奧金斯分享▎蘭州中空玻璃

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，使用高強度高氣密性復(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、暖邊間隔條、彎角栓、丁基橡膠、聚硫膠、干燥劑。

結(jié)構(gòu)：

中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構(gòu)成。四周用高強高氣密性復(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。[1] 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。

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

中空玻璃的玻璃與玻璃之間，留有的空間?？騼?nèi)充以干燥劑，以保證玻璃片間空氣的干燥度。中空玻璃的兩層間距一般為8mm。

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?shù)哪芰?，起到更大的隔熱效果?/p>

原理：

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，中空玻璃的內(nèi)部也不會產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，同時，在中空玻璃的外表面結(jié)也會升高。如當室外風(fēng)速為5m/s，室內(nèi)溫度20℃，相對濕度為60%時，5mm玻璃在室外溫度為8℃時開始結(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℃時才開始結(jié)露。

中空玻璃的能量傳遞有三種方式:即輻射傳遞、對流傳遞和傳導(dǎo)傳遞。

輻射傳遞

輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進行的傳遞，這種射線包括可見光、紅外線和紫外線等的輻射，就像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Array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

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: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，帶動能量進行交換，從而產(chǎn)生能量的流失;三是構(gòu)成整個系統(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，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

傳導(dǎo)傳遞是通過物體分子的運動，帶動能量進行運動，而達到傳遞的目的，就象用鐵鍋作飯和用電烙鐵焊東西一樣，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/ 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。

特點：

①較大的節(jié)能效果

高性能中空玻璃，由于有一層特殊的金屬膜，可達到0.22-0.49遮蔽系數(shù)，使室內(nèi)空調(diào)(冷氣)負載減輕。傳熱系數(shù)1.4-2.8W(m2.K)，比普通中空玻璃好。對減輕室內(nèi)暖氣負荷，同樣發(fā)揮很大效率。因此，窗戶開得越大，節(jié)能效果越明顯。

②改善室內(nèi)環(huán)境

高性能中空玻璃可以攔截由太陽射到室內(nèi)的相當?shù)哪芰?，因而可以防止因輻射熱引起的不舒適感和減輕夕照陽光引起的目眩。

③豐富的色調(diào)和藝術(shù)性

高性能中空玻璃有多種色彩，可以根據(jù)需要選用色彩，以達到更理想的藝術(shù)效果。

④高性能中空玻璃用途

適用于辦公大樓、展覽室、圖書館等公共設(shè)施和像計算機房、精密儀器車間、化學(xué)工廠等要求恒溫恒濕的特殊建筑物。另外也可以用于防曬和防夕照目眩的地方。

注意事項: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)，有時對反射也相應(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。

金、銅及銀金屬涂層在中遠紅外區(qū)，即波長范圍大于4μm時，反射率很高。如金屬涂層為典型厚度，全部反射率可達90%-95%，高紅外反射率就相當于低發(fā)射率(Low-e)，這會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標準中空玻璃構(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。此種極薄的涂層具有非常好的保護太能的作用，同時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1.6-1.9W/(m2.K)。

PART 主要用途

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)符合國家標準。結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計符合標準的中空玻璃，才能發(fā)揮其隔熱、隔音、防盜、防火的功效。采用抽真空雙層鋼化玻璃更可以到達實驗室標準!市場上還有添加惰性氣體和彩色顏料氣體的中空玻璃，以及增加美景條等起到加固和裝飾作用。

中空玻璃鋁隔條的作用:鋁被稱為活潑金屬元素，但在空氣中其表面會形成一層致密的氧化膜，使之不能與氧、水繼續(xù)作用。在高溫下能與氧反應(yīng)，放出大量熱，用此種高反應(yīng)熱，鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。

常見分類：

一.浮法中空玻璃

二.鋼化中空玻璃

三.鍍膜中空玻璃

四.LOW-E中空玻璃

常見的中空玻璃:5+9A+5雙層中空。圣海門窗解釋說這里的5是指玻璃的厚度是5mm，9指的是中空部分有9mm，字母A是air的縮寫。市場上還有的型號5+5，5+22A+5，5+27A+5，5+32A+5等等，知道了上面的含義就不難理解了。

