摘要：智能玻璃是由玻璃材料或透明塑料等基材和感应材料所组成的、能感知外部环境变化并能实时地改变自身性能的玻璃器件。在一定物理条件下，这种器件可以根据人们的意愿，稳定、可逆地改变自身的光学属性（颜色、反射率等），从而具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热扩散。为了充分发挥其作用，本文阐述了智能玻璃的主要性能及其主要类别与玻璃幕墙发展现状，对智能玻璃在建筑门窗幕墙中的应用发展进行了探讨分析。
关键词：智能玻璃；性能；类别；幕墙；发展现状；应用发展；
1.智能玻璃的主要性能
智能玻璃的性能主要表现为：
1.1隐私保护功能：智能玻璃的最大功用是隐私保护功能，可以随时控制玻璃的透明或者不透明状态。
1.2映像功能：智能玻璃还是一款非常优秀的投影硬屏，在光线适宜的环境下，如果选用高流明投影机，投影成像效果非常清晰出众。
1.3具备安全玻璃的优点，包括破裂后防止碎片飞溅的安全性能，抗击打强度高。
1.4环保特性：智能玻璃中间的调光膜及胶片可以隔热，阻隔99%以上的紫外线及98%以上的红外线。屏蔽部分红外线减少热辐射及传递，而屏蔽紫外线可保护室内的陈设不因紫外辐照而出现褪色、老化等现象，保护人员不受紫外线直射，避免患上紫外线直射引起的疾病。
1.5隔音特性：智能玻璃中间的调光膜及胶片有声音阻尼作用，可阻隔部分噪音。
2.智能玻璃的主要类别
智能玻璃按照技术类型主要分为聚合物分散液晶（PDLC）、电致变色（EC）、悬浮粒子（SPD）三种，具体表现为：
2.1聚合物分散液晶（PDLC）是液晶以微米量级的小微滴分散在有机固态聚合物基体内，由于由液晶分子构成的小微滴的光轴自由取向，其折射率与基体的折射率不匹配，当光通过基体时被微滴强烈散射而呈现不透明的乳白状态或半透明状态。施加交流电场可调节液晶微滴的光轴取向，当基体和微滴折射率相匹配时，呈现透明状态。除去电场，液晶微滴又恢复最初的散光状态，从而实现调光。PDLC产品主要用于室内隐私墙，目前属于较低端类型产品。
2.2电致变色（EC）技术，指已实现产业化的全固态电致变色技术。这种由基础玻璃和电致变色系统组成的装置利用电致变色材料在电场的作用下引起的透光（或吸收）性能的可调性，可实现由人的意愿调节光照度的目的。同时，电致变色系统通过选择性地吸收或反射外界热辐射和阻止内部热扩散。玻璃基板上镀有若干功能层，上下导电层之间夹有电致变色层、离子导体层和离子储存层。以国外市场上常用的电致变色材料三氧化钨为例，在透明状态下，三氧化钨变色层为空心立方结构，该结构下，只吸收少量的可见光和红外光。在直流低压的驱动下，锂离子进入三氧化钨的晶格，形成实心立方结构。该结构下，EC玻璃可以吸收98%以上的可见光和99%以上的红外光，从而实现对可见光和红外光的调节。改变施加电压的方向，锂离子可以可逆地掺杂或者去掺杂，进而实现EC膜着色褪色的循环。
2.3悬浮粒子（SPD）技术，将具有取向光吸收特性的粒子分散在悬浮液中，断电时由于布朗运动粒子随机排布，可以吸收99%以上的可见光。当SPD膜被施加110V的交流电压时，粒子在电场的作用下发生取向排列，进而光线得以透过。
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3.玻璃幕墙发展现状
