| 绿色环保玻璃
刘丹
（中国建筑材料科学研究院玻璃所）
摘要：环境保护是各个国家面临的重要课题，不仅是一个国家能否发展的重要因素，也是人类的身体健康的重要保障。本文综述了几种绿色环保玻璃的特点、性能和应用。重点介绍了它们在环境保护方面的应用。
关键词：绿色环保玻璃 性能 应用
科学技术的进步，给人类带来了前所未有的飞速发展。但同时也带来了环境恶化的负面效应。各种各样的建筑材料，提高了人们的居住质量，也增加了环境污染。为了减少建筑材料对人类健康的危害和节约能源，绿色建材诞生了。
绿色建材又称生态建材、环保建材和健康建材等。绿色建材是指标采用清洁卫生生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。
对于玻璃来说，所谓环保玻璃就是能够清除粉尘污染，减少噪音污染、光污染以及其他有毒、有害物质污染的玻璃。环保玻璃主要有以下几种：
1．自洁净玻璃
在玻璃表面镀透明的“光触酶”膜，可以自动清除玻璃表面的灰尘。这层膜目前主要是TiO2,它既是亲水性的，又是亲油性的，当液滴落在玻璃表面时，可以发生润湿现象，下雨的时候，就被雨水冲走了。而且，在紫外线的照射下，还能杀灭有害细菌,特别适合高层建筑使用。
目前，自洁净玻璃是人们研制的最好的生态玻璃，其市场应用前景非常广阔。但由于二氧化钛的光泽度问题还未很好的解决，产品还没有大量上市。
2.ITO镀膜玻璃
ITO镀膜玻璃是在玻璃表面镀制透明、导电的ITO膜，不同电阻的ITO膜有不同的用途。可以应用在电子、光学等领域。
（1）电磁屏蔽
随着电器时代的到来，各种各样的电子产品进入人们的生活，给人们提供了很多方便。但同时也出现了电磁波辐射的问题，有些会对人体造成危害，有些对附近电子仪器造成干扰，而且，对于军用仪器来说，辐射电磁波就等于泄露信息。因此，需要有屏蔽功能的材料阻止电磁波辐射。一般的器件（例如飞机机体）可以用吸波涂料，但对于玻璃来说，需要的不仅是屏蔽电磁波，还要有较高的透光度。ITO膜在这方面就有着绝对的优势。
（2）热屏蔽
实行可持续发展战略，节约能源是每个国家面临的头等大事。ITO膜对光波的选择性（对可见光透明、对红外光反射）可以使寒冷环境下的视窗或太阳能收集器的视窗内部的热量保持在封闭的空间内。对于居住用玻璃，可以保持室内温度。夏天可以减少空调用电量，冬天可以节约取暖费用。即节约能源，又保护环境。
（3）防冰除霜
飞机、轮船、车辆等的风挡玻璃在低温下容易凝结水气结冰，胶合层变脆，导致抗冲击性能下降。为了除去霜、雾，又不能影响视线，需要对玻璃表面提供0.4～1.2W/cm2的表面功率，使玻璃表面温度升高。ITO膜就可以适应这种要求。此外，ITO膜还可用做烹调加热板的透明发热体。
（4）太阳能电池
普通废旧电池如果不经处理，会对环境造成污染，而太阳能是一种无污染的天然能源。ITO膜可用做半导体/绝缘体/半导体太阳能电池（SIS）的顶部氧化物层、Si太阳能电池的反射涂层以及p-i –n型和异质结型α-Si基太阳能电池的透明电极。在半导体/绝缘体/半导体太阳能电池（SIS）中，ITO作为顶部氧化物层可以使太阳能电池得到高的能量转换率，如ITO/ SiO2/P-Si太阳能电池可以产生13～16%的转换率。
3.Low-E玻璃
Low-E玻璃即低辐射玻璃，是在玻璃表面镀制低辐射材料和金属氧化物，可以是透明的，也可以是不透明的。
普通的3mm厚玻璃的可见光大于80%，传热系数K为5.8～6.2W/m2K（遮阳系数Sc为0.95）。一般建筑物墙体的传热系数为1.4 W/m2K，这样由传热系数的差别而导致能量的不均匀散失。现代建筑大量使用玻璃幕墙，其散热量非常大。欧洲、美国、日本等发达国家很早就已经使用低辐射玻璃来节约能源。
在室温为20℃时，对于3mm厚玻璃，约有89%的红外辐射能量被玻璃吸收，使玻璃温度升高，但玻璃与周围环境有热交换，会使室内的大部分热量被传到室外。低辐射玻璃由于对红外线有较高的反射率，就可以阻止热量的流失。
