-E中空玻璃并充氩气，K值可达1.6~1.8 w/㎡k。LOW-E中空玻璃节能环保效果明显，冬季可有效地阻止室内暖气的热辐射向外泄漏；夏季可防止外面的热辐射进入室内。 目前全世界Low-E 玻璃的年均用量已达到1.2亿m3。

2、光电暮墙

光电幕墙，即用特殊的树脂将太阳电池粘贴在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能.这就是--太阳能光电幕墙。它是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能，它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量，使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动，从而产生电压，这称为光电效应。其工作原理为：

设计光电幕墙需考虑电池、模板、导线和变压器各个因素，各电池组成模板，各模板组成小分格，并通过导线连接，所有导线又组成一个PV变压器。一个PV变压器是一个封闭的幕墙部分，每套光电设备可由一个或多个变压器组成。每套光电设备都先产生直流电，再由直流电转变成交流电，并由电压网传输，逆整流器再将230/400伏的电压转变成频率通常为50赫兹的电能。 晶体电池通过导线相互连通，并被接在大表面的模板上，这些电池被嵌入坚硬的树脂玻璃中，导线可接在模板背面或玻璃边缘。作为模板一个组成部分的非晶体是一个完整的平面，相互连通，被嵌入两块玻璃和透明度高的树脂中。所有模板都可作为幕墙的建筑材料使用，这些模板极为坚固，电绝缘性好，符合二级安全标准。采取这些措施后，即使发生失误，在可触摸部位也不会出现危险的电压。光电模板具备抵御外界环境侵扰的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在零下50至90℃的环境中，光电模板仍可使用几十年，而且是极为美观的造型材料。

3、双层节能幕墙

双层节能玻璃幕墙主要分为内循环和外循环体系，有其共同点和不同点，共同特点都是在双层玻璃之间形成温室效应，并将其温室的夏季的过热空气排除室外，冬季把太阳热能有挂制排入室内，使冬夏二季节约大量能源。在夏季为防紫外线和强热辐射要遮阳帘办法是必要的。

3.1内循环双层玻璃幕墙结构主要特点

（1）其结构设计可采用框架断热或单元断热形式

（2）一般外层玻璃选用中空钢化，内层玻璃选择单片钢化

（3）采用强制措施，电控管道系统，把夏季的白天将双层封闭热通道大部分热空气排除室外。冬季将温室效应蓄热通过打开内侧开启扇窗或开启门把热空气排向室内，达到节能效果。

（4）其内外层之间的空腔厚度设计为：一般150-200mm之内

（5）需要增设自然空气进入室内的窗扇通道

（6）便于清洗双层玻璃之间的灰尘

（7）使用材料较少，因此成本较低

（8）但需用电力驱动抽风，它比外循环结构节能率低

3.2外循环双层玻璃幕墙结构主要特点

（1）其结构设计可采用外层框架、单元或点式驳接等几种结构形式，内层框架断热或单元中空玻璃断热形式。

（2）一般外层玻璃选用单片或夹层钢化，内层玻璃选择中空或加LOW—E钢化玻璃。

（3）采用自然的“烟筒”效应通风，所有双通道箱体是独立密闭的。夏季的白天将温室的热空气排除室外，注意不同楼层的“烟筒”效应不同。

（4）其内外层之间的空腔厚度设计较厚，便于内外层之间的空腔人员进入清洗工作（450mm）。

（5）不需要增设专用设备自然空气进入通道和屋内，外层幕墙设计有进出风口，内层幕墙设计有开启门或窗，需要注意的是进出风口应防止沙尘的进入，通道下部设置外空气进入腔体的进风口和上部热空交换后的排风口。

（6）双层玻璃之间的灰尘应考虑方便清洗。

（7）使用材料较多，因此成本较高，本工程估计设计材料费为2500元/m2。

4、生态幕墙及其动态节能技术

生态幕墙，它是随着建筑生态化的发展而发展的。所谓生态建筑。是指根据建筑物的使用功能或使用要求。能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑称之为生态建筑。根据使用功能或使用要求，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙，生态幕墙是生态建筑的一种，是生态护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略，以使用的高新技术为先导，以生物气候缓冲层为重点，节约资源，减少污染，是健康舒适的生态建筑护结构。

生态幕墙，可以在建筑与周围生态环境之间，建立的一个缓冲区域，既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响，又可以强化各种微观气候调节的效果，进而满足人们种种舒适的要求，并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造，超出常规建筑学和建筑工程学的范畴。是一个系统工程，需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理，了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识，需要多学科的协调，各专业的通力合作。

生态建筑与生态幕墙在三维空间中，引入了时间，在功能及美学上具有独特的意义，可以称其为“四维建筑”，即静与动，封闭与开放，收敛与张开，空间与时间，使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩，拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术，对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展，有着独立的价值和意义。

三、总结

总之，建筑幕墙技术与时俱进，我们应该本着“开放与交流、舒适与自然、环保与节能"的建筑原则, 朝着国际前沿方向，开展各种高性能的新型节能、环保、智能化幕墙的研制、开发工作，提高技术建筑幕墙行业的科学技术水平，实现可持续发展。

参考文献：

谢士涛. 通风节能环保幕墙[J ] . 建筑学报,2001 , (7) .

玻璃节能技术篇4

关键词：节能双层呼吸式幕墙智能幕墙 光电幕墙

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一、玻璃幕墙的发展概况及存在的问题

玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来， 但我们应该清醒的认识到玻璃幕墙也存在着一些局限性，研究解决光污染，注重节能环保以及新技术的开发和应用，应该是我国今后幕墙玻璃的发展大方向。

二、玻璃幕墙施工新技术

根据原单层幕墙的缺点，经过广大科技人员的努力，已开发出新型节能、无光污染、隔音效果好的幕墙，如双层呼吸式幕墙，智能幕墙、光电幕墙等。

（一）双层呼吸式幕墙

呼吸式幕墙，它由内、外两道幕墙组成，内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间，空气可以从下部进风口进入，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，热量在这一空间流动。

1、呼吸式幕墙的原理与分类

呼吸式幕墙由内外两层玻璃幕墙组成，与传统幕墙相比，它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层，由于此换气层中空气的流通或循环的作用，使内层幕墙的温度接近室内温度，减少温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源42%－52%；制冷时节约能源38%－60%。另外由于双层幕墙的使用，整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。呼吸式幕墙根据通风层的结构的不同可分为“封闭式内循环体系”和“敞开式外循环体系”两种。

1）封闭式内循环体系呼吸式幕墙

封闭式内循环体系呼吸式幕墙，一般在冬季较为寒冷的地区使用，其外层原则上是完全封闭的，一般由断热型村中空玻璃组成外层玻璃幕墙，其内层一般为单层玻璃组成的玻璃幕墙式可开启窗，以便对外层幕墙进行清洗。两层幕墙之间的通风换气层一般为100－200mm。通风换气层与吊顶部位设置的暖通系统抽风管相连，形成自下而上的强制性空气循环，室内空气通过内层玻璃下部的通风口进入换气层，使内侧幕墙玻璃温度达到式接近室内温度，从而形成优越的温度条件，达到节能效果。在通道内设置可调控的百叶窗式垂帘，可有效地调节日照遮阳，为室内创造更加舒适的环境。其节能效果较传统单层幕墙相比达50%以上。