安全性能：

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;當室外溫度為-10℃時，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，當室外溫度為-8℃，室內(nèi)溫度為20℃時，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)壓強度是普通單片玻璃的1.5倍。

設(shè)計要點：

1 槽鋁式雙道密封中空玻璃密封用丁基膠，具有的水蒸氣透過率;第二道密封膠主要有聚硫膠和硅酮膠。聚硫膠水蒸氣透過率小于硅酮膠，但抗紫外線能力不如硅酮膠，故適用于窗或有框玻璃幕墻(因鋁框可遮陽，避免太陽光直接照射);硅酮膠則適用于隱框玻璃幕墻，其抗紫外線能力及強度均高于聚硫膠。當建筑對中空玻璃有較高的裝飾性要求時，可選用乳白色或透明的硅酮膠。木窗則忌用硅酮膠做為第二道密封，因其抗木制品防腐劑的能力很差，密封劑會因遷移而受損。

2 間隔鋁框宜采用連續(xù)長管彎角式，接頭處應(yīng)用丁基膠做密封處理;間隔鋁框如采用四角插接式，其各個接頭處亦應(yīng)用丁基膠做密封處理，以此做成的中空玻璃，使用壽命不如前者。當中空玻璃第二道密封膠采用硅酮膠時，不應(yīng)采用四角插接式間隔鋁框的中空玻璃。

3 因為使用了密封膠密封，故不應(yīng)在70℃或更高的溫度下使用，否則會大大影響中空玻璃的使用壽命。

4 中空玻璃空氣層內(nèi)部壓力的變化使玻璃變形，會導(dǎo)致影象畸變，故在海拔1000m或以上使用中空玻璃時，空氣層的氣壓調(diào)整，在下訂單時應(yīng)與玻璃供應(yīng)商商議。

5 窗戶的隔熱性能與窗框材料密切相關(guān)，因此應(yīng)選擇隔熱性能良好的窗框材料。

6 如用作采光頂棚，室內(nèi)側(cè)玻璃應(yīng)使用夾層或防爆膜。

7 Low-E中空玻璃，膜面位于第2面或第3面，應(yīng)根據(jù)設(shè)計需要選擇。如果設(shè)計的中空玻璃為大小片形式，則膜面置于第3面。

8 四邊支承中空玻璃的許用面積為中空玻璃按兩單片玻璃薄片厚度計算出的許用面積的1.5倍。

9 建筑設(shè)計時應(yīng)對以下技術(shù)性能提出要求:保溫性能、隔熱性能、隔聲性能、采光性能、密封性能、耐候性能。

暖邊密封系統(tǒng)

(1)門窗用中空玻璃，可以采用單獨使用膠條密封系統(tǒng)作為單道密封方式，可以保證中空玻璃具有10年以上的使用壽命。幕墻用中空玻璃，在膠條的外面封結(jié)構(gòu)膠作為二次密封膠，以保證中空玻璃具有足夠的結(jié)構(gòu)強度。

(2)特別適宜制作異形中空玻璃和充氣中空玻璃，尤其適宜異形充氣Low-E中空玻璃使用，因為膠條本身沒有對Low-E 膜層產(chǎn)生不良影響的揮發(fā)氣體，所以能夠保證Low-E中空玻璃具有長久的使用壽命。

(3)超級間隔條式中空玻璃

窗用中空玻璃，可在超級間隔條的外側(cè)封足夠深度的熱熔丁基膠，以保證中空玻璃密封系統(tǒng)具有足夠的抗水氣滲透性能。幕墻用中空玻璃，在熱熔丁基膠外側(cè)封足夠深度的第三層結(jié)構(gòu)膠，以保證中空玻璃具有足夠的結(jié)構(gòu)強度和使用壽命。

傳統(tǒng)暖邊間隔系統(tǒng)

