浅议建筑贴膜玻璃的应用及展望

朱 孜，钟 应

（贵州省建材产品质量检验检测院，贵州贵阳 550016）

0 引言

随着社会经济的快速发展，节约资源和节能减排已成为国家的基本国策。建筑能耗占据我们总能耗的1/4以上，在建筑的维护结构中，门窗处于最薄弱的部位，其能耗是建筑能耗的一半。建筑的节能减排提上日程，从资源紧张和能源损耗角度，需要加快建筑节能的研究，尤其是处于能耗关键部位的门窗。虽然门窗的能耗占整个建筑总能耗的50%，但是在门窗结构中，玻璃的占比是较大的。因此，选择在能耗薄弱环节门窗玻璃上加大研究力度，着重研究玻璃的采光性和节能性，对建筑的实用功能和节能性能具有重要的意义。

1 研究背景

目前，我国大部分既有建筑的门窗玻璃和玻璃幕墙使用的都是普通玻璃，普通玻璃安全性差、能耗高。因此，门窗玻璃行业需要既安全节能，又具备优异光学性能的新型玻璃即贴膜玻璃。贴膜玻璃是在玻璃上粘贴一层有机薄膜，使玻璃具有节能、安全、隔热、保温、装饰等多种功能。1988年，日本制定JISRA5759《窗玻璃用贴膜》标准，该标准对防飞散、透射比和反射比等进行规定；我国在1996年委托中国建筑材料科学研究院玻璃所负责《窗玻璃用贴膜》（现在更名为《贴膜玻璃》）行业标准起草及制定工作，对贴膜玻璃的光学性和安全性进行了一些规定。国内外贴膜玻璃标准的制定，对贴膜玻璃的应用起着举足轻重的作用。

本文通过深入分析国内外贴膜玻璃研究现状的基础之上，针对贴膜玻璃应用及发展方面存在理论薄弱性，进行深入分析，不仅对贴膜玻璃用户、建筑业设计工程师以及贴膜玻璃科研工作者具有重要的参考价值；而且对门窗玻璃的研究应用，对建筑业的发展具有重要的理论和工程实际意义。

2 贴膜玻璃的概念及种类

贴膜玻璃是由PET（聚氨酯复合薄膜）基材，通过金属镀层技术、离子技术及精细化工技术等处理后，与钢化玻璃或者半钢化玻璃复合一起，从而实现贴膜玻璃具有高清晰度、耐老化性、高强度、抗冲击、高安全性等特点。

刘志海[1]报道：贴膜玻璃有多种划分方式，可以按照根据使用领域划分、膜的功能划分、膜的生产工艺划分。从膜的生产工艺划分角度分为真空镀膜、原色膜及染色膜。

染色膜的工艺简单，该工艺是对膜进行染色处理。在膜的表面染色的叫表层染色膜，其特点是耐老化性差、易褪色、使用寿命短等。在两层PET基材之间染色的叫夹层染色膜，其特点是抗紫外线老化性能好、使用寿命长、手感柔软等。原色膜是指无添加有机染料，保持PET基材的初始原色，则不易褪色和使用寿命长。真空镀膜是通过真空工艺对膜进行处理，真空镀膜主要分为真空蒸镀膜和真空溅射镀膜。真空蒸镀膜的产品具有极佳的阳光控制性能；真空溅射镀膜的产品具有优良的韧性、防爆、隔热、保质期长，真空溅射镀膜工艺可以生产各种各样的特点膜，同时可以对光透过率进行高层次的选择。

从光学性能中的可见光投射对贴膜玻璃划分有：高透视型贴膜玻璃、中透视性贴膜玻璃、单向透视型贴膜玻璃。单向透视型贴膜玻璃和高透视型贴膜玻璃主要用于特种建筑，中透视性贴膜玻璃大量应用于普通建筑中。

从光学性能中的可见光反射对贴膜玻璃划分有：低辐射贴膜玻璃和热反射贴膜玻璃。低辐射贴膜玻璃能透过少量的短波太阳能辐射，进入室内的能量被室内物体吸收，同时能有效阻止室内物体辐射的红外线穿透室外，其特点是能充分利用太阳能和室内物体辐射的红线，实现保温的作用。热反射贴膜玻璃主要反射远红外线，能透过大量的可见光和少量的近红外线，具有隔热的效果。