2）敞开式外循环体系呼吸式幕墙

敞开式外循环体系呼吸式幕墙与“封闭式呼吸式幕墙”相反，其外层是单层玻璃与非断热型村组成的玻璃幕墙，内层是由中空玻璃与断热型村组成的幕墙。内外两层幕墙形成的通风换气层的两端装有进风和排气装置，通道内也可设置百页等遮阳装置。冬季时，关闭通风层两羰的进、排风口，换气层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个温室，有效地提高了内层玻璃的温度，减少建筑物的采暖费用。夏季时，打开换气层的进、排风口，在阳光的照射下换气层空气温度升高自然上浮，形成自下而上的空气流，由于烟囱效应带走通道内的热量，降低内层玻璃表面的温度，减少制冷费用。

可见“敞开式外循环体系呼吸式幕墙”不仅具有“封闭内循环式体系”呼吸式幕墙在遮阳、隔音等方面的优点，在舒适节能方面更为突出，提供了高层、超高层建筑自然通风的可能，从而最大限度地满足了使用者生理与心理上的要求。

（二）呼吸式幕墙的发展－智能幕墙

智能幕墙是呼吸式幕墙的延伸，是将呼吸式幕墙与电子计算机系统结合在一起发展起来的，是智能化建筑的基础上将建筑配套技术（暖、热、光、电）的适度控制，在幕墙材料、太阳能的有效利用方面进行力改进，通过计算机网络进行有效的调节室内空气、温度和光线，从而节省了建筑物使用过程的能源，降低了生产和建筑物使用过程的费用。它包括以下几个部分：呼吸式幕墙、通风系统、遮阳系统、空调系统、环境监测系统、智能化控制系统等。

智能幕墙的关键在智能控制系统，这种智能化控制系统是一套较为复杂的系统工程，是从功能要求到控制模式、从信息采集到执行指令传动机构的全过程控制系统。它涉及气侯、温度、湿度、空气新鲜度、照度的测量，采暖、通风空调遮阳等机构运行状态信息采集及控制，电力系统的配置及控制，楼宇计算机控制等多方面因素。

（三）光电幕墙

光电幕墙，即用特殊的树脂将太阳电池粘贴在玻璃上，镶嵌于两片片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能，这就是-太阳能光电幕墙。它是用光电池、光电板技术，把太阳光能转化为电能，它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量，使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动，从而产主电压，这称为光电效应。

太阳能光电幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，是一种高科技工产品，集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建材，特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气钵，也无噪声，是一种净能源，与环境有很好的相容性。但因价格比较昂贵，光电幕墙现多用于标志性的屋顶和外墙。充分体现了建筑的智能化与人性化特点，代表着国际上建筑光伏一体化技术的最新发展方向。

工作原理

晶体电池通过导线相互连通，并被接在大表面的模板上，这些电池被嵌入坚硬的树脂玻璃中，导线可接在模板背面或玻璃边缘。作为模板一个组成部分的非晶体是一个完整的平面，相互连通，被告嵌入两块玻璃和透明度高的树脂中。所有模板都可作为幕墙的建筑材料使用，这些模板极为坚固，电绝缘性好，符合二级安全标准。采取这些措施后，即使发生失误，在可触摸部位也不会出现危险的电压。光电模板 备抵御外界环境侵扰的能力，或在臭氧，或在酸雨，或在-50度-90度的环境中，光电模板仍可使用几十年，而且是极为美观的造型材料。

光电幕墙的特点是：

节约能源：由于光电幕墙作为建筑护体系，并直接吸收太阳能，避免了墙面温度和屋顶温度过高，可以有效降低墙面及屋面温升，减轻空调负荷，降低空调能耗。

保护环境：光电幕墙通过太阳能进行发电，它不需燃料，不产生废气，无余热，无废渣，无噪声污染。

新型实用：舒缓白天用电高峰期电力需求，解决电力紧张地区及无电少电地区供电情况。可原地发电、原地使用，减少电流运输过程的费用和能耗；；同时避免了放置光电阵板额外占用宝贵的建筑空间，与建筑结构合一省去了单独为光设备提供的支撑结构，也减少了昂贵的外装饰材料，降低了建筑物的整体造价。

特殊效果：光电幕墙本身具有很强的装饰效果。玻璃中间采用各种光伏组件，色彩多样，使建筑具有丰富的艺术表现力。同时光电模板背面还可以衬以设计师喜欢的颜色，以适应不同的建筑风格。

三、重点与难点问题

呼吸式幕墙、光电幕墙在我国刚刚起步，还会有很多具体问题需要解决，如：换气层的宽度（体积）确定。如何才能使其保温节能与隔音降噪达到最佳，日前缺乏理论依据，只能依赖实验，需从设计计算上找到理论依据。

进出风口的设计也是呼吸式幕墙的一个重点，选用不当时一方面会造成换气层循环气流的短路，降低节能效果；另一方面进风口会带入大量的灰尘而影响建筑的外观效果，尤其是风沙较大的地区更应慎重。

玻璃节能技术篇5

【关键词】幕墙玻璃；双层玻璃幕墙；节能新技术

多年来， 人们已经习惯于黏土砖以及混凝土等厚重坚固材料组成的建筑。然而随着技术的日新月异， 出现了许多新型的外墙做法， 尤其是随着外表皮悬挂技术的成熟， 外表挂板材、外表挂玻璃幕墙等的做法被越来越多地应用在建筑上。建筑玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代主义高层建筑时代（1950～1980）的显著特征。建筑玻璃幕墙是集防风、遮雨、保温、隔热、隔噪音等技术为一体的建筑的护结构，广泛应用于工业和民用建筑领域。但玻璃幕墙同其他新技术一样，在使用和发展中都会带来正反两方面的影响。主要问题有： 玻璃幕墙的渗漏性、气密性、幕墙的保温、隔热、隔声及幕墙的光污染、幕墙玻璃的安全性等。玻璃幕墙的气密性和保温隔热性能不佳带来的高能耗不得不引起人们的重视。

1.单层玻璃幕墙的节能技术

1.1 减少玻璃幕墙的使用面积

玻璃幕墙使用面积的减少，在夏日可降低热透射量，使室内不至于过热，降低空调的能耗；冬季则可减少热交换量，从而降低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。目前在幕墙的设计使用当中，为了追求立面上的效果，减少幕墙的使用面积并不是一个好的选择。

1.2 玻璃幕墙建筑方位的节能设计

建筑方位的设计也是建筑外墙节能设计的要素之一。建筑的朝向应该考虑日照、采光、通风、遮阳等要求。大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒，建筑的长向应朝南北向配置。坐北朝南的朝向是我国许多地区的合理朝向，但朝向的选择是因地域气候，因周围环境，建筑需求而改变的，不可一概而论。在城市房屋建筑设计中，建筑方位的选择往往由于城市布局规划等原因不能按最佳朝向，但可以通过调整建筑布局来获得相对合理的方位。

1.3 选择合理的玻璃幕墙材料

由于玻璃表面换热性强，热透射率高所产生的室内温度过高，除了减少玻璃幕墙的使用面积和幕墙建筑方位的设计外，还可以选择合理的玻璃幕墙材料。太阳辐射的特点是：可见光波长短（380～780nm），热量小；红外线波长长（>780nm），热量大。所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去，这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。如采用镀膜玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等玻璃处理技术以减少太阳透过玻璃的直接辐射。还可以采用铝塑复合材料、断热桥型材等高热阻材料应用技术，其隔热保温措施原理比较简单，使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。

1.4 玻璃幕墙的遮阳节能技术

玻璃幕墙可以通过选择合理的玻璃材质来影响太阳光的辐射，但是装设遮阳板、遮阳百页等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。在玻璃幕墙上设置遮阳系统，可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热，是炎热地区建筑防热的主要措施之一。目前室内遮阳使用最普遍的就是窗帘，而遮阳效果如何取决于窗帘朝阳面材料的性质。新型的纳米材料不仅对紫外线辐射具有很强的反射作用，而且还有特殊的选择和吸收性能，可将紫外线能量转换成热能或其他无害低能形式予以释放或消耗。

