智能窗技术开发与产业化进展
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摘要
目前建筑能耗占据社会总能耗的30%以上,而门窗又是影响建筑能耗的关键环节。随着人民生活水平的提高,门窗在建筑中的比例越来越大,降低门窗能耗,是改善室内热环境和提高建筑节能水平的关键环节。但是目前的节能玻璃,如LOW-E玻璃,热反射玻璃等的光学特性不能随人的意志或环境条件而改变,对我国大部分冬寒夏热地区来说,往往会出现夏天通过有效屏蔽日射的红外部分节约制冷空调能耗,但同时在冬天也会因屏蔽日射中最为温暖的部分而带来制暖能源的大量消耗和相当不舒适的居住环境,研发能适应季节变化和根据人为需求对玻璃光学性能进行调控的"智能型节能玻璃(smart window)",便成为下一代建筑节能玻璃的发展方向和必然选择。智能节能玻璃根据物理刺激的种类,可分为电致变色、气致变色、光致变色和热致变色等种类,分别通过电压、气体、光或温度变化实现透反射性能的可控。我们研发的热色智能隔热材料可以根据室外环境温度调节玻璃的进光量,在高温时阻挡红外线的进入,在低温时让更多的阳光进入室内,达到真正的冬暖夏凉。由于不需要耗费能源和气体,它更适合在建筑物上大规模使用。目前利用磁控溅射法制备的热色智能玻璃尺寸可以达到30*70cm,开发的抗氧化膜系可以使得取出温度提高至400度,制备的薄膜可见光透过率高于30%,太阳能调节率达到15%以上,在不掺杂的情况下,相变截止温度低至45℃,在掺杂的情况下相变温度可以达到接近室温,并保持较高的太阳能调节率。此外,利用卷对卷工艺制备的柔性热色薄膜的可见光透过率可高达60%,太阳能调节率保持在10%左右,通过色彩控制,薄膜呈现多种丰富的色彩。
引文