3 贴膜玻璃的应用

对于新建建筑门窗，根据贴膜玻璃的使用环境，严寒地区注重的是门窗玻璃的保温性能和利用太阳热能效率，炎热地区主要考虑门窗玻璃的节能隔热性，根据不同的需求，选择适宜的贴膜玻璃。在南方夏热冬暖城市，主要考虑的是夏季空调能耗[2]，门窗玻璃的隔热性能是优先考虑的，热反射贴膜玻璃将会得到广泛应用。在北方夏凉冬冷城市，主要考虑的是室内采暖，门窗的保温节能性是重点考虑的，则低辐射贴膜玻璃制作的门窗会受到人们愈来愈多的青睐。

贴膜玻璃推广应用除了贴膜自身优异的光学性能外，贴膜玻璃具有较高的安全性。通常，贴膜玻璃是在玻璃表明贴一层PET膜，增强韧性和强度，改善防坠落和防飞溅性能，贴膜玻璃的安全性主要得益于该PET膜。从微观角度分析，PET分子结构高度对称，属于线性纤维树脂，具有一定的结晶取向能力和较高的成膜性，是通过真空技术、离子技术与薄膜物理、精细化工技术对PET片进行染色、紫外线喷涂、磁控溅射、夹层合成等多种工艺处理，使其具有极高隔热效率、高张力、高伸张度、强抗酸碱性以及具有安全功能等不同物性的膜片。有学者针对PET膜进行测试研究[3]，从安全性、膜片的拉伸强度角度出发，选择0.1mm、0.07mm、0.042mm三种厚度的膜片与3.3mm厚的玻璃进行试验对比，结果表明0.042mm厚度的膜片物理性能中纵横向抗拉强度分别高达71MPa和67MPa，详细见表1，对其进行抗风压试验，3.3mm厚的玻璃其抗风压值达8.8kPa/m2，远高于标准JC 846—2007对6mm玻璃抗风压值5.0kPa/m2的技术要求，详细见表2。

表1 PET膜主要性能指标测试对比[3]

表2 抗风压强度及破坏性试验[3]

我国玻璃幕墙的使用是先有应用后有管理，先有工程后有法规；因此玻璃幕墙的安全与节能方面存在不可忽视的隐患，尤其是早些年的幕墙建筑中很大一部分为单层玻璃结构，其特点是安全性能、节能性不满足现在的需要，同时，既有幕墙的高能耗和安全性都不符合现行国策[3]。目前，大量的既有幕墙均存在安全隐患，改造势在必行。因此，推广应用安全贴膜玻璃，可以解决既有玻璃幕墙存在的问题。

4 贴膜玻璃的展望

玻璃幕墙具有良好的装饰效果，现代都市的玻璃幕墙占有量很大，玻璃贴膜是既有玻璃幕墙节能改造重要形式之一。2017年我国建筑玻璃消费量16.58亿m2，建筑玻璃贴膜消费量为895万m2，建筑玻璃贴膜消费量占当年建筑玻璃消费量0.54%[4]。近几年的新建建筑中用到贴膜玻璃的不多，既有玻璃幕墙的改造中，如果用到贴膜玻璃，玻璃幕墙的改造费用相对较低，每平方米节约接近1000元[3]。有调查资料表明，很多消费者对贴膜玻璃的光学热工性能和安全性能认识不足，实际工程应用量不大。因此，如果政府相关部门加大对安全贴膜玻璃的宣传力度，提升广大消费者对贴膜玻璃的认知度，那么物美价廉的安全贴膜玻璃市场定会赢来蓬勃发展，如图1所示。

图1 装饰效果极佳的玻璃幕墙

5 结语

贴膜玻璃的优点众多，种类及功能多样化。目前，我国的建筑用贴膜玻璃普及率估计在10%左右，旧楼翻新的存量极大，从贴膜玻璃的节能、安全、成本等方面综合考虑，贴膜玻璃发展前景十分广阔。