2.双层玻璃幕墙的节能技术

双层玻璃幕墙是由内、外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间形成一个通道，同时在外层幕墙设置进风口和出风口。为了使立面通透、视野开阔，内层幕墙可一般采用悬窗结构形式。还有一种方法是设置通风器，通风器可安装在幕墙的顶部，使得控制方便，通风换气更自然、柔和，使人更加舒适。与传统玻璃幕墙相比，双层玻璃幕墙独特的夹层设计，不仅在提高幕墙的保温隔热性能上提供了更多可能，更重要的是，为遮阳构件提供一个栖身之地，使之既能有效遮阳，又不破坏建筑外观。

2.1 双层玻璃幕墙节能原理

双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”，通过自然通风换气，降低室内温度；在冬季能产生温室效应，提高保温效果，降低取暖能耗。双层玻璃幕墙在夏季的阳光照射下，幕墙通道中的空气被加热，使空气自下而上地流动，从而带走通道中的热空气，达到降低房间温度的作用。同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，起到节约能源的目的。双层皮0玻璃幕墙外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃，能最大限度地减少玻璃反射带来的光污染。双层幕墙在夏季利用/ 烟囱效应0，通过自然通风换气，降低室内温度；在冬季能产生温室效应，提高保温效果，降低取暖能耗。双层幕墙在夏季的阳光照射下，幕墙通道中的空气被加热，使空气自下而上地流动，从而带走通道中的热空气，达到降低房间温度的作用。同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，起到节约能源的目的。在冬季，双层幕墙可关闭外层幕墙的通风口，这样幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高， 减少室内和室外的温度差，也减少了室内温度向外界传递， 起到房间保温功效，降低房间取暖费用。双层幕墙还有一个优越性就是它的隔音效果，额外设置的一层玻璃表皮以及两层玻璃之间的空气夹层在很大程度上改善了玻璃墙体的隔音性能。

2.2 通过强化通风降温降低能耗

幕墙周边的温度往往要比气象观测温度高几度，对于每层隔断的双层玻璃幕墙，幕墙中的换气量更取决于风速和风向，而不是烟囱效应；在设计中应该将双层玻璃幕墙空间与通风口隔断以防止夏季热风倒灌，或者向德国Debis中心那样在炎热的季节完全打开外表幕墙，但是这种设计的造价较高，同时导致冬季保温性能降低。

3.结语

玻璃节能技术篇6

关键词：建筑幕墙；节能；技术

Abstract: with the development of society, people in addition to high besides beautiful requirements of building energy efficiency requirements of more and more is also high. At present, as a kind of aesthetic feeling novel exterior maintenance form of glass walls highlights the feature of modern architecture, it throughout the world to more and more get extensive application. But according to the figures, the global energy consumption of building the whole society has 27.6% of the total energy consumption, of which about half is related with the Windows and doors curtain wall. In view of this, this paper studies some foreign and domestic to energy conservation and environmental protection has an important meaning of the new material, and the curtain wall technology are discussed.

Keywords: the construction curtain wall; Energy saving; technology

中图分类号： TU201.5 文献标识码：A文章编号：

一、幕墙节能材料的选用

（一）玻璃的选用

在目前建筑设计中，针对建筑物外窗和玻璃幕墙，玻璃占的面积是绝大部分的，因为它可以参与的热交换的面积较大，这样使之成为了幕墙和窗节能的关键部分。伴随着科学技术的发展，新型节能的玻璃材料不断地被研究出来，并得到广泛运用，下面针对一些应用较多的材料进行剖析：

（1）阳光辐射控制玻璃

这类玻璃材料主要是采用改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射进行选择的技术，该技术能够进行选择性屏蔽一些辐射，从而能够达到异性环保节能效果，主要有光谱选择透过性玻璃和透过率可调玻璃：①光谱选择性透过玻璃，它实际上是Low-E玻璃和热反射玻璃技术的延伸，即通过在玻璃表层覆盖一层特殊性质的材料涂层，这种玻璃材料能够选择不同波长的太阳辐射和热辐射。②透过率可调玻璃，这种类型的玻璃能够伴随环境的变化来改变自身的透过特性，能够实现对太阳辐射能量的控制，进而达到满足节能的要求。这种玻璃根据其改变特性的机理可以分为热致变色玻璃、电致变色玻璃和光致变色玻璃。这三种类型的玻璃中，光和电致变色玻璃已经引起了幕墙行业相关人士的广泛关注，并且得到了一定的应用。在实际生活中，光致变色玻璃的可见光透过率能够是现在75%-25%范围内变化，太阳能辐射的透过率变动能够实现53%-23%范围内变化，电致变色玻璃在短短的五分钟内可以时间可见光透过率67%-10%以及太阳辐射66%-10%的变化。

（2）隔热玻璃

随着技术的发展，一些新型隔热玻璃在中控技术上不断被研发出来，主要有以下几种：①惰性气体隔热玻璃，这种玻璃是通过往中空玻璃的空腔内注入惰性气体得到的。如今，国外市场上已经出现了充氯气的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm三层中空玻璃，该种玻璃是结合Low-E技术形成，它的传热系数达到了0.7W/(m2·K)。②气凝胶隔热玻璃，气凝胶是一种多孔性的硅酸盐凝胶，其体积的95%为空气，这种气凝胶中的气泡比较小，一般小于20mm，因此，具有较好的隔热性能，而且还不会阻挡和折射光线，因为其颗粒远小于可见光波长。然而这种气凝胶物质长时间使用后会出现沉降现象，这也是目前限制其大范围商业化应用的主要原因。

（二）铝合金型材选用

在选用窗框材料时，需要考虑不同材料的玻璃幕墙和采光顶等外窗的传热系数影响，这个因素是选择材料时不可缺少的条件。目前，一些塑料窗框和木窗框由于本身的传热系数很小，加上其对外窗的传热系数影响也很小，因此在选用作为节能窗框时，很少考虑。相对而言，铝合金和钢窗框等材料本身的导热系数大，加上其对外窗的传热系数影响较大，需要采用断桥处理。这种断桥处理针对铝合金材料来说有很多种，比如，聚酷胶（PA)断热条和聚氨酷（PU）等等，对于一些对保温性能要求非常高的外窗应考虑选择断桥效果较好的铝型材。

二、幕墙节能技术研究

（一）幕墙节能体系的选用

（1）双层幕墙技术

近些年来幕墙行业在开发新型的幕墙结构方面取得不少进展，尤其是双层幕墙技术引人关注，它的节能原理可以总结为循环幕墙由一层玻璃幕墙和一层普通开窗墙体或者双层的玻璃幕墙组成，双层都可以进行上下通风口设置。在夏季的时候，可以打开外层的上下通风口，这样在阳光的照射下其中间空气层温度会升高而出现上浮，从而逐渐形成自上而下的空气流，最终可以达到降低内层表面温度的目的。在冬季时，把外层的通风口关闭，打开内层的通风口，这样夹层中的空气就会在阳光的照射下不断升高，从而逐渐形成一个小温室，这样能够有效地提高内层玻璃温度，造成室内气体循环，从而慢慢提升室内温度，较少热负荷的要求。与单层玻璃幕墙相比，双层的玻璃幕墙可以节约42%-52%的能源，同时制冷时可以节约能源38%-60%。

