提高中空玻璃節(jié)能特性的措施

一．引言：
自七十年代發(fā)生石油危機(jī)以來，建筑節(jié)能產(chǎn)品的應(yīng)用成為全部建筑行業(yè)的主流，許多發(fā)達(dá)國家從產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)、技術(shù)指導(dǎo)、應(yīng)用推廣到立法等多方面引導(dǎo)、鼓勵(lì)和規(guī)范建筑、建材市場，節(jié)能型建材產(chǎn)品的應(yīng)用有了廣闊的空間。在美國，中空玻璃門窗的使用量占所有玻璃窗用量的82%，而德國相關(guān)部門自七十年代后期即立法，明確規(guī)定不使用中空玻璃的新建樓房不批準(zhǔn)建設(shè)。我國自八十年代開始視建筑節(jié)能工作，并相繼出臺了《建筑法》《能源法》《建筑節(jié)能九五計(jì)劃和2010年規(guī)劃》《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)，1996年7月，經(jīng)修改后的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住部分）》（JCJ26-95）中明確規(guī)定，新設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要在1980-1981年的基礎(chǔ)上節(jié)能50%。同時(shí)各省市相繼頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如北京市頒布了《關(guān)于我市道路兩側(cè)新建筑采用隔聲窗的通知》《提高建筑門窗使用功能的若干技術(shù)要求》等多項(xiàng)法規(guī)，明確規(guī)定了各類住宅的隔聲標(biāo)準(zhǔn)，又如1999年重慶市出臺了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要求外窗的傳熱系數(shù)K≤3.0w/m2k，節(jié)能產(chǎn)品的使用進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期。
對于整幢建筑來說，門窗的面積占建筑面積的比例超過20%，玻璃在其約占70%以上，而從節(jié)能角度來講，整個(gè)建筑的能量損失中，約50%是在門窗上的能量損失。據(jù)有關(guān)部門預(yù)計(jì)，我國在2000年社會(huì)總能耗約20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中建筑能耗在社會(huì)總能耗中，約占35%--40%，達(dá)7-8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而建筑門窗、外墻的能耗約占建筑總能耗的50%，達(dá)3.5-4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，建筑門窗、外墻的能耗占社會(huì)總能耗的17%--20%，比例是相當(dāng)大的。根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，生活水平越高，民用能源消費(fèi)越多。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前的這一比例仍會(huì)擴(kuò)大。因而，降低建筑門窗、外墻的能耗，提高建筑門窗、外墻的隔熱性、氣密性是我們面臨的緊迫問題，這就對全部玻璃產(chǎn)品的開發(fā)和推廣使用提出了更為嚴(yán)格的節(jié)能要求。
二．玻璃的品種