4.真空玻璃
真空玻璃不同于目前广泛使用的中空玻璃，它是根据真空杜瓦瓶（保温瓶）的原理而发明的。是一种新型的透明保温材料，可广泛应用于建筑物及车、船门窗、保温箱柜（如展示柜、冷藏柜）等各种需要透明隔热材料的领域，达到保温、防霜、隔声的目的。
近年来，噪音污染也被列入环境污染的行列。在大多数频段，特别是中低频段，真空玻璃的隔声性能好于中空玻璃，中空玻璃可以降低噪音３０～４０分贝。夹层玻璃可以降低噪声在１５～３０分贝，而真空玻璃最高可达４０～５０分贝。
真空玻璃是由两片玻璃牢固结合的“结构体”，刚性很强，抗风压强度超过同样厚度的中空玻璃的两倍。而且，真空玻璃又薄又轻，能减轻建筑物的承载量。需要的窗框很窄，即便于设计又节约材料。
5.防眩玻璃
普通平板玻璃的两个表面的反射率一般在8%左右，最好的高白度玻璃表面也有不小于4%的反射，虽然反射量不大，也会使人产生眩目的感觉。尤其是橱窗、展柜的玻璃对着方面要求更为严格。
在玻璃表面涂制一层或多层特殊的膜层，能降低玻璃的反射率，但这种产品目前只有少数国家能生产。
6.微晶玻璃
微晶玻璃又称玻璃陶瓷，是将玻璃受控晶化而得到的一种多晶固体材料。由于玻璃中有特定性能的晶相析出，使微晶玻璃在机械强度、表面硬度、热膨胀系数、化学稳定性、光电学性能等方面显示出优异的性能。建筑微晶玻璃（业界人士称微晶石、玉晶石、水晶板）是微晶玻璃大家族中的一个分支。微晶玻璃装饰板由于具有无色差、不吸水、高光泽度、抗酸碱、耐风化、强度高、无放射污染、又便于清洁等优点，在人类进入21世纪之际，它已成为各类公共建筑工程领域（如港口、地铁、机场、高档宾馆、文体大型设施）等首选的新型高档绿色建筑装饰材料。［1］
玻璃是建筑材料的重要组成部分，具有环保功能的玻璃适应了绿色、节能的可持续发展战略，对人们生存环境的改善和提高方面的贡献是无庸置疑的。随着科学技术的不断发展，新型功能玻璃将不断涌现。拥有先进技术，能够突破创新，
就会成在玻璃行业中竞争中成为佼佼者。
Environmental glass
Liu Dan
(China Building Materials Academy, Beijing, 10024, China)
Abstract：Natural environment is very important to every country, which is not only an essential factor for the development of a country, but also a safeguard to human being. This paper focuses on some environmental glasses, introduces their characters and applications briefly. The properties and their applications in the field of environment protection are described in detail.
Key words：environmental glass, property , application
参考文献
［1］陈国华 谭文莉 梁东成 康晓玲 新型绿色环保微晶玻璃装饰的生产及生产中应注意的若干问题 辽宁建材 2001NO.1
［2］刘志海我国建筑环保玻璃市场发展分析 中国建材 2002年第9期
［3］ 刘静 李秀荣 ITO透明导电膜的研究进展 2001年全国玻璃学术研讨与生产技术交流会论文汇编
［4］唐健正 贾玉英 杨捍东 真空玻璃及其发展前景 2001年全国玻璃学术研讨与生产技术交流会论文汇编
［5］李庆泉 孔岩 低辐射（low-E）玻璃 2001年全国玻璃学术研讨与生产技术交流会论文汇编 |
