提高中空玻璃節能的若干技術問題(二)

　　四、實唯高膠條的組成
　　實唯高膠條是一種經過驗證、由100％固體擠壓成型的高質量熱塑性連續帶狀材料，由密封劑、干燥劑和整體波浪形鋁隔片組成；密封劑采用濕氣透過率極低的丁基膠，可很好的保持中空玻璃內部氣體不泄露和不被濕氣侵蝕；干燥劑采用定向吸附水及揮發氣體的專用分子篩，保證中空玻璃內部干燥，延長中空玻璃的使用壽命；整體波浪形鋁隔片嵌入到密封劑組成的制劑中，以控制兩片玻璃間的距離，保持規定的空隙厚度和對濕氣完全阻擋，隔片的波浪形或凹槽也會增加與玻璃的有效接觸面積控制中空玻璃的空隙尺寸。


　　實唯高膠條是一種柔性材料，在拐角處容易成型和彎曲成任意形狀，因而不需要彎角栓、鋁條、干燥劑和密封膠等材料，可使生產者用一種材料完成中空玻璃生產的全部工作，因而提高了生產效率，加快了生產速度，簡化了生產程序，更適合于工業化生產。


　　使用實唯高膠條制作中空玻璃，所需玻璃可以是浮法玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、鍍膜玻璃、壓花玻璃等等。首先將玻璃加工成任何形狀，任何尺寸，將玻璃清洗干凈后將實唯高膠條沿周邊擺放到玻璃表面，合上另一塊玻璃，經加熱加壓達到所需的厚度，封好最后的開口，膠條中空玻璃即生產完成。實唯高膠條可直接生產兩層中空玻璃和三層中空玻璃，無須附加其他密封劑，一次成型。


　　五、實唯高膠條中空玻璃的選用
　　由于使用地域的不同，對中空玻璃的性能、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，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，因為承受的風壓不同，面積就要小一些。


　　對于隔音、隔熱性能的提高，可以通過增加空間層的厚度、數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、腔體結構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各地的風壓強度的不同分別計算。


　　選用原片玻璃的厚度和最大使用規格，主要取決于使用狀態的風壓載荷，對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格按使用的中空玻璃原片玻璃厚度所能承受的平均風壓；


　　2．制作的中空玻璃規格按使用的中空玻璃厚度、最大尺寸所能承受的平均風壓；


　　3．根據所使用地區最大平均風壓，應使用玻璃最小厚度(按面積大小計算)；


　　中空玻璃所能承受的風壓在同種規格的情況下，為單層玻璃的1.5倍,雙層中空玻璃根據產品的規格,按使用原片玻璃尺寸大小及玻璃厚度計算所能承受的風壓,可根據下列公式計算

　　a.同種類、同厚度情況下
　　Pa=1.5KF.A(t+t2/4)
　　b.異種類、異厚度的情況下
　　Pa1=0.75K1FA(t1+t22/4)(1+(t2/t1)3
　　Pa2=0.75K2FA(t2+t12/4)(1+(t1/t2)3
　　其中：Pa—玻璃板是耐風壓強度Ka/m2 N/m2　　
　　Pa1—中空玻璃t1品種的耐風壓強度　　
　　Pa2—中空玻璃t2品種的耐風壓強度
　　F—玻璃板的安全系數，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
　　t、t1、t2—玻璃板的厚度
　　是把Pa1、Pa2中的最小耐風壓強度作為實際的耐風壓強度。

　　各種玻璃板的K值表
　　根據上面的公式，我們可以計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—使用處的風壓Kgf/m²
　　t—單片玻璃的厚度mm
　　單獨使用實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，就要進行二次封膠。制作隱框幕墻中空玻璃時，必須雙道密封。


　　實唯高膠條中空玻璃雖然具有良好的隔音、隔熱性能，但它的性能在很大程度上取決于安裝技術的好壞即它的隔熱和隔音性能受窗框的間隙或玻璃與窗框的間隙的大小的影響。因此要充分發揮中空玻璃的優良性能，必須控制好它的安裝技術條件。

　　一般玻璃有張力弱的特性，特別是邊部，由于切割時的微小裂紋或退火時的殘余應力等不良影響，邊部比中間部位強度弱，作為中空玻璃，安裝時，玻璃的四周邊被固定住了，條件更為惡化，所心，生產、出售中空玻璃時，應附加中空玻璃的安裝注意事項。