目前全部上流行的玻璃品種包括浮法玻璃、平板玻璃也稱引上玻璃、格法玻璃、壓花玻璃等等，這些品種的玻璃都是將各種礦石經(jīng)過高溫融化并經(jīng)過各種成型工藝，較后形成平面形狀的玻璃。同時(shí)，根據(jù)在玻璃原料中加入的顏料不同，可以生產(chǎn)出不同的顏色玻璃--統(tǒng)稱為吸熱玻璃或者本體著色玻璃。由于引上玻璃的表面缺點(diǎn)較多，目前在全部上已經(jīng)被淘汰，我們也已經(jīng)從95年以后基本淘汰了引上玻璃。原片玻璃可以進(jìn)一步深加工，而根據(jù)生產(chǎn)加工的方式不同，又可以分成冷加工和熱加工等不同的深加工玻璃如玻璃磨花、夾層玻璃、中空玻璃、鋼化玻璃、鍍膜玻璃等等。從使用性能方面看，夾層玻璃、鋼化玻璃屬于安全玻璃的系列，而鍍膜玻璃、中空玻璃屬于保溫隔熱玻璃系列。也就是說，真實(shí)起到節(jié)能作用的玻璃是鍍膜玻璃和中空玻璃，鍍膜玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃等多個(gè)品種的深加工玻璃又可以組成復(fù)合的中空玻璃，因此我們可以說，中空玻璃是目前全部上較有效的節(jié)能玻璃，應(yīng)用前景非常廣泛。
三：中空玻璃的發(fā)展歷史
中空玻璃是以兩片或多片玻璃，以有效的支撐均勻隔開，周邊黏結(jié)密封，使玻璃層間形成干燥氣體空間的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品具有隔音、隔熱、防結(jié)露和降低能耗的作用，被廣泛應(yīng)用于建筑、交通、冷藏等行業(yè)。
十九世紀(jì)末期，中空玻璃生產(chǎn)技術(shù)較早發(fā)明于美國，在歐洲得到了推廣和應(yīng)用，產(chǎn)品經(jīng)歷了焊接中空玻璃、熔接中空玻璃、膠接中空玻璃和幾種中空玻璃并存的一段時(shí)期，發(fā)展到以膠接中空玻璃為主其他為輔的市場形式。我國中空玻璃的生產(chǎn)是從一九六四年開始，到一九九零年進(jìn)入了飛速發(fā)展階段，產(chǎn)品基本是以鋁條充干燥劑并用聚硫膠或其他膠密封，這種產(chǎn)品被業(yè)內(nèi)人士稱為第三代鋁條法中空玻璃。隨著科技的進(jìn)步，生活水平的提高，人們對生活環(huán)境條件和產(chǎn)品使用壽命的要求也越來越高，尤其是七十年代末期，世界范圍的能源緊張，各國對節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)品的推廣使用比較重視，中空玻璃產(chǎn)品生產(chǎn)、研制也逐步向節(jié)能、環(huán)保型方向發(fā)展。一九七八年，美國的化學(xué)博士Tom　Ｇｒｅｅｎｌｅｅ發(fā)明了世界上靠前個(gè)暖邊系統(tǒng)的第四代中空玻璃實(shí)唯高膠條（Ｓｗｉｇｇｌｅ?Ｓｅａｌ）中空玻璃，這種產(chǎn)品將中空玻璃除玻璃以外的全部功能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系地結(jié)合在一起并以其優(yōu)越的密封性能、良好的邊緣隔熱性能、可靠的產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命，很快得到了認(rèn)可和廣泛使用。一九八八年，我國開始引進(jìn)膠條法中空玻璃生產(chǎn)線，到目前，已先后引進(jìn)了近二十條生產(chǎn)線，產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到建筑、交通、冷藏和裝飾等領(lǐng)域，受到了廣泛的歡迎。
四：中空玻璃的節(jié)能原理
