隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施和城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)建筑節(jié)能的要求越來(lái)越高，其中中空玻璃（詞條“中空玻璃”由行業(yè)大百科提供）產(chǎn)品在建筑節(jié)能中發(fā)揮著重要的作用，中空玻璃的質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注。隨著人們生活水平的日益提高，加工玻璃的應(yīng)用越來(lái)越被人們所重視，中空玻璃以其獨(dú)特的隔熱、節(jié)能特性被廣泛使用。但由于許多消費(fèi)者對(duì)中空玻璃的性能和特點(diǎn)缺乏深入的了解，在選擇和應(yīng)用時(shí)不盡合理，本文詳細(xì)介紹安全節(jié)能的中空玻璃及其選用方面的有關(guān)問(wèn)題。

　　1. 中空玻璃的結(jié)構(gòu)組成和節(jié)能原理

　　中空玻璃是由兩片或多片玻璃加工產(chǎn)品。四周用高強(qiáng)度氣密性復(fù)合膠粘劑（詞條“復(fù)合膠粘劑”由行業(yè)大百科提供）將玻璃及鋁合金框和橡皮條、玻璃條粘結(jié)、密封，中間充入干燥氣體，還可以涂上各種顏色或不同性能的薄膜，框內(nèi)充以干燥劑，以保證玻璃原片間空氣的干燥度。中空玻璃的邊緣是用密封膠嚴(yán)格密封的，中空玻璃內(nèi)腔有干燥的空氣或充有惰性氣體，該部分氣體被長(zhǎng)期密封在腔內(nèi)，無(wú)法與外界空氣進(jìn)行對(duì)流，中空玻璃兩邊的熱量不會(huì)因?yàn)椴Ａчg氣體的對(duì)流而帶走熱量�？諝馐菬岬牟涣紝�(dǎo)體，用密封氣體隔開(kāi)的兩層玻璃相互熱傳導(dǎo)很少，從而起到良好的隔熱作用。在中空玻璃兩邊出現(xiàn)較大溫差時(shí)，單片玻璃的兩個(gè)表面不會(huì)有很大的溫差，因此不會(huì)產(chǎn)生結(jié)霜、結(jié)露（詞條“結(jié)露”由行業(yè)大百科提供）的現(xiàn)象。由于中空玻璃良好的熱絕緣性能，國(guó)外稱它為“隔熱玻璃”。

　　中空玻璃和普通雙層玻璃有著本質(zhì)的區(qū)別。兩者最本質(zhì)的區(qū)別是前者密封，后者不密封。正是由于雙層玻璃的不密封使得灰塵、水汽很容易進(jìn)入玻璃內(nèi)腔，水汽遇冷結(jié)霜、遇熱結(jié)露，附著在玻璃內(nèi)表面的灰塵永遠(yuǎn)不能清除，安裝使用不久，就會(huì)使窗戶的玻璃模糊一片，污穢不堪。當(dāng)然，雙層玻璃在一定程度上也能起一定的隔音、隔熱作用，但性能卻和中空玻璃相差甚遠(yuǎn)。中空玻璃不是真空玻璃，中空玻璃內(nèi)腔氣體的壓力基本與外界一致，否則非常容易造成玻璃的破碎。真空玻璃是將兩片玻璃四周密閉起來(lái)，將其間隙抽成真空，兩片玻璃之間的間隙為0.1～0.2mm，中間用粒子隔開(kāi)。真空玻璃的兩片玻璃有一片是膜面向里的低輻射玻璃，降低兩片玻璃之間的輻射換熱，這樣通過(guò)真空玻璃散失的熱能降低到最低，其隔熱原理與保溫瓶的保溫隔熱原理相同。

　　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(zhǎng)，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(chē)、火車(chē)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：

　　(1)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（詞條“夾層玻璃”由行業(yè)大百科提供）等等;所有的平板玻璃及其深加工產(chǎn)品，是構(gòu)成中空玻璃的基本成分。

