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真空玻璃取代中空玻璃是必然趨勢

來源:人民網(wǎng) 2008/2/27 0:00:00

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    在中國建筑物玻璃市場上,較明顯的“李鬼”恐怕就是中空玻璃真空玻璃了,人們在愈來愈青睞節(jié)能、保溫隔熱、隔噪的綠色環(huán)保玻璃的同時,往往較難辨別中空玻璃和真空玻璃概念,實際上,后者的節(jié)能性和環(huán)境舒適度比前者要高出50%,更是以往廣泛使用的單片玻璃的6倍。

  中空玻璃在中國歷經(jīng)20年市場洗禮,終于開始成為建筑物節(jié)能窗的“寵兒”,但中國的中空玻璃技術(shù)幾乎全是靠引進的。而更效率高的真空玻璃目前大部分國家只有日本和中國能生產(chǎn)。北京新立基真空玻璃技術(shù)有限公司作為國內(nèi)帶領真空玻璃技術(shù)發(fā)展的企業(yè),不僅擁有與日本相媲美的成套自主知識產(chǎn)權(quán)和自主專利,而且其真空玻璃產(chǎn)品已開始批量投放市場。

  用自主專利技術(shù)降低建筑高能耗

  “真空玻璃實際上是基于暖水瓶原理制作的。暖水瓶隔絕冰、熱傳導和保溫性能都是較好,但關(guān)鍵是怎樣將其做成平板、透明、間隙真空的。而中空玻璃則是抽去兩層玻璃間隔的空氣,再灌入干燥惰性氣體,這就相當于暖水瓶漏氣,但效果還是比單層玻璃好得多!北本┬铝⒒夹g(shù)總監(jiān)唐健正告訴記者。

  據(jù)了解,早期普通單片玻璃傳熱系數(shù)K值超過6[W/(m2/K)],現(xiàn)在的普通中空玻璃傳熱系數(shù)K值在3以上,即使較好的低輻射(LOW-E)中空玻璃傳熱系數(shù)K值也為1.8左右,而新立基推出的真空玻璃傳熱系數(shù)K值僅為0.9,今后技術(shù)的進一步升級將使這一K值有望下降到0.5。

  目前新立基真空玻璃的這一技術(shù)水平已位于全部前列。日本板硝子玻璃公司雖然在1997年就開始投產(chǎn)真空玻璃,但實際上其技術(shù)來源正是唐健正參與研發(fā)的平板真空玻璃項目。1990年,在北京大學物理系已任教30多年的唐健正作為訪問學者來到澳大利亞悉尼大學,開始與該校時任應用物理系主任的R.E.Collins教授聯(lián)合研究平板真空玻璃。經(jīng)過3年的努力,1993年,世界上首塊1米×1米的平板真空玻璃樣品問世。但發(fā)明人雖是他與R.E.Collins兩人,專利權(quán)卻屬于悉尼大學。1996年,悉尼大學把專利轉(zhuǎn)讓給日本板硝子玻璃公司,日本人在次年即開始批量生產(chǎn)真空玻璃。

  為了能在中國建筑物上推廣應用這一綠色節(jié)能項目,1998年,唐健正帶著他的發(fā)明回國了。10年前,雖然國外已經(jīng)比較重視建筑節(jié)能,但在國內(nèi)還基本是一片空白,當時的建筑基本都采用較原始的單層玻璃。中國自主的新興玻璃技術(shù)更是鳳毛麟角,即使一些深具代表性的標志性建筑采用的綠色節(jié)能玻璃窗,也基本依賴進口。即使發(fā)展到今天,中國正在廣泛使用的中空玻璃依然欠缺自主專利技術(shù)。

  建筑物的玻璃門窗由于保溫隔熱性能不良,一直是隱形耗能大戶。據(jù)美國克羅拉多太陽能研究所的計算,這一能量損失約占全美總能耗的3%,相當于全美每天要通過窗戶漏掉上百萬桶貨品;而瑞典的研究結(jié)果更是高達7%。

  唐健正說:“中國的建筑能耗比日本高9倍,中國比歐美高2~3倍。中國現(xiàn)在有近500億平方米的高能耗既有建筑,在建建筑中95%以上仍屬高能耗建筑。如果延續(xù)目前的建筑能耗狀況,建筑能耗將從當前占全國總能耗的28%左右增加到2020年的35%左右。再加上建材生產(chǎn)能耗占全國總能耗的17%左右,到時將近全國總能耗的一半將用于建筑、建材。這是相當驚人的數(shù)字!