（2）节能百页技术

相对于传统的百叶遮阳技术而言，节能的百页是对其进行的有效地改进，传统的建筑中百页要么悬挂在室内要么悬于室外，室内的百页不能够高效的控制室内的热量，室外的百页不能达到循环通风效果，这样对节能效果有非常大的影响。我们知道太阳直射能够对建筑的冷热负荷产生影响，夏季遮阳能够对负荷总价值进行有效地控制，冬季的阳光能够进入室内，这样节能百页能够高效的利用这一特征。使用节能百叶是幕墙改革的一个非常好的方案，它能够适度调节角度，以最佳状态来达到节能的目的。

（二）幕墙节能新技术

（1）太阳光变向照明技术

太阳光变向照明技术取代了传统的遮阳机构，它利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活区域，这样为人们提拱照明。这种形势下的光照条件与传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光相比，会更为柔和和均匀，从而消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光，同时还能够改善日光在整个房间甚至建筑物的分布，从而减少照明费用。

（2）光电幕墙

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热和装饰等功能于一身的新型建筑幕墙，此种类型的幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光，转化为能被人们利用的电能。光电幕墙的意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无需重复投资。

三、总结

长期以来，人们总是认为幕墙建筑不节能，但是从分析中可以看到，随着科学技术的不断发展，幕墙节能材料和节能系统的不断完善，玻璃幕墙也可以做出符合节能要求的建筑物。幕墙节能，并不是人们想象中的存在技术上的问题，更多的是我们对它的重新认识与合理运用。

参考文献

[1]龙文志.热通道幕墙及智能幕墙[A].2009年全国铝合金门窗幕墙行业年会论文集锦.

玻璃节能技术篇7

摘要:

介绍了浮法玻璃熔窑中采用的鼓泡工艺原理及其作用，通过例举实际生产中的数据进行比对，分析鼓泡工艺技术的应用效果及其在浮法玻璃生产中的重要节能作用。

关键词：

鼓泡工艺；熔化温度；玻璃液反应；碹顶温度；浮法玻璃；窑炉节能

0引言

浮法玻璃熔窑鼓泡工艺是玻璃熔化过程中一种强制性的助熔措施，由于玻璃熔窑的鼓泡技术经济、安全、实用、易操作而被广泛地应用。目前，鼓泡工艺技术作为高效节能熔窑的现代技术手段之一，被企业应用于生产浮法玻璃尤其是着色玻璃，其颜色均匀性、熔化澄清等所起的效果非常显著，尤其是为企业节省燃料、降低生产成本做出了积极贡献。

1鼓泡技术原理

玻璃熔窑的鼓泡技术基本原理是将干燥、净化后的气体，通过熔窑池底特定位置设置的一组或多组鼓泡器向高温玻璃液鼓泡，但因窑炉底部玻璃液黏稠（尤其在生产颜色玻璃时），采用鼓泡器技术，可形成不断地自下而上移动并不断放大的气泡，最终在玻璃液面浮出破裂。鼓泡时，自下而上移动的气泡推动玻璃液移动，并使气泡周围的玻璃液形成环旋转的环流。见图1。如图1所示，在玻璃液热点处的池底，鼓泡器从窑炉底部垂直向上插入玻璃液内，安装鼓泡器装置的横排一行的多个管道喷枪，喷出鼓泡气形成多个环流，强化热点处的屏蔽作用和玻璃液的热对流。鼓泡工艺的屏蔽作用有效阻止未熔化完全的配合料进入澄清区，而热对流速度的加快则提高玻璃液的温度向下传递和均匀分布。采用鼓泡工艺技术，其玻璃液热流速度加大，比未采用鼓泡流速大几十倍。鼓泡工艺可以提高玻璃配合料熔化质量，缩短玻璃熔化、澄清和均化的时间，提高熔窑的熔化能力，降低燃料能源的消耗，实现了节能效果。

2鼓泡工艺在玻璃熔窑上的操作分析

在浮法玻璃生产过程中，鼓泡工艺流程如图2所示。为了更进一步了解鼓泡工艺在浮法玻璃生产过程中的运用情况，通过收集在实际生产过程中会对鼓泡工艺技术产生影响的因素进行对比分析，同时对比分析所采用的数据是以具有浮法玻璃生产代表意义的白玻与本体着色玻璃（绿玻）的实际生产参数，获得的依据。

2.1鼓泡工艺在生产白玻与绿玻时情况分析

表1是生产白玻与绿玻的碹顶温度数据，从#表1中可以看出在生产白玻与绿玻时，1小炉到澄清部测得的碹顶温度数值都高于采用鼓泡工艺后的碹顶温度。生产白玻与生产绿玻时其鼓泡前后所测得的池底温度如表2所示，无论是白玻还是绿玻其鼓泡后的池底温度都高于鼓泡前的池底温度。可见，生产浮法玻璃时采用鼓泡工艺有助于玻璃液对熔窑空间热量的吸收，加速玻璃配合料的熔化。自下而上移动的气泡加快玻璃液与熔窑空间的热交换，通过玻璃液对于空间温度的吸收、扩散等，降低了熔窑碹顶温度，避免了碹顶的烧损，同时带动玻璃液流动达到均化玻璃液温度与玻璃液成分的目的，降低窑炉碹顶温度和提高窑底层玻璃液温度。

2.2鼓泡工艺在生产色玻中情况分析

由表1、表2可以看出，鼓泡工艺在浮法玻璃生产中的应用对于生产本体着色玻璃（也称为色玻，如绿玻、灰玻和蓝玻等）的影响远比白玻影响大。为了加深对鼓泡工艺在浮法玻璃生产过程中影响的研究，选择色玻中的绿玻作为深入研究对象，进行鼓泡枪插入深度、鼓泡流量、碹顶温度和熔窑池底温度，并记录其采用鼓泡工艺与未采用鼓泡工艺的生产参数。

（1）鼓泡枪插入玻璃液深度不同对熔窑温度的影响分析在实际生产时，通过对把鼓泡装置安装在离玻璃液面不同高度的位置以及没有安装鼓泡器的情况进行生产操作分析，其具体碹顶与池底温度变化数据如图3、图4所示。图3中，从无鼓泡器、鼓泡器插入220mm、鼓泡器插入500mm的3种情况分析可以看出，鼓泡工艺的采用，对于绿玻生产时其碹顶温度具有明显的降低作用，随着鼓泡器与玻璃液表面的距离增大，浮法玻璃熔窑的碹顶温度越低，其变化##值为：1小炉碹顶温度低16℃、2小炉碹顶温度##低27℃、3小炉碹顶温度低40℃、4小炉碹顶温##度低47℃、5小炉碹顶温度低47℃、6小炉碹顶温度低32℃、澄清部碹顶温度低20℃。图4中，当鼓泡器枪插入玻璃液表面的距离增大时，熔窑池底温度也随着增加，距离玻璃液面位置从220mm增加至500mm时，温度变化值##为：1小炉高22℃、4小炉高16℃、澄清部高14℃。可见，鼓泡器安装的位置离玻璃液面越远，鼓泡时，可以带动的玻璃液就越多，其玻璃液与空间温度的热交换效果就越明显。

（2）鼓泡器气体流量对玻璃熔窑情况的影响分析3在生产绿玻时，分别使用流量为0.2m/h与31.0m/h的压缩空气进行鼓泡，如表3与表4所示，鼓泡时采用的气体流量越大，产生的气泡越大，因气泡自下而上的移动所带动的玻璃液越多越有利于玻璃液与空间温度的热交换，加速玻璃配合料的化学反应，进而对熔窑热能利用效果越好。

