【中國
幕墻網(wǎng) 08月07日消息 記者黃玲】日前，從國家知識產(chǎn)權(quán)局獲悉，山東省煙臺市王漢清教授自行研究的一種節(jié)能
真空玻璃，技術(shù)含量達(dá)到了領(lǐng)先水平，具有極強(qiáng)的市場利用潛力，是此領(lǐng)域的改革創(chuàng)新技術(shù)項目。我們聯(lián)系到該項目的發(fā)明人王漢清，并進(jìn)行了采訪，分析與探討之后給予了此次報道。
顧名思義，
真空玻璃就是將兩塊或兩塊以上玻璃封接起來，并在兩塊玻璃中間留有微小空間，抽空空間里空氣，達(dá)到真空狀態(tài)。這就是真空玻璃。據(jù)王漢清稱，他發(fā)明的這種真空玻璃，最大的優(yōu)點是節(jié)能
降噪。他打了個形象的比喻：每一扇非節(jié)能
窗玻璃的能耗量，相當(dāng)于點著一盞數(shù)十瓦的長明燈在長年累月地消耗能量。各種實驗數(shù)據(jù)表明，利用雙層玻璃、
中空玻璃、LOW-E
中空玻璃、真空玻璃可以依次提高玻璃的
保溫效果，而在這些
節(jié)能玻璃家族中，以真空玻璃的節(jié)能優(yōu)勢最明顯，此項目同時具備了
透光性強(qiáng)、保溫、降噪音、節(jié)能的諸多優(yōu)點。
據(jù)一項調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，單層玻璃窗的
傳熱系數(shù)K值（W/m2.k）是6.1，容易結(jié)霜
結(jié)露，直接影響玻璃窗的
采光；雙層玻璃窗的傳熱系數(shù)K值（W/m2.k）是2.6-2.8，與單層玻璃窗一樣，也屬于易結(jié)霜結(jié)露，影響采光；中空玻璃窗，傳熱系數(shù)K值（W/m2.k）是2.1-3.0；Low-E中空玻璃窗傳熱系數(shù)K值（W/m2.k）是1.4-2.9。節(jié)能真空玻璃，傳熱系數(shù)K值（W/m2.k）則是1.0，最低可至0.3，從這些數(shù)字顯示不難看出真空玻璃屬于低耗能的環(huán)保項目。
王漢清說，他研發(fā)的真空節(jié)能玻璃，就節(jié)能優(yōu)勢來說，屬于世界首創(chuàng)。應(yīng)用領(lǐng)域也相當(dāng)廣泛，適于應(yīng)用在各種建筑、工業(yè)領(lǐng)域。對促進(jìn)環(huán)保、節(jié)能有著明顯的效果。
王漢清出生于1953年，山東省煙臺市人。早年畢業(yè)于青島醫(yī)學(xué)院。1977年至今，就職于煙臺毓璜頂醫(yī)院，任副主任醫(yī)師、副教授。工作期間有多項醫(yī)療科技成果，其中一項獲得國家科技進(jìn)步二等獎。從其簡歷中不難看出，他的經(jīng)歷與他的發(fā)明事業(yè)簡直連邊兒都搭不上。經(jīng)過苦心鉆研，他利用3年時間研發(fā)出了“真空節(jié)能玻璃”。 他說，研制過程中利用了精密
設(shè)備中的一些原理，其實是受益于現(xiàn)職業(yè)。現(xiàn)在，作為這一領(lǐng)域的頂級專家，在談到如何進(jìn)一步形成市場效益時，王漢清表示，現(xiàn)在真空玻璃應(yīng)用范圍很小，這是非常不樂觀的。比如試驗進(jìn)藏列車用的中空玻璃往往到達(dá)高寒缺氧低氣壓地帶時，由于玻璃腔內(nèi)外氣壓差，玻璃就易被壓爆。如果安裝此項技術(shù)設(shè)計的真空玻璃，就能改變不利狀況。
在未來市場規(guī)模策劃上，王漢清說：“目前，
建筑玻璃市場每年大約有15億平方米左右的需求量，如果真空節(jié)能玻璃開發(fā)成功1%的市場空間，就可以做得很大。”
“真空節(jié)能玻璃”何以成玻璃家族新寵兒