  “十一五”要求建筑行業(yè)在2006年~2010年期間節(jié)約1億噸標準煤,其中新建建筑節(jié)能要求達7000萬噸標煤任務量。但2006年建筑能耗實際上不減反增,形勢不容樂觀。反之在日本,盡一直處于經(jīng)濟不景氣和建筑業(yè)也不振的狀態(tài),節(jié)能環(huán)保的真空玻璃年產(chǎn)量還是從10年前的5萬平方米上升到現(xiàn)在的50萬平方米。

  雖然中國與日本的技術(shù)出身看似“同門”,但回國后的唐健正加盟北京新立基后,專門申請了一批屬于中國的專利。他說:“真空玻璃的真實核心技術(shù)在于產(chǎn)品特點,如玻璃怎樣排氣、抽真空,內(nèi)部怎樣放支撐、支撐物什么形狀,玻璃四周怎樣封邊等等。如日本專利申請的支撐物是圓片,我回國后申請的是圓環(huán),特征不一樣,關(guān)鍵是其中的訣竅。”

  真空玻璃

  取代中空玻璃是必然趨勢

  從1913年靠前個平板真空玻璃專利申請到現(xiàn)在,近百年來,陸陸續(xù)續(xù)各種各樣的專利面世,但真實做出產(chǎn)品成功應用于建筑物上的,只有唐健正參與研發(fā)的這項技術(shù)。

  北京新立基無疑對此投注了很長遠的眼光。新立基副總經(jīng)理蔣毅告訴記者:“這是很大的一步跨越。新立基自2001年介入這項產(chǎn)業(yè)以來,已累計投入8000萬元!

  在成本上,真空玻璃的價格是較好的LOW-E中空玻璃的1倍。“我們正在進一步優(yōu)化工藝、降低成本。但較關(guān)鍵是需要規(guī);档统杀!笔Y毅說。

  蔣毅認為,中空玻璃相比單片玻璃節(jié)能50%,但真空玻璃又相比中空玻璃節(jié)能50%。中空玻璃在中國推廣花了20年時間,未來真空玻璃取代中空玻璃是必然趨勢。隨著工藝的不斷進步,兩者的成本未來有望持平。

  在巨資投入這項產(chǎn)業(yè)的同時,新立基瞄準了行業(yè)靠前的目標。蔣毅說:“作為在中國生產(chǎn)真空玻璃的企業(yè),新立基沒有現(xiàn)成的樣本和經(jīng)驗可臨摹,其企業(yè)規(guī);a(chǎn)從零起步,除前期的玻璃預處理設備,如切割、磨、鉆、清洗等玻璃業(yè)通用設備外,真空玻璃的生產(chǎn)、檢驗設備等等,都依賴新立基自己研發(fā)!

  同時,在法律法規(guī)、產(chǎn)品和應用的行業(yè)標準建設等方面,新立基都在進行相應投入。唐健正說:“真空玻璃屬高科技產(chǎn)品,真空度一定要達到一定標準才行,如果不符合標準就跟中空玻璃沒差別。因此怎樣保持產(chǎn)品質(zhì)量、效果的穩(wěn)定有一系列需要思考的問題。不但要制定標準,還要有一系列檢驗手段。傳統(tǒng)的測量設備并不適用,只能開發(fā)新的現(xiàn)場測量、維修測量等的設備,F(xiàn)在,新立基建立的是企業(yè)標準,已報批行業(yè)標準,真空玻璃使用規(guī)范正在制定,還處于不斷完善中,需要相關(guān)部門和相關(guān)部門領導的支持!

