中空玻璃是在兩片或多片玻璃中間,用注入干燥劑的鋁框或膠條,將玻璃隔開,四周用膠接法密封,使中間腔體始終保持干燥氣體,具有節能、隔音的功能的玻璃制品。中空玻璃的節能性是通過構造中空玻璃的空間結構實現的,其干燥不對流的空氣層可阻斷熱傳導的通道,從而有效降低其傳熱系數以達到節能的目的。
在中空玻璃發展的較初階段,不論是熔接法還是焊接法制作的中空玻璃,與現在膠接法中空玻璃均存在著截然不同的結構特征。熔接法和焊接法中空玻璃是將兩片玻璃四周熔接或焊接密封后,向中空玻璃腔體內注入干燥氣體,使之達到保溫、隔音的性能。膠接法則具有特有的腔體空氣干燥系統,正是有了這套干燥系統,才使得中空玻璃在結構和工藝上的改進成為可能。為了尋求節能性能的提高,又開發出了多層中空玻璃、Low-E中空玻璃和腔體里充入惰性氣體中空玻璃等產品。
這些新的技術、新的材料用于中空玻璃,使中空玻璃的重要性能指標???傳熱系數U值(或K值)被不斷優化,傳熱系數U值從大于2.9W/m2?K降低到小于1.9W/m2?K,甚至更低可達到1.4W/m2?K。
國外中空玻璃行業發展簡介
中空玻璃的生產技術較早起源于美國,20世紀60年代首先在歐洲發達國家開始工業化生產和使用。由于它具有較突出的獨特功能???節能,因而在北美、歐洲各國、日本、韓國等國家得到了推廣、生產和應用。真實的廣泛應用源于1973年靠前次世界性石油危機的爆發。由于石油禁運,使西方發達國家能源較為緊缺,節能成為緩解能源危機的較直接有效的手段。對中空玻璃這一節能產品的使用和開發,各發達相關機構都給予了足夠的重視和政策方面的支持。在中空玻璃生產工藝技術方面,通過不斷探索和改進,使產品的使用性能日益提高。
在全部市場,美國是中空玻璃生產大國,也是消費大國之一。20世紀80年代后期,較高峰年耗用中空玻璃達8000萬平方米,當今美國中空玻璃應用普及率已高達83%。
目前,歐洲已有1600家中空玻璃制造企業,日平均產量65萬平方米,每年可生產中空玻璃約2.29億平方米,已成為世界中空玻璃生產、銷售、應用之首。
我國中空玻璃行業發展現狀與分析
我國的中空玻璃生產始于20世紀60年代,采用的是手工制作單道密封工藝。80年代初期,從奧地利、美國等國家引進了中空玻璃生產設備,采用了機械加工雙道密封工藝。1997年以前,我國采用機械生產中空玻璃的企業不足百家,而從1997年至今,我國采用機械生產中空玻璃的企業數達千余家,生產量也從1997年的350萬平方米,急速上升至2002年的2300萬平方米,2003年達到3000萬平方米以上。從目前的市場供需情況分析,在近一段時期內,中空玻璃市場仍將呈現快速上升的態勢。
1、我國中空玻璃行業快速發展,主要得益于以下幾方面因素:
靠前,　相關部門對環境保護、節能、改善居民居住條件等問題越來越重視,相應地制定了一批技術法規和標準規范,如1995年修訂的《民用建筑節能設計標準》、2001年10月1日實施的《民用建筑節能管理規定》,2001年建設部第27號文《關于發布化學建材技術產品的公告》等,在一定程度上提高了人們節能意識,促進了我國中空玻璃行業的發展。
第二,我國國民經濟持續活躍、穩定增長、經濟實力明顯增強,全國新建建筑面積大幅增加。近年來,全國城鄉每年新增民用建筑(含住宅和公共建筑)面積達15億平方米左右,其中,每年城市新增民用建筑7億平方米。因為新建建筑面積的增加,帶動了中空玻璃產品使用量的快速上升。
根據預測,今后10年,我國城鎮建成并投入使用的民用建筑每年至少為8億平方米。另外,目前我國約有370億平方米的既有建筑,對既有建筑的更新改造,也在一定程度上擴大了對中空玻璃的需求。我國中空玻璃行業的發展空間依然很大。
2、從節能角度看,我國中空玻璃雖然生產量增加很快,而相對于我國建筑市場的蓬勃發展,中空玻璃的使用率、普及率依然很低,新建建筑的中空玻璃使用率不足10%,既有建筑的中空玻璃使用率不足1%,民用建筑因門窗未使用節能產品而導致的能源浪費現象仍然相當嚴重。我國建筑能耗是發達國家的1.53倍,全國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤,占全社會終端能耗總量的27.6%。就我國北方采暖地區而言,與同等氣候條件的瑞典、丹麥、芬蘭等節能工作較為先進的國家比,每年因建筑能耗高而多消耗標準煤1800萬噸,直接經濟損失達70億金額,同時,造成的溫室氣體如CO2等多排放5200萬噸。節能工作的關鍵是如何提高國民的節能意識,相關部門部門如何通過制定相應的技術法規進行引導和約束,以提高中空玻璃等節能產品的使用率。
3、從中空玻璃的工藝技術水平上看,我國中空玻璃行業整體水平落后于發達國家。主要存在以下幾方面的問題:
靠前,企業眾多,企業規模相對較小,產品質量不穩定。我國目前有中空玻璃生產企業千余家,70%以上是規模較小的企業,不利于行業的統一管理,同時在產品質量上增加了不確定因素。由于企業在工藝技術水平、生產技術水平、裝備水平、管理水平等方面存在著非常大的差異,在產品質量上良莠不齊的現象比較嚴重。更甚者,劣質中空玻璃仍在充斥市場。
