近年来，玻璃随着电子学、通讯技术、能源技术等各学科的发展，已被赋予了更多的性能，形成了各种功能玻璃，这些玻璃具有很多新的功能，如自清洁、节能等。

　　功能玻璃有很多种，如光功能玻璃、热功能玻璃、机械功能玻璃、生物玻璃以及近几年才发展光自洁玻璃等。当前比较热门的能够用于建筑物的功能玻璃主要有光功能玻璃如光色玻璃、热功能玻璃如低辐射玻璃以及自洁净玻璃。

　　自洁玻璃目前，大多数自洁玻璃是通过在玻璃表面镀上一层锐态矿型的TiO2光催化膜而实现的。其实现自洁的机理是基于光催化反应：锐态型 TiO2的禁带宽度为3.2eV，当以波长小于387.5nm的光照射后，TiO2薄膜能够被激发产生光生电子——空穴对，正常情况下电子和空穴能重新复合，使光能以热能或其他形式散发掉。当TiO2光催化剂存在合适的俘获剂或表面缺陷态时，电子和空穴的重新复合得到抑制，在他们复合之前，就会在催化剂表面发生氧化-还原反应。价带空穴是良好的氧化剂，导带的电子是良好的还原剂，它们同表面吸附的氧化分子和H2O反应，空穴将吸附在TiO2表面的OH-和 H2O分子氧化产生羟基自由基（·OH），而吸附在玻璃表面的O2则易俘获电子形成超氧离子自由基（·02-），这两种自由基，都是氧化性很强的活泼自由基，能够将玻璃表面的各种有机污物直接氧化为CO2和H2O等无机小分子，甚至还对微生物有很强的杀伤力，因而还具有一定的抗菌功能。

　　自洁净玻璃就是利用了TiO2薄膜的上述特殊性质。当镀TiO2薄膜的表面与油污接触时，利用薄膜的光催化氧化作用，能够分解聚集在表面的油污，同时因其表面有超亲水性，污物不易在表面附着，即使附着也是同表面的外层水膜结合，附着的污物在水淋冲力的作用下，能自动从TiO2表面剥离下来，而且干后不会留下难看的水痕。利用阳光中的紫外线就能维持TiO2薄膜的光催化氧化作用和超亲水性从而达到自清洁目的。

　　进入21世纪后，TiO2光催化自洁玻璃生产已经在国内外形成了规模化。国际上，英国皮尔金顿、日本旭硝子、美国PPG公司等已研发出TiO2 光催化白洁玻璃，国内一些大企业与大专院校科研院所等联合也研制生产了这种玻璃。其中，湖北三峡新材股份公司与武汉理工大学联合研制的自洁玻璃生产线已经投入生产，中科纳米新材料有限公司生产的自洁玻璃已应用在北京国家大剧院的玻璃幕墙上，秦皇岛耀华玻璃股份公司采用在线CVD技术生产的白洁玻璃已经规模化生产，产品已投放到东北、华北、华东的市场，还有秦皇岛易鹏特种玻璃有限公司研制生产的光催化自洁玻璃以及掺入银离子的Ag-TiO2抗菌玻璃，整个市场已呈现出勃勃生机。但由于用TiO2的光催化自洁抗菌是有条件的，一是必须有合适波段的光照射，主要是300～400nm的紫外光，而该波段范围的光线仅占到达地面的阳光辐射总量的4%左右，且随着时间变化能量变化明显，使得阳光和自然光使用效率较低，另一个条件是采用TiO2光催化性质发挥抗菌作用，必须有氧气参与，使得TiO2光催化型抗菌玻璃对部分厌氧菌的抑制很困难，这使得这类玻璃的使用范围受到限制。但毕竟我们的建筑设计增添了新的选择，可以发挥着净化、美化我们生存环境的作用。

　　低辐射玻璃随着经济的加速发展，世界性的能源危机加剧，人们的节能意识正在不断提高。在建筑能耗方面，我国目前城镇建筑消耗的能源已超过全国能源消费总量的l/4（此数值仅为建筑运行所消耗的能源，不包括建筑材料制造用能及建筑施工过程中的能耗，根据近30年来能源界的研究和实践，目前普遍认为建筑节能是各种节能途冲潜力最大、最为直接有效的方式。在建筑的全年能耗中，大约50%～60%消耗于空调制冷及采暖系统，而在空调采暖这部分能耗中大约 20%～50%由外围护结构传热所消耗，玻璃作为外围护结构的主要组成部分，始终是建筑节能的薄弱环节。为了降低建筑物在使用过程中的能耗，建设部发布的《公共建筑节能设计标准》对不同窗墙比玻璃的技术参数都提出了具体要求，一些地方政府也针对建筑节能提出了相应要求，建立了相应的法规。如北京市从 2005年下半年起，开始全面推行新的《居住建筑节能设计标准》，其中对住宅等建筑的外窗玻璃的节能要求都有提高，普通的浮法玻璃已经难以满足这些要求。但一种新的功能玻璃——低辐射玻璃因其有良好的透光隔热性，因此得到日渐广泛的应用。首先是在上世纪80年代，在欧美一些发达国家得到迅速推广普及，近年来在国内也呈现出迅猛发展的态势。低辐射玻璃的生产方法主要有两种：一种是离线方法，主要采用真空磁控溅射方法镀银，以达到低辐射的目的；另一种是采用在线CVD方法镀SnO2，达到玻璃具有低辐射性能的目的。目前国内生产离线低辐射镀膜玻璃的公司有十几家，总的年产量高达600万平方米。

