中空玻璃

中空玻璃由美國人于1865年發(fā)明，是一種良好的隔熱、隔音、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用兩片（或三片）玻璃，使用高度度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑，將玻璃片與內(nèi)含干燥劑的鋁合金框架粘結(jié)，制成的效率高能隔音隔熱玻璃。中空玻璃多種性能優(yōu)越于普通雙層玻璃，因此得到了世界各國的認(rèn)可，中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘結(jié)密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。其主要材料是玻璃、鋁間隔條、彎角栓、丁基橡膠、聚硫膠、干燥劑。

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

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(duì)流傳遞

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(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

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/ mk。而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是0.028 W/ mk，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。

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。

基本結(jié)構(gòu)

中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構(gòu)成。四周用高度高氣密性復(fù)合粘結(jié)劑，將兩片或多片玻璃與密封條、玻璃條粘接、密封。中間充入干燥氣體，框內(nèi)充以干燥劑，以保證玻璃片間空氣的干燥度。可以根據(jù)要求選用各種不同性能的玻璃原片，如無色透明浮法玻璃壓花玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、夾絲玻璃、鋼化玻璃等與邊框（鋁框架或玻璃條等），經(jīng)膠結(jié)、焊接或熔接而制成。

其結(jié)構(gòu)如圖雙層中空玻璃剖面圖。中空玻璃可采用3、4、5、6、8、10、12mm厚片度原片玻璃，空氣層厚度可采用6、9、12mm間隔。

（1）中空玻璃的技術(shù)要求

，GB11944-89的規(guī)定摘錄如下：

① 材料

a.玻璃可采用平板玻璃、夾層玻璃、壓花玻璃、吸熱玻璃、鍍膜熱反射玻璃、鋼化玻璃等。浮法玻璃應(yīng)符合GB11614規(guī)定的一級(jí)品、優(yōu)等品，夾層玻璃應(yīng)符合GB9962的規(guī)定，鋼化玻璃應(yīng)符合GB9963的規(guī)定.

b.密封膠應(yīng)滿足以下要求

使用的靠前道、第二道密封膠組份間色差應(yīng)分明；有效期在半年以上；

隱框幕墻用第二道密封膠必須是硅酮密封膠；必須滿足中空玻璃性能要求。

c.間隔框：使用鋁間隔框時(shí)須去污進(jìn)行陽較化處理。

d.干燥劑的質(zhì)量、規(guī)格、性能必須滿足中空玻璃制造及性能要求。

②中空玻璃的長度及寬度允許偏差見表。

長度或?qū)挾仍试S偏差（mm）

<1000±2

1000-2000±2.5

>2000-2500±3

③中空玻璃的厚度允許偏差見表。

玻璃厚度公稱厚度（mm）允許偏差（mm）

≤6<18±1

18-25±1.5

>6>25±2

注：中空玻璃的公稱厚度為兩片玻璃厚度與間隔框厚度之和。

④中空玻璃兩對(duì)角線允許偏差見表。

對(duì)角線長度 （mm）允許偏差（mm）

<10004

≥1000-25006

⑤中空玻璃密封膠寬度：?jiǎn)蔚烂芊饽z層寬度應(yīng)計(jì)算確定，其較小寬度為10±2mm，雙道密封外層密封膠寬度應(yīng)計(jì)算確定，其較小寬度為5-7mm。

⑥外觀：中空玻璃的內(nèi)表面不得有妨礙透過的污跡及膠粘劑飛濺現(xiàn)象。

⑦性能要求：中空玻璃的密封、露點(diǎn)、紫外線照射、氣候循環(huán)和高溫、高濕性能按GB7020進(jìn)行檢驗(yàn)，必須滿足下表的要求。

·密封在試驗(yàn)壓力低于環(huán)境氣壓10± 0.5KPa, 厚度增長必須 ≥ 0.8mm，在該氣壓下保持2.5后，厚度增長偏差<15%為滲漏全部試樣不允許有滲漏現(xiàn)象

·露點(diǎn)將露點(diǎn)儀溫度降到 ≤－40 度，使露點(diǎn)儀與試樣表面接觸3min全部試樣內(nèi)表面無結(jié)露或結(jié)霜

·紫外線照射紫外線照射168h試樣內(nèi)表面不得有結(jié)霧和污染的痕跡

·氣候循環(huán)及高溫高濕氣侯試驗(yàn)經(jīng)320次循環(huán)，高溫、試驗(yàn)經(jīng)224次 循環(huán)，試驗(yàn)后進(jìn)行露點(diǎn)測(cè)試。總計(jì)12塊試樣，至少11塊無結(jié)露或結(jié)霜

