智能貼膜發(fā)展迅速 玻璃幕墻有望上節能新裝

 北京的國貿中心、上海的金茂大廈、環(huán)球金融中心、深圳的京基金融中心、地王大廈……或許你不會(huì )想到，這些外觀(guān)時(shí)尚、美輪美奐的玻璃幕墻建筑，可能都是高耗能產(chǎn)品。由于相關(guān)立法存在空白，過(guò)去20年間，國內玻璃幕墻建筑一直缺乏有效的能耗管理。不過(guò)近幾年來(lái)，降低公共建筑能耗開(kāi)始為各大城市所重視。

　　以上海為例，該市自2007年就開(kāi)始對外公示機關(guān)、商場(chǎng)、醫院、賓館等不同建筑的能耗情況;今年9月，上海市政府表示，將全面推進(jìn)公共建筑能耗監測系統建設，不斷提高建筑能耗監測系統的覆蓋面和實(shí)效性，并對新建項目強制實(shí)行分項計量和改造。同時(shí)，近兩年北京、深圳、廣州等城市也紛紛出臺了建筑節能管理辦法，嚴格控制建筑能耗已被提上各地政府的議事日程。

　　在這一背景下，新的節能產(chǎn)品應運而生，以佛塑科技(000973,股吧)(000973)為首的上市公司在二氧化釩高分子智能貼膜研發(fā)領(lǐng)域進(jìn)展迅猛，且產(chǎn)業(yè)化突破在即，玻璃幕墻建筑有望披上節能新裝。

　　大型建筑成能耗“巨無(wú)霸”

　　上世紀90年代以前，在國內城市的街頭，玻璃幕墻建筑是非常少見(jiàn)的。隨著(zhù)經(jīng)濟增長(cháng)提速和大規模建設的到來(lái)，商用寫(xiě)字樓和高層住宅在各大城市拔地而起，到2005年，中國已成為全球第一大幕墻生產(chǎn)國和使用國。

　　上海市資源綜合利用協(xié)會(huì )前會(huì )長(cháng)、建筑專(zhuān)家倪德良見(jiàn)證了過(guò)去20多年間上海城市建筑和節能情況的變遷。他告訴記者，上世紀90年代末，建筑節能沒(méi)有得到相關(guān)部門(mén)重視，高層建筑的墻體和玻璃往往缺乏保溫隔熱措施。近十年來(lái)這種情況有所改善，以玻璃幕墻為例，通過(guò)推廣節能貼膜、節能窗簾或者更換中空鍍膜玻璃，從玻璃中耗散的建筑能耗比一直在降低。

　　據上海市資源綜合利用協(xié)會(huì )統計，目前上海市能耗總量中，建筑能耗占比接近20%，其中玻璃幕墻仍然是能耗大戶(hù)，從玻璃窗耗散出去的能量占比在25%-50%不等。雖然玻璃幕墻的能耗占比一直在降，但不斷增加的建筑仍然在推高能耗總量。

　　“目前，上海市大型建筑總面積是民用建筑總面積的30%左右，但全年總耗電量達到1200萬(wàn)噸-1300萬(wàn)噸標準煤，遠遠超過(guò)全市居民生活用電量900萬(wàn)噸。”倪德良說(shuō)，公共建筑用電量從10年前的接近，到現在大幅超過(guò)居民生活用電量，已經(jīng)構成嚴重的社會(huì )能源負擔，這在其他城市也不例外。

　　在中科院上海硅酸鹽研究所工業(yè)陶瓷中心主任金平實(shí)看來(lái)，之所以巨資興建的大型建筑最終成為能耗“巨無(wú)霸”，是因為在設計和管理上存在缺陷。“國內建筑大多追求外觀(guān)，但很少采取絕熱、保溫的節能措施，很多寫(xiě)字樓白領(lǐng)都知道，自己辦公室的中央空調幾乎是全年無(wú)休運轉。從管理角度看，歐洲很多國家早在上世紀70年代就明確立法要求使用低輻射玻璃(Low-E)，并嚴格控制大型建筑的落地窗和玻璃幕墻面積。”金平實(shí)表示。

　　據湘財證券建材行業(yè)研究員黃順卿介紹，目前我國Low-E鍍膜玻璃的普及率是6%，節能玻璃普及率也只有10%左右，相比之下，Low-E在德國普及率高達92%，在奧地利是90%，英國和法國也都在80%以上。

　　就在我國建筑節能“不趕趟兒”的同時(shí)，節能產(chǎn)品有了新的發(fā)展。節能玻璃行業(yè)在先后經(jīng)歷Low-E玻璃和熱反射玻璃兩代產(chǎn)品后，將迎來(lái)高分子智能節能玻璃的產(chǎn)業(yè)化突破，這是目前最具應用前景的新產(chǎn)品。