　　低辐射玻璃因其所镀的膜层具有极低的表面辐射率而得名（辐射率低于0.25）。这种不到头发丝百分之一厚的低辐射膜层对远红外波段的反射率很高，能将80%以上的远红外热辐射反射回去，而普通的浮法玻璃、吸热玻璃、阳光控制镀膜玻璃的远红外反射率在11%左右，而在可见光波段低辐射玻璃又具有高透过率、低反射率、低吸收的特点。冬季，它对室内暖气及室内物体散发的热辐射，能像热反射镜一样，将绝大部分热反射回室内，而又能让太阳光中的可见光和近红外光进入室内，这样就能有效的阻止室内热量的散失，从而节约取暖费用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调制冷费用，达到冬暖夏凉的节能效果。

　　在两种生产方法生产的低辐射镀膜玻璃中，在线CVD（化学汽相沉积）法是通过将含锡的有机物在约650℃的热浮法玻璃表面反应热解，形成的一定厚度的氧化锡膜作为功能膜层。膜层是通过化学键与玻璃结合，成为玻璃的一部分。因此在线低辐射玻璃属于硬镀膜玻璃，膜层坚固耐用，能进行热弯、钢化、中空等加工，而且做中空玻璃的过程中不需去边部膜层。离线磁控溅射法生产的低辐射玻璃是以l0～30nm厚的单银或双银作为功能膜层，并在银膜的两侧加上多层介质膜，一般膜系由几到十几层构成，银层有优良的低辐射性能。其他伪保护和过渡层，由于银在空气中容易被氧化，所以离线低辐射玻璃不能单片使用。在做中空玻璃的过程中要镀完后立即加工，并需要将边部膜层去掉，防止银从边部逐渐氧化。

　　光色玻璃光色玻璃是指当玻璃受到目光或紫外光照射时，玻璃由于在可见光区产生光吸收而自动变色，当光照停止时，能可逆的自动恢复到初始的透明状态。这样的玻璃应用在窗玻璃上，可以起到调节室内光线的作用，光强时候，颜色变深，阴天时，颜色变浅，达到节能的目的。光色玻璃优于其他许多有机、无机光色材料之处是为它可以长时间反复变色而无疲劳老化现象，而且机械强度好，化学稳定性好，因此近年来发展迅速。

　　最初光色玻璃是在玻璃中含有微小的卤化银、卤化钛、氯化镉、氯化铜等感光性晶体，一般为卤化银，即光子将银离子变为银原子，但卤素并没有从晶体一玻璃的界面上扩散出去，仍存在于银原子附近，光照除去后，仍可以和银结合成卤化物。其制造过程为：将含有基础玻璃配合料（包含银等变色组成及必要的敏化剂等）经一定气氛下的高温熔化，然后成型退火，最后进行变色性能热处理。其中热处理是光色玻璃制造中的主要工序，未经热处理的光色玻璃因其中变色颗粒较小（例如银颗粒小于5μm），没有光色效应。经热处理后颗粒长大到一定尺寸范围（例如银颗粒在10～20μm）才有光色效应。虽然卤化银光色玻璃由许多优点，但在许多应用场合由于用量大，如高级建筑物的玻璃窗、汽车风挡玻璃等，需要耗费大量的银从成本上不能接受，所以又开发了无银的光色玻璃。主要是在无银的玻璃中加入一些变价的金属氧化物如Ce、Eu、Mn、W、Mo等氧化物，但有的热处理后存在乳光现象，这对实际应用是不利的。

　　另一种无机光变材料主要集中在过渡金属氧化物体系中，主要有MoO3、WO3、V2O3、NiO、Rh2O3、Nb2O5等，其中WO3、 MoO3是很有竞争力的两种金属氧化物。在紫外光的照射下，MoO3的晶体都能变成蓝色，研究还发现把WO3和MoO3制成非晶体薄膜时，其变色效率、变色深度和响应速度都大幅提高，通过各种方法：真空蒸镀、电子束蒸发、化学汽相沉积、溶胶一凝胶法、反应性射频溅射法、电解沉积法等在玻璃表面制备一层非晶态薄膜，同样可制成光色玻璃。

　　由于功能玻璃具有各种奇特的功能，其发展潜力是巨大的。随着膜技术的发展，更多的以功能膜为基础的功能玻璃将会得到更广泛的开发，也会有更多的功能玻璃用于建筑物用来改善人们的居住和生活环境质量。