（3）不同鼓泡工艺操作对其它设备工况的影响分析在生产绿玻时采用鼓泡后熔窑池底温度增高，碹顶温度变低，使整个熔窑温度有效地集中在玻璃液中，使玻璃液温度大幅提高，从而可以加速玻璃配合料的熔化。同时如表5所示，采用鼓泡工艺后，耗油量、助燃风以及总烟道温度都减少，鼓泡工艺的利用有利于在浮法玻璃生产过程中的节能。表6是鼓泡前后绿玻的生产指标数据。从表6中可以看出，采用鼓泡工艺后玻璃产品的合格率提升，夹杂物减少等生产指标都表明了鼓泡工艺有助于浮法玻璃生产，特别是对生产色玻所起到的效果更为明显。因此，在浮法玻璃生产中，采用鼓泡工艺不仅可以提高产品的合格率，还起到节能降耗的作用。

3鼓泡工艺在浮法玻璃生产中的作用

通过上述鼓泡工艺在浮法玻璃生产操作过程中所采集的数据可以归纳得到采用鼓泡工艺对浮法玻璃生产具有以下作用：

（1）节能作用鼓泡工艺技术过程中，由于气泡的上升，搅动玻璃液，加强垂直方向上玻璃液对流，增强固有的投料回流和成形回流，促使深层玻璃液的流动增强，使更多的深层玻璃液回流到上层，加强了玻璃液与火焰之间的热交换，有效提升熔窑的热效率。配合料在熔化过程中，由于玻璃液温度的提高而加快了熔化速度，鼓泡工艺技术，加强玻璃液对流，加快熔化速度，单位时间内，提高了玻璃拉引量，节约了燃料，起到了节能作用。

（2）澄清作用鼓泡工艺有利于玻璃液的澄清。根据玻璃液的澄清原理，优质的玻璃液需要将其夹杂的气泡排除。排除玻璃液夹杂的气泡，则是要求在澄清温度下有大的上升气泡来吸收夹杂于玻璃液中的小气泡以形成更大的气泡排出玻璃液面，并且该上升的大气泡需与溶解于玻璃液内的气体组成不同。而玻璃熔窑的鼓泡工艺就可以形成大的上升气泡，即可以吸收原先夹杂在玻璃液中的气泡，促使玻璃液内的小气泡不断被上升大气泡吸收，最后排出玻璃液面，继而达到澄清玻璃液的目的。

（3）均化作用鼓入玻璃液的气泡在上升过程中，搅动四周的玻璃液流上升与增强玻璃液的对流扩散，使玻璃液的成分和温度更加均匀，起到均化玻璃液的作用，提高了玻璃质量。

（4）屏障作用玻璃熔化时，会形成一个最高温度带即热点，并在热点处形成的投料回流，阻挡了配合料的前行，形成一定的化料区。鼓泡工艺的应用则是加强投料回流，降低配合料前行的速度，延长未熔融物在熔化区的停留时间，有效地减少料粉结石的逃逸。

（5）转色作用可以减少玻璃颜色转变的时间，玻璃转色即窑内的玻璃液都要转成均一的颜色。在无鼓泡器的情况下，只能靠窑内玻璃液形成的流动来实现换色生产。采用鼓泡工艺可以通过上升的气泡来增强与带动玻璃液的流动，加快玻璃液颜色的转变，缩短换色生产时间，减少原料与燃料的浪费。

4结语

（1）采用鼓泡熔化工艺技术，可以把喷枪火焰的热温直接传递至窑炉池底不同层面，使池底的玻璃液温度大幅上升，热效率得到大幅提高，加快了玻璃原料料山区的熔化速率，缩短了玻璃液澄清和均化时间，加速玻璃液熔化、澄清、均化，节能和保窑，尤其在生产色玻时，效果非常明显。

（2）采用鼓泡熔化工艺技术，解决颜色玻璃均匀性和澄清问题，继而在单位时间内提高了产量质量；与此同时，可以降低熔窑喷枪火焰的温度，节约了燃料，降低了能耗，也使得熔化部碹顶温度变低，有利于减轻耐火材料的烧损、减少耐火材料结石，有效保护了窑炉耐火材料不被高温侵蚀等。

（3）采用鼓泡熔化工艺技术，可推广应用于生产白玻工艺中，同样可以节能与提高玻璃质量，改变了以前认为只有生产本体着色玻璃时，才需要安装鼓泡器的想法。但在生产色玻时应用鼓泡器的效果远高于生产白玻时的效果，这也是人们为什么在生产色玻时，要求安装鼓泡器的原因。

（4）鼓泡工艺技术使配合料在熔化过程中由于玻璃液温度的提高而加快了熔化速度，加强玻璃液对流，单位时间内，提高了玻璃拉引量，节约了燃料。

参考文献：

［1］姜红,宋力昕,韩新生,何松申.玻璃熔窑三维数学模拟的应用及鼓泡模型分析[J].武汉理工大学学报,2002.24（2）:27-31.

［2］邱懿培.一种本体着色（灰色）浮法玻璃配方及其熔化工艺探讨[J].福建建材,2015（10）:7-9.2

玻璃节能技术篇8

中国建筑玻璃市场除平板玻璃外历来难以统计，尤其深加工玻璃，如钢化玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、彩釉玻璃等的产销数量更是难以统计。本文的目的在于分析市场的发展趋势，因此不追求统计数据的准确性，而更重视采用同一统计方式采集多年数据的对比，并考虑到国家政策导向的影响，从而得出建筑玻璃未来趋势走向...

详细内容：

中国建筑玻璃市场除平板玻璃外历来难以统计，尤其深加工玻璃，如钢化玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、彩釉玻璃等的产销数量更是难以统计。本文的目的在于分析市场的发展趋势，因此不追求统计数据的准确性，而更重视采用同一统计方式采集多年数据的对比，并考虑到国家政策导向的影响，从而得出建筑玻璃未来趋势走向，以期为从业者提供参考。

中国建筑玻璃的市场规模市场总容量估算：以每年竣工的建筑面积推算玻璃的使用量，玻璃使用面积按建筑面积的20%取值估算：

2003年新增建筑面积18亿m2，由此估算窗玻璃的使用面积约为3.6亿m2.另外以平板玻璃产出量推算统计：2003年用于建筑的玻璃原片面积约为5.2亿m2，其中含旧房改造的使用量，再考虑到中空玻璃等复合玻璃产品须用双倍的量，由此也可大致得出总容量约为3.6亿m2，基本与上述结果吻合。

近几年国内高档玻璃用量统计

受限于已有数据，仅能给出中空玻璃和单片镀膜玻璃较为准确的统计数据，若最终产品形式是镀膜中空玻璃，则分别统计镀膜玻璃和中空玻璃，以下是近5年来统计结果走势图。

统计结果显示，近5年来中空玻璃使用量的年均增长率大于40%，镀膜玻璃（含Low-E玻璃）使用量的年均增长率大于13%，今日焦点：

即中空玻璃的增长率远大于镀膜玻璃，由此可推测出透明中空玻璃或着色中空玻璃的使用量增长迅猛。

各档次玻璃用量分布

根据市场总容量及高档玻璃的使用量，经分析得出不同档次玻璃使用量的分布状况（见图）。

分析结果显示，高档玻璃的使用量仅占建筑玻璃使用总量的约3%，而中档玻璃的使用量也仅占建筑玻璃使用总量的12%，绝大多数建筑仍在大量使用节能性极差的低档玻璃。

2007年主要产品的市场需求量

根据以上统计结果并按保守的年增长率预测2007年的市场容量为：透明中空玻璃用量大于5000万m2，将主要用于民用住宅。由于受2005年7月1日颁布的国家标准《公共建筑节能设计标准》的限制，除偏远地区和难以监控的区域外，公共建筑项目将限制使用这种玻璃。届时新增的镀膜玻璃（含Low-E玻璃）用量约600万m2，将主要用于公共建筑项目，部分将用于民用住宅建筑。这个用量将是4～5条大型镀膜玻璃生产线的产量。

