Low-E： 節能玻璃的奧秘

      有這樣一種神奇的玻璃，其身上不到頭發絲1%厚度的低輻射膜層能將80%以上的遠紅外熱輻射反射回去；
      有這樣一種神奇的玻璃，擁有它的建筑在近乎零能耗的情況下可以保持冬暖夏涼；
      有這樣一種神奇的玻璃，推廣它可以使通過玻璃損失的建筑總能耗減少到最低。
      這種神奇的玻璃就是由河北耀華集團自主研發的低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃)。
      在2006年1月9日召開的全國科技大會上，耀華集團的浮法玻璃生產技術過程工藝檢控與在線低輻射玻璃工業化生產技術開發項目獲國家科技進步二等獎。而Low-E玻璃，正是該項目運用于規模生產的終端產品。耀華因此成為亞洲惟一擁有在線Low-E玻璃自主產權的企業。
     冬季，Low-E玻璃可以將室內暖氣散發的熱輻射反射回來，保證室內熱量不向室外散失，從而節約取暖費用。夏季，Low-E玻璃可以阻止室外地面、建筑物發出的熱輻射進入室內，節約空調制冷費用。
      "卻嫌春色晚，故穿庭樹作飛花"。3月11日中午，一場突如其來的大雪造訪京城。路上匆匆的行人卻無心欣賞這迎春而放的雪花：一日之內，氣溫驟降，逼人的寒氣讓大家伙兒都不約而同的加快了腳步。
      但在清華大學新近建成的節能樓巨大的玻璃幕墻內，卻感覺不到絲毫寒意。在這里，人們大可品茗論雪，而且在這份愜意里，還多帶著幾分驚訝：在這座地下1層，地上4層，總面積達3000平方米的建筑物內，幾乎看不到任何取暖設施，但室內的溫度計卻一直堅挺在20℃！
      奧秘在哪里？
      知情人說：奧秘就在于這座樓上的玻璃。
      1、節能樓的神奇：玻璃多也能保溫
      按照生活常識，往往是使用玻璃越多的建筑就越不保溫，普通家用住宅的落地窗在帶來一墻風景的同時往往也讓室溫來了個夏熱冬涼。清華大學節能樓，一個采用這么多玻璃材質做外墻的建筑，產生如此神奇保溫效果的玻璃有著怎樣的特殊功能呢？
       科技人員為我們解開了心中的疑團。
     “別看它們看上去與普通玻璃沒什么不同，其實這可全都是特殊材料制成的玻璃，比如這面最大的玻璃幕墻，就采用了節能效果非常顯著的Low-E玻璃。”聽完科技人員的講述，我們不禁對這種看似普通卻又“身懷絕技”的玻璃滿懷敬意。
      據介紹，Low-E玻璃也叫做低輻射鍍膜玻璃，因其所鍍的膜層具有極低的表面輻射率而得名。
      冬季，它對室內暖氣及室內物體散發的熱輻射，可以像一面熱反射鏡一樣，將絕大部分反射回室內，保證室內熱量不向室外散失，從而節約取暖費用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物發出的熱輻射進入室內，節約空調制冷費用。同時，Low-E玻璃還具備對可見光適中的透過率，可見光反射率很低，這樣就避免光污染的產生，在大量使用Low-E產品的玻璃幕墻上，以往惹人厭煩的反射強光現象能得到有效緩解。
      憑著Low-E的幫助，清華大學節能樓才有了這種神奇的“暖瓶效應”，建筑在近乎零能耗的情況下保持冬暖夏涼在這里已經成為現實。
      更鼓舞人心的是，這種以往只能由少數歐美發達國家生產的高科技產品，如今已經由河北耀華集團自主生產，清華大學節能樓玻璃幕墻上的每一塊玻璃，都出自耀華自己的生產線。
      2、Low-E的功能：極薄的反射膜能保溫
      在秦皇島中國耀華玻璃集團公司的展覽館內，我們再一次感受到了Low-E玻璃的神奇。
      即使仔細端詳，我們也很難將Low-E玻璃和旁邊的普通浮法白玻璃區別開來。但當置于兩種玻璃下方的熱源打開后，它們的表現卻大相徑庭：用手摸上去，普通玻璃早已灼熱難耐，而它旁邊Low-E玻璃卻始終冰涼如初。科技人員告訴我們，這種Low-E玻璃上不到頭發絲1%厚度的低輻射膜層對遠紅外熱輻射的反射率很高，能將80%以上的遠紅外熱輻射反射回去。
      歐洲的制造商早在上世紀60年代末就開始在實驗室研究Low-E玻璃。1985年英國Pilkington公司實現Low-E玻璃的商業化生產。由于Low-E玻璃獨具的綠色、節能、環保特性，使它在許多國家很快得到大力推廣，歐盟、北美以及其它一些國家，紛紛制定法規和標準，強制性規定新建建筑必須使用以Low-E玻璃為最佳配置的節能玻璃產品，使得在這些國家和地區新建建筑中，Low-E玻璃的使用率呈迅速增長之勢。