　　(1)尺寸：因中空玻璃制造后，不能再進行切割，所以對于用戶所提供的尺寸應十分準確；


　　(2)施工：中空玻璃施工方法處理的粗略和不完善，將造成破損和結露，因為玻璃的邊緣比較薄弱，所以對邊緣部分不適于用堅硬材料或金屬固定，要確保邊緣間隙與其結構應力開閉時的沖擊相適應，設置能夠有保護邊緣部分的緩沖材料以避免窗框材料與玻璃端部直接接觸，對于吸熱玻璃與夾絲玻璃，要特別注意，如果邊緣部分一損壞，就一定影響中空玻璃的隔熱性能。同時為了確保中空玻璃的性能，窗框材料要使用氣密性和隔熱性良好的材料。并留有排水孔，這樣才能保證中空玻璃的性能得到最大程度的發揮。


　　(3)在不同地區安裝：中空玻璃與單層玻璃的安裝有很大的區別，因為中空玻璃中間層空是密封不透氣的，由于各地區的氣壓有很大的差別，造成中空玻璃內部的氣壓也同時有很大的變化。一般中空玻璃使用時，最佳狀態是內部氣壓與外部氣壓相等或接近，在這種條件下，才能保證中空玻璃的強度受外力作用不大。因此，當中空玻璃在不同的地區安裝使用時，要注意根據地區的氣壓及最大風力的大小，設計中空玻璃的結構。［page]
　　六、提高中空玻璃技術性能的途徑
　　1、影響中空玻璃性能的因素
　　(1)氣體間隔層的厚度
　　主要是通過對厚度的控制，使中空玻璃內部形成紊態氣流的傳熱盡量控制氣體的冷熱氣流互相干擾或者說使其上升與下降的氣流互相干擾來控制產生對流傳熱。


　　(2)空氣層間的氣體種類和濕度
　　在中空玻璃的內部充入的惰性氣體，可以降低中空玻璃的隔熱、隔音性能，如充入氬氣和氟化硫可分別提高中空玻璃的隔熱、隔音性能；中空玻璃內部的水蒸氣的含量增大，既會產生內部結露甚至進水，從而影響中空玻璃美觀效果，又會造成中空玻璃的傳導傳熱系數增大，降低隔熱效果。


　　(3)中空玻璃的邊部密封情況
　　一方面，如果中空玻璃的邊部密封不好，則水氣通過密封膠層進入中空玻璃內部的比例就會增大，中空玻璃失效的速度也會加快。任何一種產品，不論它初始的性能如何好，然而，它的壽命很短，這樣的產品不能說是好的產品；另一方面，如果中空玻璃的邊部材料的導熱性能很好，那么通過中空玻璃邊部與玻璃連接的密封劑的熱量傳遞就相對很多，中空玻璃的隔熱系數就會提高，隔熱性能下降。


　　(4)玻璃的熱透率
　　在上面的分析中，我們可以了解到，如果采用合理的空間層設計與施工，基本可以控制通過中空玻璃的對流和傳導傳熱。中空玻璃的傳熱主要是以輻射傳熱的方式進行,如果采用高透過率低反射(輻射)率的普通透明玻璃，則中空玻璃的隔熱性能較采用高反射(輻射)低透過的鍍膜玻璃或Low-E玻璃的低許多。


　　(5)玻璃的平面尺寸
　　加大中空玻璃的平面尺寸，可以減少中空玻璃單位面積的熱損失，提高中空玻璃的整體隔熱效果。前面已經提到，能量的傳遞方式有三種，對流傳熱、輻射傳熱和傳導傳熱。在整個能量的傳遞過程中，輻射傳遞系數所占的比例最大，約60%，其數值取決于兩片玻璃內表面的溫度差和間隔層氣體的輻射率；其次是傳導傳遞系數，約占37%，其數值取決于玻璃氣體間隔層的厚度；最后是對流傳遞系數，約占3%，，其數值取決于玻璃氣體間隔層的厚度和溫度。要提高隔熱性能，就必須降低輻射傳遞和傳導傳遞、對流傳遞系數的數值，使幾種傳遞系數的綜合數值最小。要達到這一目的，需要采取以下措施：