我国建筑玻璃市场发展趋势

笔者认为以下因素可影响建筑玻璃市场的发展趋势：用户对舒适性的需求和对节能玻璃产品的认知；国家节能政策、标准和法规的支持；国民经济发展水平所提供的购买力支持；高档玻璃产品价格降低至市场能普遍接受。

用户的需求趋向

由于生活水平的提高，用户对建筑物的要求也随之提高，其要求和期望可归结为以下几点：节能性好-所用玻璃可节省暖气和空调的支出费用；舒适性强-所用玻璃具有良好的隔音性能、室内采光足够、夏季能隔除太阳辐射热、冬季能具有足够的保温性能；质量可靠-外观规整、性能稳定，并具有安全性；价格合理-价格合理、能够承受。对富裕者而言舒适性显得更为重要，但对普通大众而言价格低仍是极为重要的。

国家的节能政策

国家提出的建筑节能目标是到2010年，全国新增建筑的1/3达到节能50%的目标；到2020年，全国新增建筑全部达到节能65%的目标。按2010年的目标计算，今后5年将新增节能建筑面积约30亿m2，涉及节能玻璃面积约6亿m2，平均每年新增节能玻璃约1.2亿m2，中空玻璃、Low-E玻璃的增长率将被拉高。由于政策因素而被拉高的中空玻璃未来使用量的趋势：

节能玻璃（中空）的高增长能否实现取决于政府的监督措施。建设部科技司副司长武勇提出：节能型建筑应利用现有组织机构，在设计审核、开工许可证、竣工验收证、销售许可证上把关，拟由专业机构评估，不合格的不予发证。建设部副部长仇保兴2006年年初在国务院新闻会上指出：不执行节能标准的建筑设计施工单位，将受到处罚甚至被清理出建筑市场，建设部将全程监督建筑过程。但目前监督实施细则尚未完善。

玻璃品种发展趋势分析

从现有使用品种分布推测未来的品种使用分布有两种可能。其一是各档次玻璃品种平均增长，显然这是政策所限制的；其二是在节能政策的引导下形成节能型增长。

按节能型增长模式，中空玻璃未来将会超常大幅度增长，具体玻璃品种的应用变化趋势是：单片透明玻璃，目前占有市场的80%，今后将被高一层次的玻璃品种替代；透明中空玻璃，年增长率超过40%，至2007年后增长率预计将超过60%，成为增长的主流产品，也是玻璃使用量再升级的基础；单片镀膜玻璃，被限制在经济欠发达地区的部分公共建筑物上使用，其使用量将逐年减少；热反射镀膜中空玻璃，在公共建筑领域将替代单片镀膜玻璃，今后仍将有所发展，但年增长率会逐步降低最终被Low-E中空玻璃所取代；Low-E中空玻璃，将成为公共建筑的首选、主流产品，随着制造成本的降低也将在民用住宅建筑替代透明中空玻璃、着色中空玻璃而被大量使用。

我国建筑玻璃发展的方向

我国建筑玻璃制造业的既有优势

中国的玻璃制造业近年来取得了长足的发展，尤其深加工玻璃领域的技术进步更为明显，包括生产设备的引进更新，部分设备的国产化制造等，都为未来整个玻璃行业的发展奠定了基础。目前浮法玻璃有125条生产线，生产能力巨大；中空玻璃已形成高、中档规模化生产格局；镀膜玻璃已有足够的产能空间满足市场的需求；此外，各种玻璃品种的生产配套齐全，生产用原辅材料基本可国产化。在技术方面，硬件有与国际同步的生产设备，软件有与国际相同的工艺技术水平，总体优势明显。

现状及存在的问题

尽管具有总体的生产制造优势，但存在的问题也是十分突出的。首先，生产加工技术水平参差不齐，高质量的产品可出口进入国际市场，低质量的产品甚至不符合国家标准；其次，规模化深加工产品都集中在公共建筑领域，整个行业对民用住宅节能玻璃市场的培育不够，骨干企业对住宅节能玻璃市场的投入不足；再次，高档建筑玻璃产品的出口数量有限，尚未形成出口规模。

玻璃节能技术篇9

关键词：建筑幕墙 节能 环保

玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑外墙围护形式，是现代建筑的显著特征，在世界范围内得到了越来越广泛的应用。据统计，建筑耗能已达全社会能源消费量的27.6%，而建筑能耗的50%与门窗幕墙有关。本文将针对近年来国内外出现的一些对节能环保具有重要意义的新型材料以及幕墙技术进行探讨。

1、幕墙节能材料选用

1.1玻璃选用

对于建筑物外窗及玻璃幕墙来说，由于玻璃的面积占据立面的绝大部分，可以参与热交换的面积较大，因此玻璃是窗、幕墙节能的关键。近年来，随着科学技术的不断发展，出现了以下有利于节能的新型玻璃。

1 1.1阳光辐射控制玻璃

这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的逃择性屏蔽从而达到环保节能效果。

（1）光谱选择透过性玻璃

该种技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。简单的讲，它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层，使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射具有不同的透过率。采用该技术可以使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过，同时阻挡具有较高热量的紫外线或者红外线成分，从而最大限度的利用18然光照亮室内，又把辐射的热能阻挡在室外（或者室内），于是从采光和制冷（或者采暖）两方面同时起到了节能效果。也可以使用它相反的特性，阻挡可见光，透过热量，从而适用于高纬度地区以消除进入室内的眩光，同时充分利用太阳辐射热来加热室内空气。

（2）透过率可调玻璃

该种玻璃随环境改变自身的透过特性，可以实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同，这种可调玻璃又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。热致变色就是玻璃随着温度升高而透过率降低，光致变色就是玻璃随光强增大而透过率降低，电致变色则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低，以上过程都是可逆的。这其中，光致变色玻璃和电致变色玻璃尤为引起幕墙行业人士的关注，尤其是电致变色玻璃由于可以人为控制其改变的过程和程度，已经在幕墙工程上得到实验性的应用。目前，光致变色玻璃的可见光透过率可以在75～25%的范围内变化，太阳辐射能透过率的变动范围是53～23%，而电致变色玻璃可以在5min内实现可见光透过率67～10%，太阳辐射能透过率66～10%的变化。

1.1.2隔热玻璃

近年来，在中空玻璃技术的基础上，一些新型的隔热玻璃不断出现，主要有：

（1）惰性气体隔热玻璃

通过在中空玻璃的空腔内充入惰性气体，可以得到更高隔热性能的玻璃。目前国外已经出现了充氪气的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm三层中空玻璃，结合Low-E技术，其传热系数可以达到0.7W/（㎡·K）。

（2）气凝胶隔热玻璃

气凝胶是一种多孔性的硅酸盐凝胶，95% （体积比）为空气。由于它内部的气泡十分细小（小于20mm），所以具有良好的隔热性能，同时又不会阻挡、折射光线（颗粒远小于可见光波长），具有均匀透光的外观。把这种气凝胶注入中空玻璃的空腔，可以得到传热系数小于0.7W/㎡·K的隔热玻璃组件。该种气凝胶物质长时间使用后的沉降现象是目前限制它大范围商业应用的主要因素。