　　低價(jià)高技術(shù)的節能新貴

　　這是一場(chǎng)以節能為目標的競賽。

　　從全世界范圍看，日本、法國和美國是智能溫控玻璃研究的傳統三強，其中又以日本技術(shù)最為領(lǐng)先。不過(guò)由于金平實(shí)的加入，中國在這一領(lǐng)域后來(lái)居上，研究推進(jìn)速度很快。金平實(shí)是世界范圍內最早從事二氧化釩納米粉體研究的科學(xué)家，曾擔任日本內閣總理府技官，主持十多項日本國家級研究課題。

　　2011年，寬1米、長(cháng)達1000米的二氧化釩智能貼膜從廣東佛塑集團的中試設備上成功下線(xiàn)，一個(gè)以溫控智能玻璃助力節能環(huán)保的時(shí)代悄悄來(lái)臨。此時(shí)，距離2010年硅酸鹽研究所和佛塑科技開(kāi)展合作還不到一年，金平實(shí)稱(chēng)之為“中國速度”。

　　之所以冠以“中國”二字，是因為二氧化釩智能貼膜玻璃是真正國產(chǎn)的節能玻璃，在此之前的Low-E玻璃和熱反射玻璃，從技術(shù)源頭看，都是舶來(lái)品。

　　在上海市嘉定區的中科院硅酸鹽研究所實(shí)驗室里，記者看到了這塊附有神奇貼膜的節能玻璃。同一個(gè)“人工太陽(yáng)”照射下，沒(méi)有人工開(kāi)關(guān)，不借助任何人工能量，四面使用貼膜的小屋比相鄰小屋溫度低8攝氏度左右，但在寒冷季節，同一塊貼膜玻璃又能起到良好的保溫作用。“當室內是低溫時(shí)，貼膜能讓可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)都進(jìn)入室內，發(fā)揮保溫作用，當室內溫度達到臨界溫度(如夏季高溫)時(shí)，高分子貼膜能自動(dòng)反射紅外線(xiàn)、阻擋熱量進(jìn)入室內，只允許可見(jiàn)光透過(guò)，從而保持室內溫度恒定。”金平實(shí)說(shuō)。

　　金平實(shí)說(shuō)，之所以貼膜玻璃具有“智能”特性，是因為主要成分二氧化釩是一種絕佳的相變材料：68攝氏度附近，能實(shí)現在金屬態(tài)和半導體態(tài)之間的轉化，正是這種雙向變化特征賦予其非常廣的應用空間。或許是看出了記者的疑惑，金平實(shí)表示，臨界溫度68攝氏度對于實(shí)際應用確實(shí)太高，但要降低溫度并不難，科學(xué)家們早就發(fā)現通過(guò)摻入鎢原子等金屬物就能實(shí)現。“真正的難題是如何突破二氧化釩納米顆粒的量產(chǎn)。”金平實(shí)說(shuō)。

　　實(shí)際上，就任何一項誕生于實(shí)驗室的研究成果來(lái)說(shuō)，能否大規模降低生產(chǎn)成本，是敲開(kāi)產(chǎn)業(yè)化應用之門(mén)的最終決定因素。黃順卿介紹，Low-E玻璃從發(fā)明到商業(yè)化量產(chǎn)走過(guò)了10年以上時(shí)間，二氧化釩高分子貼膜自實(shí)驗室問(wèn)世至今也有十多年，從發(fā)明、研發(fā)、小試、中試到最后大規模生產(chǎn)，智能貼膜已經(jīng)走到了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的最后階段。

　　據黃順卿介紹，目前國內開(kāi)展二氧化釩高分子智能玻璃研究的主要機構還有中科院廣州能源研究所、西北工業(yè)大學(xué)、中科院蘭州物理所、同濟大學(xué)、武漢理工大學(xué)、華中科技大學(xué)和復旦大學(xué)等，但目前公布通過(guò)中試階段的只有中科院廣州能源研究所和中科院上海硅酸鹽研究所。

　　在黃順卿看來(lái)，目前歐美普遍使用的Low-E玻璃雖然也是節能玻璃，但分為遮陽(yáng)型和高透型兩種，分別適用于炎熱地區和寒冷地區，不具備普遍適應性。但二氧化釩智能節能貼膜克服了價(jià)格、技術(shù)優(yōu)勢，極可能成為未來(lái)國內建筑節能玻璃的新貴。

　　按照佛塑科技此前公告計算，二氧化釩貼膜價(jià)格將是50元/平米，遠低于市場(chǎng)上100~150元/平米的Low-E玻璃價(jià)格。

　　金平實(shí)說(shuō)，智能貼膜只是二氧化釩納米粉體應用的第一個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)開(kāi)展研究的還有物理法制備鍍膜節能玻璃，二者分別適用于存量市場(chǎng)上的玻璃幕墻改造和新增玻璃建筑。