　　(2)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;密封劑對(duì)中空玻璃的、邊部進(jìn)行密封，確保盡可能少的水蒸氣進(jìn)入中空玻璃的內(nèi)部，延長(zhǎng)中空的失效時(shí)間;干燥劑保證將密封在中空玻璃內(nèi)部的所有水蒸氣吸附干凈，并吸附隨著時(shí)間的的推移而進(jìn)入中空玻璃內(nèi)部的水蒸氣，保證中空玻璃的壽命;隔條控制中空玻璃的內(nèi)、外兩片玻璃的間距，并控制外部的水蒸氣在這一部分被完全隔絕，保證中空玻璃具有合理的空間層厚度和使用壽命。

　　(3)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。

　　由上述可以看出：在構(gòu)成中空玻璃的所有原材料中，密封劑和干燥劑性能的的好壞，對(duì)中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命影響較大;在考慮節(jié)能問(wèn)題時(shí)，間隔條和密封膠的熱傳導(dǎo)性能的好壞將直接影響中空玻璃的邊部隔熱性能，從而影響門(mén)窗整體的隔熱性能。中空玻璃生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展歷程，其本身也在不斷完善，產(chǎn)品的隔熱、隔音性能，從最早的焊接法、熔接法到膠結(jié)鋁條法，產(chǎn)品的隔熱、隔音性能有了很大的提高。

　　由于采用的邊部材料導(dǎo)熱性（詞條“導(dǎo)熱性”由行業(yè)大百科提供）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(wèn)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(kāi)創(chuàng)了中空玻璃暖邊密封系統(tǒng)之先河。

　　熱量的傳遞方式有三種即對(duì)流傳熱（詞條“對(duì)流傳熱”由行業(yè)大百科提供）、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（詞條“輻射”由行業(yè)大百科提供）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（詞條“導(dǎo)熱”由行業(yè)大百科提供）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(lái)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(guò)使用陽(yáng)光控制尤其是低輻射玻璃，來(lái)控制各種射線透過(guò)，達(dá)到降低輻射傳熱的目的。

　　我國(guó)中空玻璃產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大致可分為兩大類(lèi)：普通型和復(fù)合型(特殊型)。普通型：以浮法白玻為基片，以一個(gè)氣室為主的中空玻璃結(jié)構(gòu)。這類(lèi)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品具有中空玻璃的三大基本功能：節(jié)能、隔音降噪、防霜露;復(fù)合型：采用鍍膜玻璃、安全玻璃、絲網(wǎng)印刷玻璃、離子著色浮法玻璃、Low-E玻璃等基片，以一個(gè)氣室為主的中空玻璃結(jié)構(gòu)。這類(lèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，除了具有中空玻璃的三個(gè)基本功能外，還增加了安全性、裝飾美化之功能。

　　2. 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(guò)射線以輻射的形式進(jìn)行的傳遞，這種射線包括可見(jiàn)光、紅外線和紫外線等的輻射，就象太陽(yáng)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(guò)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)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(guò)中空玻璃整體傳遞過(guò)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(guò)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。聲音是人耳感覺(jué)到的，可聞波段的聲波(20～16000HZ范圍內(nèi)的機(jī)械波)，其強(qiáng)弱用聲級(jí)表示，單位為分貝(dB)。衡量隔音性能的指標(biāo)是計(jì)權(quán)隔聲量Rw，或傳聲級(jí)(STC)，單位均為分貝dB。

　　中空玻璃對(duì)能量的傳導(dǎo)傳遞是通過(guò)玻璃和其內(nèi)部的空氣來(lái)完成的。玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)是0.77W/m2·K。而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是0.028W/m2·K，由此可見(jiàn)，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。中空玻璃是將玻璃用空氣隔離成兩個(gè)剛體，會(huì)使聲音震動(dòng)的傳遞間斷并被部分吸收，這會(huì)進(jìn)一步降低透過(guò)聲波的聲級(jí)。中空玻璃的隔音性能與玻璃的厚度、間隔層中氣體的成分、間隔層的數(shù)量和厚度有關(guān)。中空玻璃的主要功能是隔熱隔聲，所以，又稱為絕緣玻璃。一般可降低噪聲30～40dB;且防結(jié)霜性能好，結(jié)箱溫度比普通玻璃低15℃左右。傳熱系數(shù)為3.09W/m2·K，而普通玻璃(3mm厚)的傳熱系數(shù)則為7.19W/m2·K，耗熱量為中空玻璃的兩倍。優(yōu)質(zhì)的中空玻璃壽命可達(dá)25年之久。

上一頁(yè)12下一頁(yè)