第二,在中空玻璃原材料的選擇上,企業片面追求利潤非常大化,造成原材料的質量不穩定。如密封膠是中空玻璃的主要原材料之一,它直接影響到中空玻璃的節能效果、使用壽命,但質次價低的密封膠材料還在大量生產。
第三,在中空玻璃的配置上,總體配置水平遠遠低于國外發達國家的水平。20世紀90年代,全歐洲有20%的中空玻璃采用低輻射(Low-E)玻璃,波蘭使用低輻射(Low-E)中空玻璃的比例2000年為75%,北美到2000年已有88%的窗戶使用了低輻射(Low-E)中空玻璃。目前,歐洲低輻射(Low-E)中空玻璃的年產量為6500萬平方米左右,預計今后5年,將以每年10%的速度遞增。我國生產的中空玻璃以“浮法玻璃+間隔條(6mm、9mm為主)+浮法玻璃”為主,其傳熱系數U值一般在2.9W/m2?K以上,而北美和歐洲一般標準配置為“低輻射鍍膜(Low-E)玻璃+間隔條(12mm、充氬氣)+浮法玻璃”其傳熱系數U值可降低到1.8W/m2?K以下。
加強宏觀管理,推動我國中空玻璃行業健康發展
能源是世界運轉的動力,經濟的增長總是伴隨著能源消耗的增長,從20世紀初到20世紀末,世界能源消耗量增加了約9倍。按照全部能源機構的預測,在未來25年內,世界能源需求還要增加1倍。同時,由于石油煤炭等化石能源的可耗竭性,其儲量較終將無法滿足世界經濟不斷增長的需求,供需矛盾將更加突出、更加尖銳。
而對日趨嚴峻的能源供需矛盾以及環境挑戰,西方發達國家均采取了節約與開發的發展戰略。節能是指節約能源,開發是指開發節能產品、節能技術和開發新能源。節能觀念也從上世紀70年代初單純為應付能源危機而實行節約和縮減,轉變成以提效率高益、減少污染、改善生活質量和改進公共關系為目標。
節能和環保是我國實現可持續發展戰略的保證。由于我國經濟的持續向好,能源消費呈快速上升趨勢。從今年的較新統計數據看,我國已成為世界靠前大煤炭和第二大石油消費國。能源消耗量大、能源利用率低、能源供需矛盾加劇,全國各地拉閘限電現象時有發生,在一定程度上制約了經濟的發展。尤其我國建筑能耗總量大,比例高,能效低,污染嚴重,已成為影響我國可持續發展的重大問題,節能已是當務之急。同時,我國在核準《京都議定書》后,溫室氣體減排壓力非常大,如果減排得不到控制,不僅影響我們的生存環境,還會受到來自發達國家的制約,從而影響經濟的發展。總體上看,我國單位建筑面積能耗相當于氣候條件相近的發達國家的2～3倍,建筑節能具有非常大的潛力。建議由相關機構有關部門聯合組建能源效率和更新能源管理機構,建立相應的管理體系,對節能工作進行統籌安排、統一部署,協調管理。
1、我國幅員遼闊,各地氣候差異很大,相關部門部門應根據各地區的氣候條件和經濟發展水平,制定相應的建筑節能規范,在規范中應明確房屋外圍護結構的傳熱系數,給出應采用的節能產品目錄。
2、推行節能產品的認證工作,針對我國中空玻璃質量參差不齊,市場上有相當嚴重的以次充好現象,加大對中空玻璃產品的節能認證力度。對中空玻璃生產企業實行分級管理。
3、加大對中空玻璃產品的國家監督抽查力度。國家和地方技術質量監督部門應給予這一產品足夠的重視。中空玻璃行業在我國已有幾十年的發展歷史,但對這一產品的國家監督抽查只在1996年搞過一次,顯然市場監督力度不夠。
4、加強對中空玻璃原材料的質量管理,特別是對中空玻璃質量具有非常大影響的中空玻璃密封材料。我國中空玻璃密封材料市場較為混亂,也是困擾行業主管部門和中空玻璃生產企業多年的問題,建議實行市場準入制度,將質量低劣的中空玻璃密封材料拒之門外。
5、加大建筑市場使用中空玻璃等節能產品的檢查力度。
6、在經濟條件許可的地區,推廣使用高配置、低傳熱系數(U值)的中空玻璃產品。
通過各級相關部門及行業籌備的共同努力,進一步規范我國中空玻璃市場,提高中空玻璃產品質量,普及中空玻璃產品在建筑物上的使用,使我國中空玻璃行業健康有序發展。
從目前的市場供需情況分析,在近一段時期內,中空玻璃市場仍將呈現快速上升的態勢。今后10年,我國中空玻璃行業的發展空間依然很大。
中空玻璃的使用率、普及率依然很低,新建的建筑物中空玻璃使用率不足10%,既有建筑的中空玻璃使用率也不足1%,民用建筑因門窗未使用節能產品而導致的能源浪費現象仍然相當嚴重。我國建筑能耗量是發達國家的1.53倍,全國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤,占全社會終端能耗總量的27.6%。我國北方采暖地區每年因建筑能耗高而多消耗標準煤1800萬噸,直接經濟損失達70億元金額。

總體上看,我國單位建筑面積能耗量相當于氣候條件相近的發達國家的2～3倍,建筑節能具有非常大的潛力。建議由相關部門有關部門聯合組建能源效率和更新能源管理機構,建立相應的管理體系,對節能工作進行統籌安排、統一部署,協調管理。