沒有對比，就不會看出真空節(jié)能玻璃的潛質(zhì)。當(dāng)人們習(xí)慣性的總愛把新事物拿來，與他們喜歡的事物進(jìn)行品頭論足時，很多人驚奇的發(fā)現(xiàn)，真空玻璃比中空玻璃就是好。一個“好”字，道出了全部。中空玻璃由美國人于1865年發(fā)明，是一種良好的
隔熱、
隔音、美觀適用的
新型建筑材料。它是用兩片或三片玻璃，使用高
強(qiáng)度、高
氣密性復(fù)合
粘結(jié)劑，將玻璃片與內(nèi)含
干燥劑的
鋁合金框架粘結(jié)，制成的高效能隔音、
隔熱玻璃。中空玻璃對能量的
傳導(dǎo)傳遞是通過玻璃和其內(nèi)部的空氣來完成的。中空玻璃多種性能優(yōu)越于普通雙層玻璃，因此得到了世界各國的認(rèn)可。中空玻璃的隔熱、隔音原理：能量的傳遞有三種方式：即
輻射傳遞、
對流傳遞和傳導(dǎo)傳遞。
輻射傳遞就像太陽光線的傳遞一樣，以輻射的形式進(jìn)行的傳遞。合理配置的中空玻璃可以最大限度降低能量的損失；對流傳遞，是由于在玻璃的兩側(cè)具有溫度差，造成空氣在冷的一面下降而在熱的一面上升，產(chǎn)生空氣對流，造成能量的流失。造成這種現(xiàn)象的原因有多個，合理的中空玻璃設(shè)計，可以降低氣體的對流，從而降低能量的對流損失；傳導(dǎo)傳遞是通過物體分子的運動，帶動能量進(jìn)行運動，而達(dá)到傳遞的目的，就像用鐵鍋做飯和用電烙鐵焊東西一樣。由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側(cè)的溫度差較大，可以降低
冷輻射的作用，可以提高玻璃的安全性能。在使用相同厚度的原片玻璃的情況下，中空玻璃的抗
風(fēng)壓強(qiáng)度是普通單片玻璃的1.5倍。
我們知道，玻璃的
導(dǎo)熱系數(shù)是0.77W/ m2k，空氣的
導(dǎo)熱系數(shù)是0.028 W/ m2k。由此可見，玻璃的
熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍，空氣中的水分子等活性分子的存在是影響中空玻璃能量的傳導(dǎo)傳遞和對流傳遞性能的主要因素，因而中空玻璃的
密封性能提高，可以從很大程度上提高隔熱性能。所以，中空玻璃并非十全十美，尤其是中空玻璃大多用
鋁框四周
封邊、間隔2塊玻璃，內(nèi)含空氣或充氬氣，這是其最大的弊端。真空玻璃，就是與中空玻璃結(jié)構(gòu)完全不同的新產(chǎn)品。王漢清發(fā)明的真空玻璃用適當(dāng)分布的微粒支柱做間隔，間隙層只有0.1-0.2毫米。抽出氣體，形成真空，真空度達(dá)到0.1帕以上，總厚度最薄只有6毫米左右。
真空節(jié)能玻璃作為新一代節(jié)能玻璃，它具有比中空玻璃更好的隔熱、保溫性能。其保溫性能是中空玻璃的2-3倍，是單片普通玻璃的4-6倍。由于真空玻璃
熱阻高，腔內(nèi)近乎真空，可以
隔斷熱量的對流和傳遞，因此傳熱系數(shù)更低，具有更好的防結(jié)露、結(jié)霜性能，在相同濕度條件下，真空玻璃結(jié)露溫度更低，這對嚴(yán)寒地區(qū)的冬天采光極為有利，而且真空玻璃不會出現(xiàn)普通中空玻璃經(jīng)常出現(xiàn)的“內(nèi)結(jié)露”現(xiàn)象。真空玻璃腔內(nèi)無氣體，可以隔斷聲音的傳遞，具有良好的
隔聲性能，在大多數(shù)聲波頻段，特別是中低頻段，真空玻璃的防噪音性能優(yōu)于中空玻璃，可降低噪音42db。真空玻璃具有更好的抗風(fēng)壓性能，同樣面積、同樣厚度條件下進(jìn)行的抗風(fēng)壓試驗中，真空玻璃抗風(fēng)壓性能等級明顯高于中空玻璃。真空玻璃還具有持久、穩(wěn)定和可靠的特性，在參照中空玻璃擬定的環(huán)境和壽命試驗進(jìn)行的紫外線照射試驗、氣候循環(huán)試驗、高溫高濕試驗中，經(jīng)檢測，真空玻璃的熱阻變化均在2%以下。