  此外,由于中國工業(yè)總體水平與日本的差距,我們的產(chǎn)業(yè)化相比日本更艱難。日本在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的基礎上,為了壟斷這一技術(shù),根本不愿與中國企業(yè)合作,甚至連合作研發(fā)也不愿意。就像中空玻璃,中國也是付出很大成本買進先進國家的技術(shù),如早期LOW-E膜都是他們的壟斷技術(shù),一直不賣給中國!爸袊欢ㄒΠl(fā)展自己的核心技術(shù)。如果技術(shù)依賴買進就將永遠落后,永遠別想走到先進行列中去!碧平≌钣懈杏|地說。

  “我們在專利、工藝、軟件等方面不落后于日本,但硬件實力還是較弱。所以現(xiàn)在的競爭是盡可能在‘軟’方面發(fā)揮優(yōu)勢,克服機器設備等硬件上的不足。另外在硬件上要迅速拿來并消化、創(chuàng)新國外的先進技術(shù),迎頭趕上!笔Y毅說。

  對于目前市場上此中空玻璃非彼真空玻璃甚至假冒偽劣的現(xiàn)象,蔣毅認為,新立基要盡快創(chuàng)建國內(nèi)優(yōu)異的真空玻璃品牌!拔覀冞有很多沒有申請專利的訣竅,如設備、工藝、生產(chǎn)細節(jié)等等,這些是從產(chǎn)品外觀上難以了解的技術(shù),但影響產(chǎn)品的質(zhì)量、使用、壽命,這是別人難以模仿的競爭優(yōu)勢!

  “此外,真空層的實現(xiàn)才是保溫、隔聲、提高舒適性的關(guān)鍵,這是新立基的核心優(yōu)勢!

  完善并嚴格執(zhí)行

  建筑節(jié)能法規(guī)和政策

  目前,新立基真空玻璃主要面向高等市場,普通民宅的使用量還很少。生產(chǎn)環(huán)保、使用節(jié)能降耗、提升環(huán)境舒適度是真空玻璃的特色。當室外溫度為-20℃時,真空玻璃的內(nèi)表溫度僅比室內(nèi)空氣溫度低3℃~5℃;由于真空玻璃的隔聲量可達42分貝,可使居室的噪音很低。

  蔣毅認為,像高等寫字樓、級別高賓館等場所,節(jié)能3年時間就能收回多投入的成本。今后隨著政策和市場的逐步規(guī)范,不論是民用建筑還是寫字樓,都將明確列出建筑能耗指標,作為房屋出售的參考依據(jù)之一。

  蔣毅說:“新立基已順利通過2006年建設部科技計劃‘真空玻璃生產(chǎn)技術(shù)與關(guān)鍵設備開發(fā)及其應用’的項目驗收會。在已有的10萬平方米生產(chǎn)線基礎上,今年我們還將上一條全新示范生產(chǎn)線,明年將逐漸進行批量化市場推廣。另外,由于玻璃長途運輸不便利,同時物流會導致成本增加,我們還將在一些要點城市建立真空玻璃生產(chǎn)廠,就近服務當?shù)厥袌觥!?/P>

  對自主產(chǎn)權(quán)技術(shù),更需要提供相應的相關(guān)部門扶持。中國建筑玻璃年需求量達上億平方米,但真實節(jié)能環(huán)保的建筑卻不到10%。在日本,對節(jié)能建筑,生產(chǎn)商、使用者和建筑商都分別有相應獎勵;真空玻璃自1997年產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后,日本能源部即授予大獎,每塊玻璃上貼有獎簽,凡建筑上使用,都給予稅收優(yōu)惠政策。

  對此唐健正認為,首先全民要有節(jié)能環(huán)保意識,尤為重要的是領導層的認識,轉(zhuǎn)變觀念、積較扶持發(fā)展并不遜于國外的自主產(chǎn)權(quán)技術(shù)。其次應完善建筑節(jié)能法規(guī)建設并嚴格執(zhí)行,出臺節(jié)能建筑強制性法規(guī)要求,并在稅收或財政上予以補貼。

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