熱量的傳遞方式有三種即對流傳熱、熱傳導(dǎo)和輻射傳熱。對流傳熱是由于氣體中存在溫度差，導(dǎo)致氣體產(chǎn)生對流，帶動(dòng)能量進(jìn)行傳遞；熱傳導(dǎo)是由于分子運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的能量傳遞；輻射傳熱是能量以射線即紅外線直接傳遞。作為中空玻璃，其隔熱性能主要因其內(nèi)部氣體處于一個(gè)封閉的空間，氣體不產(chǎn)生對流，而且空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/m.K是玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.77W/m.K的1/27,因而,對流傳熱和傳導(dǎo)傳熱在中空玻璃的能量傳遞中,占較小的比例。要提高中空玻璃的隔熱性能，一般來講是加大空間層的厚度，和使用導(dǎo)熱系數(shù)低的氣體置換中空玻璃內(nèi)部的空氣，這樣可減少傳導(dǎo)傳熱，但空間層太大，又會(huì)產(chǎn)生氣體的對流，增加對流傳熱，合理的空間層間隙應(yīng)該是12mm左右；要降低輻射傳熱，一般是通過使用陽光控制尤其是低輻射玻璃，來控制各種射線透過，達(dá)到降低輻射傳熱的目的。
A． 中空玻璃的隔熱、隔音原理
眾所周知，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。
輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進(jìn)行的傳遞，這種射線包括可見光、紅外線和紫外線等的輻射，就象太陽光線的傳遞一樣。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃間隔層厚度，可以非常大限度的降低能量通過輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失。
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)生空氣的對流，而造成能量的流失。造成這種現(xiàn)象的原因有幾個(gè)：一是玻璃與周邊的框架系統(tǒng)的密封不良，造成窗框內(nèi)外的氣體能夠直接進(jìn)行交換產(chǎn)生對流，導(dǎo)致能量的損失；二是中空玻璃的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致中空玻璃內(nèi)部的氣體因溫度差的作用產(chǎn)生對流，帶動(dòng)能量進(jìn)行交換，從而產(chǎn)生能量的流失；三是構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的窗的內(nèi)外溫度差非常大，致使中空玻璃內(nèi)外的溫度差也非常大，空氣借助冷輻射和熱傳導(dǎo)的作用，首先在中空玻璃的兩側(cè)產(chǎn)生對流，然后通過中空玻璃整體傳遞過去，形成能量的流失。合理的中空玻璃設(shè)計(jì)，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(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)能量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而達(dá)到傳遞的目的，就象用鐵鍋?zhàn)黠埡陀秒娎予F焊東西一樣，而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。我們知道，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)是0.77W/ m2k。而空氣的導(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，而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，因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔熱性能的重要因素。
B. 中空玻璃的防結(jié)露、降低冷輻射和安全性能