真空玻璃最薄只有6毫米，現(xiàn)有住宅窗框原封不動即可安裝，并可減少窗框材料、減輕窗戶和建筑物的重量。真空玻璃屬于
玻璃深加工產(chǎn)品，其加工過程對水質(zhì)和空氣不產(chǎn)生任何污染，并且不產(chǎn)生噪聲，因此對環(huán)境無有害影響。
給真正的“千里馬”寬廣的舞臺
“真空節(jié)能玻璃”堪稱玻璃家族中的千里馬，應(yīng)該得到本應(yīng)屬于它的掌聲和鮮花。 隨著
門窗玻璃的不斷改革創(chuàng)新，中空玻璃已經(jīng)不能滿足高品質(zhì)人群的需要，人們希望自己的生活中，出現(xiàn)更新更好的產(chǎn)品，從而提供更高品質(zhì)的生活感受和享受。
王漢清發(fā)明的新型結(jié)構(gòu)的“真空節(jié)能玻璃”（全稱：懸浮和平衡壓力式支撐安全真空玻璃），包括上層
玻璃板和下層玻璃板。上層玻璃板和下層玻璃板的四周設(shè)封邊玻璃體，兩層玻璃中間為真空腔。其特征是，上層玻璃板和下層玻璃板的真空腔內(nèi)設(shè)懸浮支撐玻璃板。懸浮支撐玻璃板的四周比上層玻璃板和下層玻璃板的四周小，在懸浮支撐玻璃板的兩面分別設(shè)第一支撐物，在懸浮支撐玻璃板的四周設(shè)第二支撐物，在懸浮支撐玻璃板的角上設(shè)吸氣劑，懸浮支撐玻璃板與上層玻璃板、下層玻璃板、封邊玻璃體之間緊密接觸，上層玻璃板、下層玻璃板和懸浮支撐玻璃板內(nèi)部空間是相通的，其實就是一個真空腔。
“真空節(jié)能玻璃”在外力壓力下，
變形小，強(qiáng)度高，不需后期做中空或夾膠工序，可直接安裝在
門窗或幕墻上，這主要得益于這種玻璃是采用懸浮和平衡壓力式支撐，能明顯減少玻璃表面變形，增強(qiáng)抗拉
抗壓強(qiáng)度使然。而另一重要特點是，可以阻斷能量的傳導(dǎo)和對流，阻止聲源傳遞，從這點看，這種玻璃也可俗稱“
平板式保溫瓶玻璃”，它不傳熱、不傳冷、不傳聲，即夏天室內(nèi)不熱，冬天室內(nèi)不冷，節(jié)能降噪效果獨特。
“真空節(jié)能玻璃”的問世，各項指標(biāo)明顯高于原有中空玻璃的品質(zhì)，更凸顯出自身的優(yōu)勢。國外真空玻璃由于結(jié)構(gòu)原因，腔內(nèi)無法安放吸氣劑，真空玻璃腔內(nèi)真空度衰減是該領(lǐng)域內(nèi)一直未解決的難題，直接關(guān)系到真空玻璃的產(chǎn)品性能和長期
穩(wěn)定性，此難題一直未被攻克，而王漢清發(fā)明的節(jié)能真空玻璃其中一項關(guān)鍵技術(shù)就是為了保持真空度不衰變，突破了全行業(yè)的技術(shù)難題。簡單來說，方法是在真空玻璃內(nèi)放入吸氣劑，吸氣劑巧妙的安放在真空玻璃腔的邊角上，當(dāng)真空玻璃安裝在門窗框上時，它的位置處于溝槽內(nèi)，外觀看不到，美觀，保持腔內(nèi)真空度恒定不變，產(chǎn)品性能穩(wěn)定持久。王漢清攻克了“節(jié)能真空玻璃”領(lǐng)域目前一道世界難題，屬世界領(lǐng)先水平，世界首創(chuàng)，為大面積推廣使用“節(jié)能真空玻璃”奠定了良好的技術(shù)保障，使節(jié)能真空玻璃迎來了發(fā)展的春天。
在今天，現(xiàn)有門窗或多或少都存在能源消耗情況。僅在建筑中，通過門窗戶損失的
采暖和制冷熱量往往占能耗的50%-80%以上，僅每年采暖能耗一項，就占到全國總能耗的9.6%，夏季制冷能耗更是采暖能耗510倍。因此，最大限度減小門窗結(jié)構(gòu)散失的熱能對
節(jié)能環(huán)保的意義十分巨大。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，