目前，在门窗幕墙设计中应用建筑节能技术已经成为行业的发展方向。我国的建筑门窗幕墙节能技术在全世界来说，属于发展最成熟并且拥有最完整技术体系的国家。我国在节能技术应用相关方面的起步时间相对较晚，在建筑门窗幕墙实际施工过程中，应用节能技术时还会遇到很多难题。同时，在具体施工中，因为施工地区和项目情况的不同，节能技术和节能措施在应用上有所差异，特别是在经济水平比较低的地区，因为资金问题，对于一些智能幕墙、生态幕墙以及光电幕墙等智能化的并且技术含量高的节能技术，大部分地区还实现不了。幕墙是建筑施工过程中要用到的重要建筑材料，幕墙质量的好坏对建筑项目的开展起到重要影响。建筑业发展是社会发展的重要组成部分，在对建筑业发展提出要求的同时，也是在对建筑材料提出新的发展要求。为相应行业发展需要及社会发展要求，近年来玻璃幕墙行业不断研制的玻璃幕墙材料，利用新技术不断提升玻璃幕墙节能、环保等多个性能。随着玻璃幕墙的研究发展，越来越多的玻璃幕墙被开发出来，其特点也各自不同。例如，铝合金材料的玻璃幕墙具有极高的保温隔热性，真空玻璃能够有效降低噪音。积极的响应了国家房地产业发展及节能减排要求的提出。
4.智能玻璃在建筑门窗幕墙中的应用发展
4.1智能玻璃幕墙应用的工作原理。智能玻璃幕墙能够满足四季对门窗冷热转换的要求。冬季，智能玻璃幕墙能够发挥最大效果吸收太阳辐射，结合大小不同的进出风口，控制好新风的转换量，通过两层玻璃之间的缓冲，对冷空气进行加热，再由内层玻璃送入室内。夏季，将遮阳设施放下，可以挡住部分太阳辐射能量，再由自然通风将热量排到室外。同时，内侧窗户通过对夜间冷空气的应用有效的降低建筑温度，而被冷却的楼板、墙体等能够达到冷却室内温度的效果。
4.2智能玻璃幕墙应用发展的设计原则。智能玻璃幕墙能够通过对建筑外墙构造的调节与建筑设备之间互相作用相配合，从而实现对能源的优化使用。智能玻璃幕墙主要利用吸收太阳辐射，通过太阳热能的转换为冬季采暖提供热能。同时，利用太阳光照可以减少人工照明的使用。智能玻璃幕墙使用过程中与建筑墙体对热量存储相结合，将夏季的制冷需求量减少，保证室内冬暖夏凉的效果。智能玻璃幕墙在设计过程中将通风、遮挡阳光、存储热量和供暖等多个性能配合起来，使智能玻璃幕墙在使用中达到最高的使用效果。
4.3智能玻璃幕墙应用发展的通风模式。智能玻璃幕墙能够在全年内实现自然通风，即使是刮风下雨的天气也能通过通风组织将浑浊空气进行转换，从而排除室外。日常的应用中主要有以下通风系统：楼层水平进出风口对角通风系统；带有窗户的下墙通风系统；竖向、横向通风系统；带有竖向风道的箱式外窗的排风系统。以上四种通风系统能够满足不同建筑使用功能不同的需要，有效达到将室内空气排出室外，转换空气质量的效果。
4.4智能玻璃幕墙应用发展的优势特点。在智能玻璃幕墙设计过程中有效地应用了空气热压原理和烟囱效应，达到室外新鲜空气和室内污浊空气相互转换的效果，对室内的空气进行有效地转换，防止灰尘等进入室内。无论是晴天还是刮风下雨的天气，都能进行自然通风，实现良好的通风效果。智能玻璃幕墙用其双层玻璃间的空隙，对冷热空气进行缓冲，提升幕墙冬季保温及夏季隔热性能。同时，遮阳设置的应用能够起到有效遮光的效果，将太阳能遮挡在双层玻璃间。智能玻璃幕墙具有选择采光功能，使用者可以根据自身需要调节设置，控制进入室内光线的亮度及射入的方向。双层玻璃能够形成在中间形成空气缓冲层，将冬季进入室内的冷空气进行加热，夏季进入室内的热辐射排除在外，保证冬夏两季室内温度的平衡。
结束语
综上所述，智能玻璃幕墙应用发展是现代建筑项目建设中的重点建筑材料，其工作原理、设计原则及通风模式上都有着其他建筑门窗无法比拟的优点，可以有效实现节省资源、保护环境，从而促进建筑业的可持续发展。
参考文献
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[2]刘全明等.智能玻璃在建筑门窗幕墙中的应用研究及发展概述[J].工程质量，2015（08）
[3]程娟.智能玻璃在建筑门窗幕墙中的应用发展探讨[J].科技展望，2017（15）
论文作者:马成林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/8
标签：智能论文; 玻璃论文; 玻璃幕墙论文; 幕墙论文; 建筑论文; 室内论文; 门窗论文; 《基层建设》2019年第32期论文;