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節(jié)能先鋒:真空玻璃

來源:中國建材 2010/11/16 0:00:00

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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、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。

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