新材料、新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，真空玻璃本身的質(zhì)量將會不斷提高，生產(chǎn)工藝和設(shè)備也將不斷更新。產(chǎn)量不斷擴(kuò)大的同時，成本也會不斷降低。30多年前，在第一次石油危機(jī)之后，國外科學(xué)家就提出研制傳熱系數(shù)小于1的玻璃窗，稱之為“超級玻璃窗”（Superwindows）。而真空玻璃的出現(xiàn)，使這一設(shè)想成為輕而易舉的現(xiàn)實。王漢清發(fā)明的節(jié)能真空
玻璃技術(shù)含量高，并且超越了國外現(xiàn)有的產(chǎn)品，具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)，站在本行業(yè)的頂端。“真空節(jié)能玻璃”的舞臺是非常寬廣的。
“真空節(jié)能玻璃”的市場成長空間有多大
一項新發(fā)明的問世，人們在關(guān)注它的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品理念的同時，更側(cè)重于產(chǎn)品自身存在的商業(yè)價值和投資前景。該發(fā)明在原有真空玻璃的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新嘗試，注重產(chǎn)品發(fā)明的新型結(jié)構(gòu)的同時，也考慮到產(chǎn)品本身獨具的廣闊市場前景。
中國能源消耗量極大，每年新建和改建門窗在10億平方米以上，保守估計如果其中1%采用真空玻璃，將是每年1000萬平方米。在國外市場，真空玻璃價格是每平方米200美元以上，1000萬平方米×200美元＝20億美元，年約合140億元人民幣。如果10%門窗采用真空玻璃，年市場價格約1400億元。就我國國情分析，節(jié)能環(huán)保已列入國家“十一五”發(fā)展長期規(guī)劃，國家和有關(guān)部門指出：要大力支持節(jié)能基金。由于真空
玻璃節(jié)能效果顯著，在未來幾年，消費者對它的熱情和需求也會像現(xiàn)在使用中空玻璃一樣，由開始的提倡使用到目前的推廣使用。
據(jù)美國統(tǒng)計，美國門窗年銷售額約246億美元，現(xiàn)在，美國EPA和DOS聯(lián)合美國住宅與發(fā)展部開始實施住宅節(jié)能聯(lián)盟項目，每年節(jié)省能源開支200億美元，并且減收采暖費用等多種優(yōu)惠。由此可見，真空玻璃有著良好的發(fā)展勢頭和巨大的投資前景。真空玻璃生產(chǎn)成本低，每平方米利潤將達(dá)1000元以上，如果按一般年產(chǎn)100萬平方米，利潤將達(dá)10億元以上。假設(shè)門窗玻璃僅按1%使用真空玻璃，產(chǎn)值將難以估計。
真空玻璃可廣泛應(yīng)用于
建筑門窗、幕墻、汽車、火車、輪船，飛機(jī)窗等，用量大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。由此可見，真空節(jié)能玻璃背后蘊藏著巨大的投資潛力和社會效益。我們希望這項
節(jié)能技術(shù)，在國家提倡節(jié)能環(huán)保、節(jié)能減排，實現(xiàn)科技創(chuàng)新型國家的大力號召下，早日得到相關(guān)機(jī)構(gòu)的開發(fā)利用，從實際當(dāng)中體現(xiàn)此項目的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。【完】
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