由于中空玻璃內(nèi)部存在著可以吸附水分子的干燥劑，氣體是干燥的，在溫度降低時(shí)，中空玻璃的內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，同時(shí)，在中空玻璃的外表面結(jié)露點(diǎn)也會(huì)升高。如當(dāng)室外風(fēng)速為5m/s，室內(nèi)溫度20℃，相對濕度為60%時(shí)，5mm玻璃在室外溫度為8℃時(shí)開始結(jié)露，而16mm（5+6+5）中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為-2℃時(shí)才上結(jié)露，27mm（5+6+5+6+5）三層中空玻璃在室外溫度為-11℃時(shí)才開始結(jié)露。
由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側(cè)的溫度差非常大，還可以降低冷輻射的作用；當(dāng)室外溫度為-10℃時(shí)，室內(nèi)單層玻璃窗前的溫度為-2℃而中空玻璃窗前的溫度是13℃；在相同的房屋結(jié)構(gòu)中，當(dāng)室外溫度為-8℃，室內(nèi)溫度為20℃時(shí)，3mm普通單層玻璃冷輻射區(qū)域占室內(nèi)空間的67.4%，而采用雙層中空玻璃（3+6+3）則為13.4%。
使用中空玻璃，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。
五．中空玻璃的結(jié)構(gòu)組成
根據(jù)中空玻璃使用地點(diǎn)的不同，使用目的不同，中空玻璃所用的原材料和結(jié)構(gòu)也不盡相同。如在南方地區(qū)，全年的氣溫較高，光照時(shí)間較長，在使用中空玻璃時(shí)，較多的考慮是控制外部的熱量能夠較少地進(jìn)入室內(nèi)，在選擇中空玻璃的原片時(shí)，會(huì)更多地考慮使用鍍膜玻璃；在北方地區(qū)，使用中空玻璃的主要目的是采暖和保溫，所以就會(huì)較多地考慮選用透明玻璃作中空玻璃的原片。而在需要控制噪音的地方，就需要采用三層或充氣的中空玻璃，以達(dá)到使用的目的。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中空玻璃的產(chǎn)品品種也有了較多的發(fā)展，采用的原材料的品種也隨著增加。如幕墻用中空玻璃；汽車、火車用中空玻璃；電器用中空玻璃；裝飾用中空玻璃（包括鑲嵌用中空玻璃、彩晶立線中空玻璃）等等。所有這些產(chǎn)品，雖然由于用途不同，使用的原材料不盡相同，但基本組成是相同的。即：一是各種玻璃，包括各種白玻，各種顏色玻璃、鍍膜玻璃及各種二次加工的玻璃如鋼化玻璃、夾層玻璃等等；二是中間間隔氣體，包括干燥的空氣和一些特殊惰性氣體如氬氣、氪氣及六氟化硫，一般根據(jù)需要和產(chǎn)品品種不同，充入的惰性氣體也不同。氬氣和氪氣主要起隔熱作用而六氟化硫主要起隔音作用；三是邊部密封系統(tǒng)，世界上流行的中空玻璃基本是由于膠結(jié)中空玻璃產(chǎn)品比較適合于工業(yè)化生產(chǎn)，所以世界上流行的中空玻璃基本是膠接中空玻璃，膠結(jié)中空玻璃有冷邊密封系統(tǒng)--主要是以傳統(tǒng)的鋁條法產(chǎn)品為代表和暖邊密封系統(tǒng)--以Swiggle膠條法為代表之分；任何一種形式的中空玻璃都可以使用同樣的原片玻璃及間隔氣體，而因?yàn)檫叢棵芊庀到y(tǒng)不同，就產(chǎn)生了冷邊密封系統(tǒng)和暖邊密封系統(tǒng)中空玻璃之間的差異。這兩種產(chǎn)品使用的材料品種和較終的節(jié)能效果是不同的。傳統(tǒng)的鋁條法中空玻璃使用的材料品種多，生產(chǎn)工序復(fù)雜，造成生產(chǎn)效率低下，需要的人工多，產(chǎn)品質(zhì)量受人的因素制約很大，質(zhì)量控制及生產(chǎn)管理成本較高。由于采用的邊部材料導(dǎo)熱性能較好，造成中空玻璃在隔熱性能、產(chǎn)品使用壽命及產(chǎn)品失效率等方面存在著問題。而暖邊Swiggle膠條密封系統(tǒng)在保持中空玻璃性能的同時(shí)，較大地改善了中空玻璃邊部的節(jié)能效果使中空玻璃邊部的溫度明顯高出5℃左右，既可以減少在北方地區(qū)室內(nèi)表面的結(jié)露又可以降低在南方地區(qū)的邊部熱應(yīng)力，減少玻璃爆開的可能，因而被行業(yè)公認(rèn)為較成熟的暖邊密封系統(tǒng)，開創(chuàng)了中空玻璃暖邊密封系統(tǒng)之先河。