隱框幕墻選用中空玻璃時(shí)，必須做到中空玻璃第二道密封膠一定要采用硅酮密封膠，并與結(jié)構(gòu)性玻璃裝配用密封膠相容，即兩者必須采用相互相容的密封膠。當(dāng)結(jié)構(gòu)性裝配使用某一硅酮密封膠，較好訂購的中空玻璃密封膠層也用同一廠硅酮密封膠。

（2）中空玻璃性能

玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍，只要中空玻璃是密封的，該中空玻璃就在較佳隔熱效果。

（3）中空玻璃的特點(diǎn)

中空玻璃的玻璃與玻璃之間，留有一定的空腔。框內(nèi)充以干燥劑，以保證玻璃片間空氣的干燥度。中空玻的兩層間距一般為8mm，試驗(yàn)證明，如果8mm的間距完全真空，大氣壓力會(huì)將玻璃壓碎。故合格的中空玻璃。其夾層亦即8mm厚的間距空間必須填充惰性氣體氬和氪。充填后，檢驗(yàn)顯示其K值（傳熱系數(shù)較限值），同比真空狀態(tài)下，還可下降5%，這就意味著保溫性能更好。

（4） 中空玻璃的用途

中空玻璃主要用于需要采暖、空調(diào)、防止噪音或結(jié)露以及需要無直射陽光和特殊光的建筑物上。廣泛應(yīng)用于住宅、飯店、賓館、辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、商店等需要室內(nèi)空調(diào)的場(chǎng)合。也可用于火車、汽車、輪船、冷凍柜的門窗等處。

中空玻璃主要用于外層玻璃裝飾。其光學(xué)性能、導(dǎo)熱系數(shù)、隔音系數(shù)均應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

高性能中空玻璃與一般普通中空玻璃不同，除在兩層玻璃中間封入干燥空氣之外，還要在外側(cè)玻璃中間空氣層側(cè)，涂上一層熱性能好的特殊金屬膜。它可以截止由太陽射到室內(nèi)的相當(dāng)?shù)哪芰浚�起到更大的隔熱效果�?/p>

（1）高性能中空玻璃特點(diǎn)

注意事項(xiàng)：中空玻璃中間封入干燥空氣，因此根據(jù)溫度、氣壓的變化，內(nèi)部空氣壓力也隨之變化，但玻璃面上只產(chǎn)生很小的變形。另外，制造時(shí)可能產(chǎn)生微小翹曲，施工過程中也可能形成畸變。所以包括這樣一些因素在內(nèi)，有時(shí)對(duì)反射也相應(yīng)地有些變化，應(yīng)予以重視。選用顏色不同，反射也不盡相同。

（2）高性能中空玻璃性能

金、銅及銀金屬涂層在中遠(yuǎn)紅外區(qū)，即波長范圍大于4μm時(shí)，反射率很高。如金屬涂層為典型厚度，全部反射率可達(dá)90%-95%，高紅外反射率就相當(dāng)于低發(fā)射率（Low-e），這會(huì)減少中空玻璃組件內(nèi)外玻璃板的輻射轉(zhuǎn)換，與此相應(yīng)的是，與空氣層為12mm標(biāo)準(zhǔn)中空玻璃構(gòu)件比較，其隔熱值能夠從0.3W/(m2.K)。另外，如構(gòu)件中的空氣由重氣體替代的話，其隔熱值是1.4W/(m2.K)。減薄金屬層的厚度，透光率可以增加到60%-60%左右。此種較薄的涂層具有非常好的保護(hù)太能的作用，同時(shí)還仍有很高的紅外反射率值，在85%或75%范圍內(nèi)。空氣層為12mm中間充以重氣體，用涂層隔熱值可達(dá)1.6-1.9W/(m2.K)。

居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)、鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新、新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程等都將保證國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)玻璃產(chǎn)品的中長期需求增長趨勢(shì)不變。隨著建筑、汽車、裝飾裝修、家具、信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)等行業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)生活空間環(huán)境要求的提高，安全玻璃、節(jié)能中空玻璃等功能性加工產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。平板玻璃的供求格局和消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化。

玻璃行業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)的許多行業(yè)都存在著聯(lián)系，玻璃行業(yè)對(duì)推動(dòng)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起著積較作用。因此“十一五”規(guī)劃中也對(duì)玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了具體要求。也頒布了各項(xiàng)法律法規(guī)來規(guī)范玻璃行業(yè)的健康發(fā)展。在新的形勢(shì)下，玻璃工業(yè)必須按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L方式，有效調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，才能促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。