(1)U 型條式中空玻璃

窗用中空玻璃，可以僅僅采用熱熔丁基膠作為單獨的密封材料使用。幕墻用中空玻璃，在熱熔丁基膠外側(cè)封足夠深度的結(jié)構(gòu)膠，以保證具有足夠的粘結(jié)強度和使用壽命。在用做充氣中空玻璃時，十分注意U 型條接頭處的密封。

(2)注膠式鋁條中空玻璃

基本等同與傳統(tǒng)鋁條中空玻璃，需要注意的是由于這種產(chǎn)品采用的是在兩個鋁條中間采用隔熱材料粘結(jié)，因此整個鋁條的厚度超過12mm 才能實現(xiàn)，而且由于中間隔熱材料的特性，很難在拐角處實現(xiàn)彎角處理，所以在設(shè)計使用充氣中空玻璃時需要注意接角處的密封控制。

工藝條件

1、根據(jù)風(fēng)荷載控制開孔規(guī)定尺寸及所需玻璃的厚度。

2、中空玻璃要制成構(gòu)建，尺寸不能改變，裝配中空玻璃的開孔應(yīng)是長方形和垂直的，注意檢查其規(guī)格的。

3、中空玻璃不允許有任何表面被油漆或紙張所覆蓋，因為這會造成局部過熱而導(dǎo)致破碎。

4、中空玻璃不得與框架直接接觸。

5、安裝要求應(yīng)根據(jù)鑲嵌中空玻璃的材料種類而變化。

發(fā)展前景：

居民消費結(jié)構(gòu)升級、鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新、新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化進程等都將保證國內(nèi)市場對玻璃產(chǎn)品的中長期需求增長趨勢不變。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)濟的許多行業(yè)都存在著聯(lián)系，玻璃行業(yè)對推動整個國民經(jīng)濟的發(fā)展都起著積極作用。因此"十一五"規(guī)劃中也對玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了具體要求。也頒布了各項法律法規(guī)來規(guī)范玻璃行業(yè)的健康發(fā)展。在新的形勢下，玻璃工業(yè)按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，轉(zhuǎn)變增長方式，有效調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，才能促進行業(yè)健康發(fā)展。

PART 主要問題

中空玻璃作為建筑節(jié)能材料，因其 具有良好的隔熱和隔音性能而被廣泛應(yīng)用。 同時對中空玻璃的質(zhì)量要求越來越高。 據(jù)了解，中空玻璃的質(zhì)量問題就是在使用中空氣層結(jié)露，而空氣層結(jié)露的原因就是空氣層的在使用過程中升高了。 因此控制中空玻璃的是控制中空玻璃質(zhì)量的關(guān)鍵。

中空玻璃在使用過程中，當環(huán)境溫度降低到使玻璃表面溫度降低至干燥空氣層內(nèi)的時，干燥空氣層的表面會產(chǎn)生結(jié)露或結(jié)霜。由于玻璃內(nèi)表面的結(jié)露或結(jié)霜而影響中空玻璃性能。如果保證空氣層在零下40攝氏度以上不結(jié)露，中空玻璃在使用過程中是不出現(xiàn)空氣層結(jié)露現(xiàn)象的。

中空玻璃的是指密封于空氣層中的空氣濕度達到飽和狀態(tài)時的溫度。低于該溫度，空氣層中的水蒸汽就會凝結(jié)成液態(tài)水?？赏瞥?水的含量越高，空氣的溫度也就越高，當玻璃內(nèi)表面溫度低于空氣層內(nèi)空氣的時，空氣中的水分就會在玻璃內(nèi)表面結(jié)露或結(jié)霜。

中空玻璃的上升是由外界的水分進入空氣層而不燥劑吸收而造成的，有三種原因可能會導(dǎo)致上升:

(1)密封膠內(nèi)存有氣泡，導(dǎo)致空氣水分進入。

(2)水氣通過聚合物擴散進入空氣層中。

(3)干燥劑的有效吸附能力低。

控制措施：

(1)嚴格控制生產(chǎn)環(huán)境溫度

生產(chǎn)環(huán)境主要影響附能力及剩余吸附能力。

(2)減少水分通過聚合物的擴散

主要靠選擇低滲透系數(shù)的密封膠，確定合理的密封厚度，減少中空玻璃的內(nèi)外溫度差(即控制在溫度范圍內(nèi)生產(chǎn)而不能使溫度范圍過大)。