      當國外玻璃企業向著節能產品邁進之時，我國的玻璃行業鼻祖耀華也瞄準了Low-E這個目標。
      當初耀華決心研發低輻射玻璃，看中的正是它的高技術含量和巨大的節能市場前景。
      技術含量“高”就高在鍍上去的那層膜。什么原料？怎么鍍？如何與玻璃生產同時進行？這種在線的生產與離線的鍍膜完全是兩種境界，每一關都是一道很高的技術門檻。
   國內的其他廠家看到了在線低輻射玻璃的優良特性和良好的發展前景，也在研究試驗，但如此高、精、尖的技術，在國外也只有少數發達國家才擁有，確實難以掌握。
      1998年，耀華建起一個小實驗室，研發由此開始。
      長期以來，在線Low-E玻璃生產技術被少數幾個國外大玻璃公司所壟斷，國外公司對這種有極大商業價值的核心技術諱言莫深，對中國實行嚴格的技術封鎖，只賣產品，不賣技術。當時對這種玻璃的了解，僅限于國外公開的專利、少量文獻和通過各種途徑得到的國外樣品。
      低輻射玻璃最重要的指標是紅外反射率，反射率越高越好。耀華的科研人員一點點地分析紅外光譜，然后改變配方，一遍遍鍍到玻璃上檢測。那時候，聽說誰家的冰柜上有塊進口的低輻射玻璃，技術人員都要想辦法拿來測一測。
      大量的資料分析和運算后，就是一次次的實驗。配方改了上百次，有好幾回，技術人員都感覺到難度實在太大，難以繼續下去了，鍍上去的膜不是霧度大，不均勻，就是紅外反射率低，或者透光性差。一次次失敗的酸楚過后，爬起來是又一輪更深入地分析、摸索和測試。
      百步之內必有芳草。實驗中工藝參數不斷優化，與國外技術比起來，只是在鍍膜均勻性上稍有差距。關鍵節點上，耀華與美國阿托菲那公司聯合攻關，研發加快了步伐。
      2003年11月，低輻射玻璃研制終于成功。2004年通過國家鑒定。其中，10mm和12mm在線Low-E玻璃填補了國際空白，產品質量達到了國際同類產品先進水平。
      2005年11月，Low-E獲建材行業科技進步一等獎，2006年1月獲國家科技進步二等獎。目前，該產品已在清華大學超低能耗節能示范樓、北京中環世貿、上海安亭新城等一大批國內建筑上廣泛應用，同時還廣泛應用于家電、高檔客車、太陽能電池等領域，不僅替代了部分進口同類產品，還遠銷新西蘭、澳大利亞等國家。
      3、新節能革命：30%的建筑能耗在玻璃
      又一封邀請函。又是一個地方邀請耀華參與制定建筑節能標準。
   作為中國耀華玻璃集團公司技術發展部負責人的劉志海，一時難以給對方準確答復。像這種邀請最近太多了。劉志海只恨自己沒有分身之術。
      劉志海“火”起來的背后是能源的告急。
      走進21世紀，人類越來越多地感受到了能源短缺帶來的壓力，節能成為當務之急。
      我國是能耗大國，其中建筑能耗每年達5億噸標準煤左右，占全社會能源消耗總量的27%，并以年平均5.84%以上的速度增長，大大超過國家能源生產的增長速度。而在建筑能耗中，通過玻璃門窗造成的能耗占到了建筑總能耗的40%左右，其中通過玻璃的損失又在門窗中占到75%。提高玻璃的節能性能，已經成為實現建筑節能的關鍵所在。而經過多種測試和選擇后，Low-E玻璃成為世界各國建筑節能的首選。
      據粗略統計，目前世界Low-E玻璃的平均市場占有率為11%，年平均增長率為9%。亞太地區的市場占有率僅為1%，年增長率為20%。在我國，低輻射玻璃系列產品的年使用量約為500多萬平方米，其中進口的在線Low-E玻璃約為100多萬平方米。2004年耀華銷售在線Low-E玻璃40多萬平方米，占國內在線Low-E玻璃市場份額的三分之一以上。2005年耀華通過擴大生產規模的方式，達到了年產300-500萬平方米的規模。
      我國不久前出臺的首個節能中長期專項規劃也為Low-E的應用提供了更大的舞臺。
      該規劃明確指出：新建建筑嚴格實施節能50%的設計標準，其中北京、天津等少數大城市率先實施節能65%的標準。在這種良好環境的促進下，具有高效節能、綠色環保功能的玻璃及其深加工產品必將會不斷地擴大其市場份額，成為行業的主流，同時也必將會隨著不斷的改進與創新誕生更多更好的新品種、新技術，為玻璃產業融入蓬勃的生機。