（3）真空隔热玻璃

通过把中空玻璃空腔里的空气抽走，消除掉空腔内部的对流和传导传热，可以获得更好的隔热效果。这种玻璃的空腔很窄，一般为0.5～2.0mm，两层玻璃之间用一些均匀分布的支柱分开。通过附加Low-E涂层改善辐射特性，真空隔热玻璃的传热系数己达到0.5w/m2·K。这种隔热玻璃相对于其他的隔热玻璃而言，具有厚度大、重量轻的优点，但生产工艺较为复杂，中间小立柱的存在也影响了它的外观，在一定程度上限制了它在幕墙、门窗上的应用。

1.2铝合金型材选用

不同材料的窗框对外窗（含玻璃幕墙、采光顼）的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料本身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框，钢窗框等材料本身的导热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。

铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酰胺（PA）断热条，聚氨酯（PU）等，对保温性能要求高的外窗（含玻璃幕墙、采光顶）应选择断桥效果好的铝型材。

2、幕墙节能体系的选用

2.1双层幕墙技术

以节能环保为目的，近年来幕墙行业在开发新型幕墙结构方面进行了很多有益探索，取得了一些成果。这其中双层幕墙技术尤其引人注意。其节能原理是，循环幕墙由双层玻幕或一层玻幕及一层普通开窗墙体组成，内外两层均上下设置通风口，夏季时打开外层上下通风口，在阳光的照射下，中间空气层温度升高而自然上浮，形成自下而上的空气流，由于烟囱效应带走通道的热量，降低内层表面温度。冬季时，关闭外层通风口，打开内层通风口，夹层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个小温室有效提高内层玻璃及空气温度，气体自然上浮，与室内形成微量气体循环，提高室内温度，减少热负荷的需求。这种双层玻璃幕墙与传统的单层玻璃幕墙相比，采暖时可以节约能源42～52%，，制冷时可以节约能源38～60%。

2.2节能百页技术

节能百页是对传统百叶遮阳的综合改进。由于太阳直射对建筑的冷热负荷有直接影响，冬季的阳光进入室内.夏季遮阳能有效地控制负荷总值。但传统建筑中的百叶或挂于室内，难以高效控制己入室内的热量；或悬于室外，不能形成循环通风道，或多或少地对建筑节能有一定的负面影响。中挂百叶是幕墙改革的一个较好方案，这种百叶幕墙解决了适时调节百叶的角度，以最佳状态达到节能的目的。

3、幕墙节能新技术

太阳能作为一种随处可见的能源，它的潜在利用价值可以说是无限的。据研究，地球上每平方米的土地上每年获得的太阳光能平均为1000kw时。如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源，成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。前面所提到的双层幕墙正是合理利用太阳能的一种尝试。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。

3.1太阳光变向照明技术

它取代了传统的遮阳机构，利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活区域，为人们提供照明。这样的光照条件比传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀，消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光，并改善了目光在整个房间甚至建筑物的分布，可以深入到各个边角区域，减少照明费用。

3.2光电幕墙

光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙。这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光，转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无需重复投资。

长期以来，人们总是认为幕墙建筑不节能，但是从我们的分析中可以看到，随着科学技术的不断发展，幕墙节能材料和节能系统的不断完善，玻璃幕墙也可以做出很节能的建筑物。幕墙节能，并不是人们想象存在技术上的问题，更多的是我们对它的重新认识与合理运用的问题。随着国家的各项节能政策法规的深入贯彻，相信节能幕墙产品的应用将得到更大的推广。

玻璃节能技术篇10

[关键词] 玻璃，镀膜玻璃，磁控溅射镀膜玻璃生产线

[中图分类号] TQ171 [文献标识码] A

平板玻璃作为一种窗用材料，具有高透光率，高硬度和耐久性，质量稳定，加工方便，至今没有其他材料可代替。我国是玻璃生产大国，平板玻璃产销量连续20多年稳居世界第一，河南省玻璃行业在全国也曾有过辉煌的历史。世界三大浮法工艺技术之一的“洛阳浮法工艺技术”就诞生于洛阳玻璃厂，该技术曾在上世纪70年代获得国家发明奖。2000年之前，传统平板玻璃企业的经济效益还是不错的，但随着我国经济的发展和民营经济的壮大，加之玻璃行业入门的门槛不高，浮法玻璃生产线蜂拥而上，造成严重的重复建设和产能过剩问题，玻璃企业经济效益每况愈下，数年来处于全行业微利和亏损状态。

根据玻璃协会统计数据，截止2012年底，全国共有浮法玻璃生产线274条，其中在产213条，在产生产线的产能为8.8亿重量箱（每重量箱为50Kg，下同）。包括浮法、压延、平拉等平板玻璃总产能12亿重量箱，2012年全年平板玻璃产量7.6亿重量箱，销量7.22亿重量箱[1]。与之形成对比的是，2000年之后，用浮法玻璃原片来进行钢化、镀膜、中空玻璃的玻璃深加工行业异军突起，产能急剧扩大，尤以通过在平板玻璃上镀膜，赋予了平板玻璃崭新的含义，改变了浮法玻璃的光学性能，成为玻璃深加工和玻璃行业产业升级主要技术力量。

早在上世纪90年代初，河南省洛阳玻璃厂和商丘振华玻璃厂就先后引进美国AIRCO公司具有世界先进水平的大型磁控溅射镀膜玻璃生产线，从事平板玻璃上镀膜产业，当时国内能生产镀膜玻璃的仅有几家，河南省在全国处于领先地位。但到2012年末，国内已投产的大型磁控溅射镀膜线90台/套，平均每台/套生产线的设计产能约300万平方米，加上房地产调控的影响，玻璃镀膜深加工行业产能也出现了暂时的过剩。现在国家产业政策明确要求严格控制新增平板玻璃产能，遵循调整结构、淘汰落后、市场导向、合理布局的原则，发展高档用途及深加工玻璃，积极研发各种膜材料，推出新型节能玻璃产品。

专家认为，平板玻璃上镀膜是玻璃企业升级深加工、延伸产业链、提高附加值的重要方向。目前河南省规模化的镀膜玻璃生产企业有洛玻新晶润公司、商丘振华金玻公司、北玻镀膜产品公司等，作者依据多年来从事镀膜玻璃行业的经验，对主流镀膜玻璃生产设备（真空磁控溅射镀膜生产线）目前所发挥的作用及将来玻璃产业转型中所起的作用进行探讨。

1 镀膜玻璃的概念和目前该产业状况

所谓镀膜玻璃，就是在普通平板玻璃的空气面镀上一层或多层金属、金属化合物、其他化合物薄膜。单层薄膜的厚度从10纳米到40纳米不等，属于真正的纳米材料。目前用于建筑工程的主要有两类镀膜玻璃，一类是通过镀膜使普通的平板玻璃具有对太阳光遮蔽功能，称为热反射镀膜玻璃；另一类通过镀膜使普通的平板玻璃对红外线有极高反射率、具有保温作用，称为低辐射镀膜玻璃，业界也称之为节能玻璃。

目前在欧美乃至亚洲的部分国家，节能玻璃几乎已经普及到每个家庭。比如德国、日本等国家的普及率，已经达到90%以上。而在国内既有的400多亿平方米的建筑中，九成以上没有使用节能玻璃。此外，数十亿平方米的公共建筑和数千万平方米的玻璃幕墙，目前仍以非节能单片玻璃和普通双层中空玻璃为主。