六：中空玻璃的選用
由于使用地域的不同，對中空玻璃的性能、尺寸的要求也不盡相同，如鄰街建筑，要求中空玻璃的隔音性能要好；而寒冷地區(qū)，要求中空玻璃的隔熱性能要好；低層建筑，中空玻璃的面積可以大一些，而高層建筑，因?yàn)槌惺艿娘L(fēng)壓不同，面積就要小一些。
對于隔音、隔熱性能的提高，可以通過增加空間層的厚度、數(shù)量或采用充惰性氣體（氟化硫、氬氣）以及改善窗框型材的種類、腔體結(jié)構(gòu)和窗戶開啟方式等來完成，而使用中空玻璃的面積就要根據(jù)各地的風(fēng)壓強(qiáng)度的不同分別計(jì)算。
選用原片玻璃的厚度和非常大使用規(guī)格，主要取決于使用狀態(tài)的風(fēng)壓載荷，對于四周固定垂直安裝的中空玻璃，其選用原片厚度及非常大尺寸的選擇原則為：
1．制作的中空玻璃的規(guī)格按使用的中空玻璃原片玻璃厚度所能承受的平均風(fēng)壓；
2．制作的中空玻璃規(guī)格按使用的中空玻璃厚度、非常大尺寸所能承受的平均風(fēng)壓；
3．根據(jù)所使用地區(qū)非常大平均風(fēng)壓，應(yīng)使用玻璃較小厚度（按面積大小計(jì)算）；
中空玻璃所能承受的風(fēng)壓在同種規(guī)格的情況下，為單層玻璃的1.5倍,雙層中空玻璃根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格,按使用原片玻璃尺寸大小及玻璃厚度計(jì)算所能承受的風(fēng)壓,可根據(jù)下列公式計(jì)算:
a. 同種類、同厚度情況下
Pa=1.5K/F.A(t+t2/4)
b. 異種類、異厚度的情況下
Pa1=0.75K1/F.A(t1+t22/4)(1+(t2/t1)3
Pa2=0.75K2/F.A(t2+t12/4)(1+(t1/t2)3
其中: Pa ----玻璃板是耐風(fēng)壓強(qiáng)度 Ka/m2 N/m2
Pa1 ----中空玻璃t1 品種的耐風(fēng)壓強(qiáng)度
Pa2---中空玻璃t2 品種的耐風(fēng)壓強(qiáng)度
F----玻璃板的安全系數(shù) 一般為2.5
A----玻璃板的面積m2
K 、K1、K2 --玻璃板的品種、板厚度差別系數(shù)
t 、t1 、t2 ---玻璃板的厚度
在2式中, Pa1 Pa2 是構(gòu)成中空玻璃各自的耐風(fēng)壓強(qiáng)度,作為中空玻璃的耐風(fēng)壓強(qiáng)度,是把 Pa1 Pa2 中的較小耐風(fēng)壓強(qiáng)度作為實(shí)際的耐風(fēng)壓強(qiáng)度。各種玻璃板的K值 表1
品種 普通玻璃 浮法玻璃 壓花玻璃 夾絲玻璃 鋼化玻璃
K值 80 80--60 60 60 是普通玻璃的3倍
根據(jù)上面的公式，我們可以計(jì)算出中空玻璃可能的非常大面積：
A=45/P（t+t2/4）
A---中空玻璃可能的非常大面積m2
P---使用處的風(fēng)壓 Kgf/ m2
t----單片玻璃的厚度 mm
單獨(dú)使用實(shí)唯高膠條制作有框的中空玻璃，原片玻璃厚度為5mm，非常大尺寸為1500mm×1800mm,超過這一尺寸，就要進(jìn)行二次封膠。制作隱框幕墻中空玻璃時(shí)，必須雙道密封。
七．提高中空玻璃技術(shù)性能的途徑
A．影響中空玻璃性能的因素
1．氣體間隔層的厚度
主要是通過對厚度的控制，使中空玻璃內(nèi)部形成紊態(tài)氣流的傳熱盡量控制氣體的冷熱氣流互相干擾或者說使其上升與下降的氣流互相干擾來控制產(chǎn)生對流傳熱。
2．空氣層間的氣體種類和濕度