　　(a)降低輻射傳熱系數
　　要降低這一數值，只能通過降低玻璃的透過率，提高玻璃的反射率，采用具有功能控制作用的鍍膜玻璃，吸熱玻璃可以很好地控制中空玻璃的輻射傳熱系數。鍍膜玻璃可以通過對鍍膜層物質的調節，很好地控制通過的太陽光，更多地反射紅外光和紫外光，達到節能的目的,如低輻射鍍膜玻璃（Low-E）。


　　(b)改善間隔層的隔熱性能
　　間隔層性能的改善，不僅取決于合理控制間隔層的厚度，還取決于間隔層內部的氣體介質的性質和周邊的密封程度。


　　間隔層厚度的大小，對中空玻璃的隔熱能力影響最大，要提高間隔層的隔熱能力，必須適當增大間隔層的厚度，在不考慮對流傳熱的情況下，傳導傳熱系數K傳=λδ，其中空氣的導熱系數λ是基本恒定的，如果間隔層的厚度δ越大，則傳導傳熱系數K越小，中空玻璃的隔熱性能越好；反之就越大，中空玻璃的隔熱性能就越差。理論與實踐全部證明，當間隔層厚度小于10mm時，間隔層內熱量以傳導傳遞為主，當間隔層厚度超過13mm時，對流傳熱開始逐步增大，中空玻璃整體的隔熱系數變化不大。合理的中空玻璃間隔層厚度應該是12mm左右。


　　間隔層內充入惰性氣體如充入氬氣或氪氣和氟化硫，可以提高中空玻璃的隔熱、隔音性能；同時，在制作中空玻璃時，選用合適的邊部密封材料和良好的周邊框架材料，中空玻璃的性能也會得到較大的提高。因為我們在使用中空玻璃的過程中，并不是單純使用玻璃，而是包括框架材料在內，共同使用。因而，要得到好的中空玻璃的性能，中空玻璃的邊部密封以及與周邊框架材料的密封隔熱就十分重要。


　　(c)選用合理的中空玻璃邊部密封材料和邊框材料
　　從上面的表格中，我們可以看出，中空玻璃在生產過程中，使用不同的邊部密封材料，產品的隔熱性能是不同的，為什么出現這樣的情況呢？我們來分析一下原因。在中空玻璃生產發展的歷史過程中，傳統的方法是使用鋁條，在其內部灌入分子篩，形成中空玻璃周邊的框架，雖然在其兩側面有一層丁基膠作為與玻璃之間的阻擋層，但畢竟很薄，面積較大(一般為5mm寬)，所以玻璃的邊部熱傳導率較高，影響中空玻璃整體的隔熱性能。這也和窗框材料使用PVC比使用鋁合金而對整個建筑的節能性能的影響一樣，雖然窗框材料在整個建筑中所占的比例不超過6%，但所造成的熱損失卻超過15%。而使用Swiggle膠條作密封材料，膠條中的鋁隔帶的寬度僅0.3mm，幾乎沒有金屬的導熱，又由于這種產品的密封性能較好，進入中空玻璃內部的水蒸氣較少，由此而產生的中空玻璃的傳導傳熱的提高幾乎可以忽略，這種產品的隔熱性能較好被稱為暖邊系統中空玻璃，被廣泛應用在各類建筑上，得到了一致的好評。


　　隨著國家提倡建筑節能和推廣使用新型墻體材料，塑鋼中空玻璃門窗和具有隔熱橋的鋁合金中空玻璃門窗得到了普遍的應用，起到了很好的節能作用。但是在裝配這些門窗的過程中，如果玻璃扣條安裝不好，或密封不嚴密，結果就象在塑鋼門窗和帶隔熱橋的鋁合金門窗上安裝泡沫雙璃或其他雙玻一樣，形成整個窗或玻璃的內外透氣，產生對流，導致能量流失。


　　為了保證中空玻璃的使用效果，中空玻璃在安裝過程中，不僅要考慮與窗框材料裝配的密封，還要考慮在窗框材料的安裝槽留有排水口，既可以避免長期與水接觸，延長中空玻璃使用壽命，同時又能避免因水的存在造成窗框材料導熱性能提高，保證節能效果。

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