目前我国生产镀膜玻璃的主流工艺为真空磁控溅射镀膜工艺，产品主要应用在建筑用节能玻璃领域。该工艺所镀膜层均匀，工艺稳定，所镀膜层与玻璃本体结合力牢固，生产过程中改换品种灵活，产量高，适于生产大面积平板玻璃（常用板面2 540×3 660）。真空磁控溅射镀膜工艺的主要特点是在高的本底真空度（10torr-6torr）下，往工艺室充入工艺气体（通常为Ar、N2、O2），采用不同的靶材料，给装有靶材的阴极加负电压，形成等离子体进行反应溅射或不反应溅射，同时玻璃在靶材下方运动过程中沉积上薄膜。生产线配置的高低取决于工艺室靶材料的种类多少和溅射阴极的多少。世界上从上世纪70年代就有该工艺应用于镀膜玻璃的生产。当时，德国leybold公司和美国Airco公司是主要的真空磁控溅射生产线制造厂家和镀膜产品研发厂家。国内从80年代末和90年代初。洛玻、南玻、耀皮等国内重点玻璃企业先后从这两家引进生产线，最初生产的产品品种都是热反射镀膜玻璃，该镀膜玻璃所反射的各种色彩一下子折服了国内的建筑设计师，客户趋之若鹜。2000年之后，低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）开始进入国内市场。该产品主要特点是太阳光的可见光部分具有高的透过率，对红外线部分具有高的反射率，具有选择吸收功能，该产品尤其适用于严寒和寒冷地区，一经面世即呈爆发性增长趋势。

2 真空磁控溅射镀膜玻璃生产线

镀膜玻璃产业的发展，既可为下游节能中空玻璃行业提供充足的原材料，也促使上游真空磁控溅射镀膜设备制造产业、靶材制造产业、真空泵制造产业的发展。以前世界上通用的大型连续玻璃镀膜成套设备被德国莱宝（Leybold）、冯·阿登纳（VonArdenen）、日本爱发科（ULVAC）和美国应用材料（AppliedMaterials）等国际巨头垄断。从20世纪80年代起，国内有沈阳真空技术研究所等一批科研机构开始真空镀膜技术的科技攻关，但应用领域基本局限于军工和小件装饰镀膜。到2005年以后，通过在线实际工作经验的积累、引进吸收、升级改造和自主创新，国内企业逐步掌握了大型连续镀膜技术，开始进行真空磁控溅射镀膜生产线的研发和试生产。2008年即有大型连续真空磁控溅射镀膜玻璃生产线进入商业化运营。广泛应用在镀膜玻璃和制镜等建筑材料玻璃镀膜。伴随着下游镀膜玻璃应用的发展，我国玻璃镀膜设备行业得到快速发展，涌现了成都南光、深圳豪威、湘潭宏大、洛阳北玻、张家港新艾柯、上海自创镀膜设备有限公司等一批专业从事真空磁控溅射镀膜生产线装备的制造企业，打破了过去我国工业玻璃镀膜生产线设备市场一度被国外企业垄断的局面。

3 真空磁控溅射镀膜玻璃生产线主要应用

3.1 建筑用热反射镀膜玻璃的生产：这是一种从上世纪90年代初开始进入国内市场的产品，起到遮蔽太阳光、单向透视（白天从室内清楚地看到室外，室外看不到室内）的作用，且玻璃反射率较高，玻璃面可呈各种漂亮的颜色，起建筑装饰和节能环保作用。适用于建筑门窗、玻璃幕墙等，见图3。

3.2 建筑用低辐射镀膜玻璃的生产：此产品从2000年后开始进入我国，主要功能层为10纳米厚的金属银。由于银在大气中易氧化，需要加上介质层保护，该膜层结构复杂，对设备配置要求高。该产品可见光透过率较高，遮阳系数和传热系数低，应用于门窗及幕墙外观呈现中性柔和色调，起到控制阳光和良好的保温节能作用。

3.3 汽车用镀膜玻璃的生产：主要用于汽车窗玻，由于汽车玻璃多为弧形，需进行热弯加工，就要求所镀膜层材料适应热弯工艺（经受600 ℃～700 ℃高温和淬火冷却过程）。一般要求所镀膜层有遮阳功能即可，见图4。

4 磁控溅射镀膜生产线未来应用

随着科技的发展，时代的进步，磁控溅射镀膜玻璃生产线还会有更多的应用方面：

4.1 太阳能光伏用玻璃基板镀AZO（氧化锌掺铝）薄膜：目前的太阳能光伏发电工业，薄膜太阳能电池由于硅材料消耗少、生产成本低、生产效率高，被认为是发展前途最为光明的新型太阳能电池[2]。薄膜太阳能电池的制作需要采用TCO（透明导电氧化物）薄膜作为前电极和后电极来导出电流，现在使用的TCO材料主要是浮法在线镀膜生产的FTO，需日本进口、价格昂贵。研究人员研究出了用普通的磁控溅射镀膜工艺，采用金属锌铝靶，生产高性能的AZO膜，其性能能够完全替代FTO薄膜。

4.2 太阳能集热器用兰膜：所谓兰膜，就是在真空磁控溅射镀膜玻璃生产线，主要是用金属钛作为溅射靶材，以N2、O2作为反应气体在玻璃上沉积薄膜，因其外观是蔚蓝色，故称兰膜。兰膜对太阳能吸收率高，用于太阳能平板集热器。它以水为加热介质，可用于民用，也可用于沙漠上阳光充足地区建电站。目前国内高性能的集热器用兰膜基本上都是从德国进口。主要生产厂家有TINOX、blutec等，见图6。

4.3 装饰用图案玻璃：目前有很多建筑物的内外装修会采用一些美丽的图案，这些图案玻璃在磁控溅射设备上也可容易的获得。我们只需在待镀膜的玻璃上贴上图案的保护薄膜，玻璃在镀膜机镀膜后揭去保护膜即可。用磁控溅射镀膜及来做图案玻璃，图案颜色靓丽，而且产量很高，见图7。

4.4 其他方面的应用：目前应用于建筑镀膜的真空磁控溅射玻璃生产线是大面积镀膜设备，所镀膜层材料也可镀在金属薄板、木板板材、塑料板材等，随着时代的发展，也可探索磁控溅射镀膜设备应用于其他板材镀膜的可能性。

总的来说，磁控溅射镀膜技术在我国尚处于成长期，所适用的领域越来越多。在政策方面。近十年间，国家坚持贯彻节能减排、大力发展新能源，积极实施刺激内需拉动经济增长的方针，从法律法规、产业政策等各个层面，相继颁布和出台了一系列支持和鼓励玻璃镀膜深加工及其装备制造产业的法规和政策，有力促进了我国玻璃深加工行业及其设备制造行业的快速发展，再一方面我国广大农村门窗玻璃还是传统的单片平板玻璃和简单的双层中空玻璃，随着城镇化快速发展，节能玻璃的需求量会再次迎来爆发期。河南省玻璃行业基础良好，既有钢化设备和磁控溅射镀膜生产线的制造公司，又有一批从事镀膜玻璃深加工的骨干企业，要重振昔日雄风，需要相关企业单位要充分利用现有政策，并积极争取国家技术专项支持，加快发展。转变行业生存与发展的观念，形成“质量第一、信誉至上”的客户口碑，注重高端市场，创新发展模式。加强产、学、研、用的结合，加强基础研究，开发新工艺；一方面支持磁控溅射镀膜装备发展，立足自主研发，提高我国磁控溅射镀膜设备的综合技术水平、产品质量和可靠性。另一方面是加强镀膜玻璃企业之间的合作与协调，通过合理的机制分享技术、信息，避免无序竞争和重复研发，造成资源的浪费，主打绿色建材和节能环保产品，寻找新的增长点，充分发挥磁控溅射镀膜生产线在玻璃行业转型升级中的作用。

参考文献：

[1]周志武.中国建筑玻璃与工业玻璃协会网，http：//.cn/2013-04-28

[2]王长贵.太阳能电池的发展趋势[J].太阳能，2008（1）：14.