在中空玻璃的內(nèi)部充入的惰性氣體，可以降低中空玻璃的隔熱、隔音性能，如充入氬氣和氟化硫可分別提高中空玻璃的隔熱、隔音性能；中空玻璃內(nèi)部的水蒸氣的含量加大，既會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)露甚至進(jìn)水，從而影響中空玻璃美觀效果，又會(huì)造成中空玻璃的傳導(dǎo)傳熱系數(shù)加大，降低隔熱效果。
3．中空玻璃的邊部密封情況
一方面，如果中空玻璃的邊部密封不好，則水氣通過密封膠層進(jìn)入中空玻璃內(nèi)部的比例就會(huì)加大，中空玻璃失效的速度也會(huì)加快。任何一種產(chǎn)品，不論它初始的性能如何好，然而，它的壽命很短，這樣的產(chǎn)品不能說是好的產(chǎn)品；另一方面，如果中空玻璃的邊部材料的導(dǎo)熱性能很好，那么通過中空玻璃邊部與玻璃連接的密封劑的熱量傳遞就相對很多，中空玻璃的隔熱系數(shù)就會(huì)提高，隔熱性能下降。
4．玻璃的熱透率
在上面的分析中，我們可以了解到，如果采用合理的空間層設(shè)計(jì)與施工，基本可以控制通過中空玻璃的對流和傳導(dǎo)傳熱。中空玻璃的傳熱主要是以輻射傳熱的方式進(jìn)行如果采用高透過率低反射（輻射）率的普通透明玻璃，則中空玻璃的隔熱性能較采用高反射（輻射）低透過的鍍膜玻璃或Low-E玻璃的低許多。
5．玻璃的平面尺寸
加大中空玻璃的平面尺寸，可以減少中空玻璃單位面積的熱損失，提高中空玻璃的整體隔熱效果。前面已經(jīng)提到，能量的傳遞方式有三種，對流傳熱、輻射傳熱和傳導(dǎo)傳熱。
在整個(gè)能量的傳遞過程中，輻射傳遞系數(shù)所占的比例非常大，約60%，其數(shù)值取決于兩片玻璃 內(nèi)表面的溫度差和間隔層氣體的輻射率；其次是傳導(dǎo)傳遞系數(shù)，約占37%，其數(shù)值取決于玻璃氣體間隔層的厚度；較后是對流傳遞系數(shù)，約占3%，，其數(shù)值取決于玻璃氣體間隔層的厚度和溫度。要提高隔熱性能，就必須降低輻射傳遞和傳導(dǎo)傳遞、對流傳遞系數(shù)的數(shù)值，使幾種傳遞系數(shù)的綜合數(shù)值較小。要達(dá)到這一目的，需要采取以下措施：
1. 降低輻射傳熱系數(shù)
要降低這一數(shù)值，只能通過降低玻璃的透過率，提高玻璃的反射率，采用具有功能控制作用的鍍膜玻璃，吸熱玻璃可以很好地控制中空玻璃的輻射傳熱系數(shù)。鍍膜玻璃可以通過對鍍膜層物質(zhì)的調(diào)節(jié)，很好地控制通過的太陽光，更多地反射紅外光和紫外光，達(dá)到節(jié)能的目的。如低輻射鍍膜玻璃（Low-E）。
Low-E中空玻璃與普通中空玻璃隔熱系數(shù)對照表 表2
說明 密封材料說明 U-值W/m2℃
5白+9A+5白 鋁條聚硫膠 2．52
5白+9A+5白 Swiggle膠條 2．41
5白+9A+5Low 鋁條聚硫膠 1．97
5白+9A+5Low Swiggle膠條 1．83
5白+9A+5白+9A+5白 鋁條聚硫膠 2．17
5白+9A+5白+9A+5白 Swiggle膠條 2．08
5白+9A+5Low+5白 鋁條聚硫膠 1．89
5白+9A+5Low+5白 Swiggle膠條 1．77
注：Low---Low-E玻璃的簡寫、白----白色透明玻璃
2．改善間隔層的隔熱性能
間隔層性能的改善，不僅取決于合理控制間隔層的厚度，還取決于間隔層內(nèi)部的氣體介質(zhì)的性質(zhì)和周邊的密封程度。間隔層厚度的大小，對中空玻璃的隔熱能力影響非常大，要提高間隔層的隔熱能力，必須適當(dāng)加大間隔層的厚度，在不考慮對流傳熱的情況下，傳導(dǎo)傳熱系數(shù)K傳=λ/δ，其中空氣的導(dǎo)熱系數(shù)λ是基本恒定的，如果間隔層的厚度δ越大，則傳導(dǎo)傳熱系數(shù)K越小，中空玻璃的隔熱性能越好；反之就越大，中空玻璃的隔熱性能就越差。理論與實(shí)踐全部證明，當(dāng)間隔層厚度小于10mm時(shí)，間隔層內(nèi)熱量以傳導(dǎo)傳遞為主，當(dāng)間隔層厚度超過13mm時(shí)，對流傳熱開始逐步加大，中空玻璃整體的隔熱系數(shù)變化不大。合理的中空玻璃間隔層厚度應(yīng)該是12mm左右。中空玻璃傳熱系數(shù)與間隔層厚度變化的關(guān)系： 表3
