【中國幕墻網(wǎng)】一、玻璃的品種

　　目前國際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，最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陷較多，目前在國際上已經(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，真正起到節(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，中空玻璃是目前國際上最有效的節(jié)能玻璃，應(yīng)用前景非常廣泛。

　　二、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)最早發(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(chǎng)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(duì)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(duì)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)明了世界上第一個(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有機(jī)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。

　　三、中空玻璃的節(jié)能原理

　　熱量的傳遞方式有三種即對(duì)流傳熱、熱傳導(dǎo)和輻射傳熱。對(duì)流傳熱是由于氣體中存在溫度差，導(dǎo)致氣體產(chǎn)生對(duì)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(duì)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(duì)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，一般來講是增大空間層的厚度，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(duì)流，增加對(duì)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(duì)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，可以最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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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)外溫度差較大，致使中空玻璃內(nèi)外的溫度差也較大，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(duì)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(duì)流，從而降低能量的對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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)的溫度差較大，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。

　　四、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最終的節(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)，極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，減少玻璃自爆的可能，因而被行業(yè)公認(rèn)為最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。

　　五、中空玻璃的選用

　　由于使用地域的不同，對(duì)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(duì)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最大使用規(guī)格，主要取決于使用狀態(tài)的風(fēng)壓載荷，對(duì)于四周固定垂直安裝的中空玻璃，其選用原片厚度及最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、最大尺寸所能承受的平均風(fēng)壓;

　　3.根據(jù)所使用地區(qū)最大平均風(fēng)壓，應(yīng)使用玻璃最小厚度(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 中的最小耐風(fēng)壓強(qiáng)度作為實(shí)際的耐風(fēng)壓強(qiáng)度。

　　根據(jù)上面的公式，我們可以計(jì)算出中空玻璃可能的最大面積：

　　A=45/P(t+t2/4)

　　A---中空玻璃可能的最大面積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，最大尺寸為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�！就辍