(3)縮減生產(chǎn)工藝時間

盡量減少干燥劑與大氣接觸的時間，減少吸附能力的損失而使干燥劑有較高的吸附能力。

(4)選擇合適的鋁型材

其細孔的導(dǎo)氣縫要小，減少操作過程中分子篩的吸水率。

(5)選擇合適的干燥劑

要選擇吸附率較高且的干燥劑。

相信通過選料、加工、環(huán)境等各個環(huán)節(jié)的控制，中空玻璃的質(zhì)量會得到明顯的控制。

制作流程：

1加熱的玻璃宜采用多組壓輥，逐漸壓至要求厚度。每組壓輥應(yīng)相互平行，確保壓制玻璃厚度均勻。

2經(jīng)壓機出口處膠條的溫度應(yīng)控制在40-55℃。

3復(fù)合膠條中空玻璃的封口采用三步程序即壓、拐、捏程序完成中空玻璃的封口操作。

①壓:將外側(cè)的膠條沿著邊部垂直方向向另一段壓條擠壓，到兩段膠條完全融合到一起為止;

②拐:將多余的膠沿著中空玻璃中間的空間層抹平，使外面沒有多余的膠存在;

③捏:將兩片玻璃向內(nèi)捏，消除因為壓、拐造成的玻璃向外側(cè)分離造成的間隙。

注意問題

①膠條離開熱壓機的溫度;

②膠條封口溫度、厚度、平整度、位移;

③膠條密封面的貼合完整性;

④封口嚴實性。

鑒別方法：

1、填充惰性氣體氬和氪

據(jù)節(jié)能住宅設(shè)計建設(shè)的行家介紹，就一扇窗戶而言，屋內(nèi)熱能的散失主要通過窗框傳導(dǎo)、玻璃輻射、窗頁和門框的縫隙對流等途徑，因而也就有了"中空玻璃"的應(yīng)運而生。事實上"中空玻璃"并不"空"，按技術(shù)要求中空玻璃的兩層間距一般為8mm，試驗證明，如果8mm的間距完全真空，大氣壓力會將玻璃壓碎。故合格的中空玻璃。其夾層亦即8mm厚的間距空間填充惰性氣體氬和氪。充填后，檢測顯示其K值(傳熱系數(shù)極限值)，同比真空狀態(tài)下，還可下降5%，這就意味著保溫性能更好。

2、市面上混淆雙層玻璃。

換言之，如果你選購回的中空玻璃其夾層內(nèi)真正是"空"的，那無疑就說明其保溫或者說隔熱隔冷性能充其量就是雙層玻璃，保溫節(jié)能的功效必然差，科學(xué)檢測證明，合格的中空玻璃，能使一般窗玻璃傳熱系數(shù)極限值k值能從原來的3.5降到2.8，傳熱性能下降就能使屋內(nèi)熱量不容易散失。市面冒牌的中空玻璃，多半只是將兩塊玻璃簡單地固定在一起，其隔熱性能無疑很差。

3、玻璃間夾帶孔的鋁條

隔熱性能低劣的"雙層玻璃"，常因空氣水汽的進入而致使夾層內(nèi)起霧發(fā)花，甚至結(jié)出霉點，于是一些企業(yè)往往采用在兩片玻璃間夾有帶孔的鋁條，在鋁條的孔隙中放上顆粒狀干燥劑的"加工"手法，實際上只是起了暫時掩人耳目的作用，并未提高雙層玻璃的任何隔熱性能，時間一長干燥劑失效后，還是會露餡。

"驗明正身"的一個竅門，就是冬季里看看玻璃之間有沒有出現(xiàn)冰凍，春夏看有沒有水汽。當然，當中嵌有鋁條的，往往假真空的居多。窗框的質(zhì)材也是一個標志，中空玻璃一般均為塑鋼而非鋁合金的。