中空玻璃厚度mm 傳熱系數(shù)W/m2K
3+6A+3 3．59
3+6A+3 3．41
3+6A+3 3．22
3+6A+3 3．17
間隔層內(nèi)充入惰性氣體如充入氬氣或氪氣和氟化硫，可以提高中空玻璃的隔熱、隔音性能；同時(shí)，在制作中空玻璃時(shí)，選用合適的邊部密封材料和良好的周邊框架材料，中空玻璃的性能也會(huì)得到非常大的提高。因?yàn)槲覀冊谑褂弥锌詹ＡУ倪^程中，并不是單純使用玻璃，而是包括框架材料在內(nèi)，共同使用。因而，要得到好的中空玻璃的性能，中空玻璃的邊部密封以及與周邊框架材料的密封隔熱就十分重要。充氣中空玻璃與普通中空玻璃隔熱系數(shù)比較 表4
說明 U-值W/m2℃ 密封材料 框架材料 環(huán)境溫度
5白+9A+5白 2.36 鋁條、聚硫膠 PVC 24
5白+9A+5白 2.29 Swiggle膠條 PVC 24
5白+9A+5Low 1.82 鋁條、聚硫膠 PVC 24
5白+9A+5Low 1.72 Swiggle膠條 PVC 24
5白+9Kr+5白 1.28 鋁條、聚硫膠 PVC 24
5白+9Kr+5白 1.18 Swiggle膠條 PVC 24
5白+9A+5白 2.81 鋁條、聚硫膠 無熱隔斷鋁合金 24
5白+9A+5白 2.76 Swiggle膠條 無熱隔斷鋁合金 24
5白+9Kr+5白 1.72 鋁條、聚硫膠 無熱隔斷鋁合金 24
5白+9Kr+5白 1.66 Swiggle膠條 無熱隔斷鋁合金 24
其中：Low-----Low-E玻璃、Kr------氪氣
3．選用合理的中空玻璃邊部密封材料和邊框材料
從上面的表格中，我們可以看出，中空玻璃在生產(chǎn)過程中，使用不同的邊部密封材料，產(chǎn)品的隔熱性能是不同的，為什么出現(xiàn)這樣的情況呢？我們來分析一下原因。在中空玻璃生產(chǎn)發(fā)展的歷史過程中，傳統(tǒng)的方法是使用鋁條，在其內(nèi)部灌入分子篩，形成中空玻璃周邊的框架，雖然在其兩側(cè)面有一層丁基膠作為與玻璃之間的阻擋層，但畢竟很薄，面積非常大（一般為5mm寬），所以玻璃的邊部熱傳導(dǎo)率較高，影響中空玻璃整體的隔熱性能。這也和窗框材料使用PVC比使用鋁合金而對整個(gè)建筑的節(jié)能性能的影響一樣，雖然窗框材料在整個(gè)建筑中所占的比例不超過6%，但所造成的熱損失卻超過15%。而使用Swiggle膠條作密封材料，膠條中的鋁隔帶的寬度僅0。3mm，幾乎沒有金屬的導(dǎo)熱，又由于這種產(chǎn)品的密封性
能較好，進(jìn)入中空玻璃內(nèi)部的水蒸氣較少，由此而產(chǎn)生的中空玻璃的傳導(dǎo)傳熱的提高幾乎可以忽略，這種產(chǎn)品的隔熱性能較好被稱為暖邊系統(tǒng)中空玻璃，被廣泛應(yīng)用在各類建筑上，得到了一致的好評。
隨著國家提倡建筑節(jié)能和推廣使用新型墻體材料，塑鋼中空玻璃門窗和具有隔熱橋的鋁合金中空玻璃門窗得到了普遍的應(yīng)用，起到了很好的節(jié)能作用。但是在裝配這些門窗的過程中，如果玻璃扣條安裝不好，或密封不嚴(yán)密，結(jié)果就象在塑鋼門窗和帶隔熱橋的鋁合金門窗上安裝泡沫雙璃或其他雙玻一樣，形成整個(gè)窗或玻璃的內(nèi)外透氣，產(chǎn)生對流，導(dǎo)致能量流失。
為了保證中空玻璃的使用效果，中空玻璃在安裝過程中，不僅要考慮與窗框材料裝配的密封，還要考慮在窗框材料的安裝槽留有排水口，既可以避免長期與水接觸，延長中空玻璃使用壽命，同時(shí)又能避免因水的存在造成窗框材料導(dǎo)熱性能提高，保證節(jié)能效果。
美國TruSeal技術(shù)公司 劉軍
秦皇島市海港區(qū)河北大街西段91號
聯(lián)系電話：0335-8061912
手機(jī)號碼：（0）13703237625
電子信箱: jouneliu@vip.sina.com jouneliu@163.net

來源：中國汽車中玻網(wǎng)