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充氣中空玻璃是指兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥的惰性氣體空間的玻璃制品。惰性氣體相對(duì)于空氣而言，密度大，導(dǎo)熱系數(shù)小，故可減慢中間層的熱對(duì)流（詞條“熱對(duì)流”由行業(yè)大百科提供），減少氣體的導(dǎo)熱性，從而降低中空（詞條“中空”由行業(yè)大百科提供）玻璃的傳熱系數(shù)，有助于改善中空玻璃的保溫性能和節(jié)能效果。中空玻璃充惰性氣體濃度越高，改善節(jié)能的效果越好。而惰性氣體無色無味，如何通過相關(guān)檢測方法確定充氣中空玻璃是否充入惰性氣體，氣體濃度有多少，氣體保持率是好是壞是評(píng)價(jià)充氣中空玻璃質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。
隨著我國節(jié)能政策的越來越強(qiáng)有力的落實(shí)，建筑節(jié)能要求正在逐步提高，促使低輻射（詞條“輻射”由行業(yè)大百科提供）鍍膜在中空玻璃中的不斷推廣，中空玻璃充惰性氣體也越來越引起各方面的重視。在我國建筑節(jié)能的大環(huán)境下，由于制作成本低、節(jié)能效果好的特點(diǎn)，充氣中空玻璃后續(xù)的推廣應(yīng)用是現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢，因此，建立惰性氣體分析的檢測方法也就顯得尤為重要。目前，對(duì)惰性氣體分析檢測有三種方法：高壓電火花法、氧氣順磁性法以及氣相色譜法。
1 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
充有惰性氣體的中空玻璃的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有3個(gè)：惰性氣體體積百分含量、氣體泄漏率以及氣體密封耐久性。
1.1 惰性氣體體積百分含量
惰性氣體的體積百分含量是充氣中空玻璃的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，體積百分含量的高低，直接影響充氣中空玻璃的傳熱系數(shù)即節(jié)能效果。氣體的體積百分含量是指在某混合氣體中一種氣體所占體積的比例，即：
以下列出3種不同配置的中空玻璃對(duì)不同含量氬氣充氣的情況下傳熱系數(shù)，分析得出充氣氣體體積百分含量對(duì)中空玻璃性能的影響。不同配置的中空玻璃分別為(4白玻+12氣體層+4白玻)mm、(4在線Low-E+12氣體層+4白玻)mm以及(4離線Low-E+12氣體層+4白玻)mm。每種玻璃分別在充氬氣濃度從0%-100%每隔5%遞增的情況下計(jì)算傳熱系數(shù)，所得結(jié)果詳見圖1。由以上結(jié)果可得：
(1)氬氣濃度越高，中空玻璃的傳熱系數(shù)越小，保溫性能越好。
(2)相同氬氣濃度下，充惰性氣體對(duì)鍍膜中空玻璃傳熱系數(shù)的改善比普通中空玻璃更明顯。因此，為使充氣中空玻璃具備良好的節(jié)能保溫性能，惰性氣體的體積百分含量應(yīng)越高越好。目前，建筑玻璃行業(yè)內(nèi)，綜合考慮充氣改善中空玻璃保溫性能的效果以及充氣中空玻璃的使用壽命，一般認(rèn)為充氣中空玻璃的初始惰性氣體含量應(yīng)不小于85%。
1.2 氣體泄漏率
氣體泄漏率是指每年從中空玻璃中間氣體層中泄漏出氣體的體積百分比，數(shù)值直接關(guān)系到充氣中空玻璃的使用壽命，氣體泄漏率越低，充氣中空玻璃的使用壽命越長，是充氣中空玻璃重要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。
根據(jù)歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN1279-3:2002《Glass in Building– Insulating Glass Units– Part 3: Long Term Test Method and Requirements for Gas Leakage Rate and forGas Concentration Tolerances》，惰性氣體年氣體泄漏率應(yīng)不大于1%，具體計(jì)算公式如下：
1.3 氣體密封耐久性
氣體密封耐久性是通過充氣中空玻璃經(jīng)氣候循環(huán)試驗(yàn)后的氣體體積百分含量來表征，充氣中空玻璃的氣體密封耐久性應(yīng)≥80%，即氣候循環(huán)試驗(yàn)后中空玻璃的惰性氣體體積百分含量應(yīng)≥80%。
氣體密封耐久性可在一定程度上表征充氣中空玻璃的耐久性和使用壽命，測試原理與過程也較為簡單，適用于高壓電火花法、氧氣順磁性法以及氣相色譜法。但相比較而言，氣體密封耐久性對(duì)充氣中空玻璃的使用壽命評(píng)價(jià)較為泛泛，不及氣體泄漏率直觀和量化。本論文不對(duì)氣體密封耐久性做詳細(xì)探討。
2 檢測方法
目前，對(duì)惰性氣體分析檢測有三種方法：高壓電火花法、氧氣順磁性法以及氣相色譜法。
2.1 高壓電火花法
高壓電火花法是通過設(shè)備產(chǎn)生的高壓火花穿透玻璃與中間氣體層，激活惰性氣體分子的等離子體發(fā)射出輻射波，通過發(fā)射光譜學(xué)，儀器收集其中的光子進(jìn)行分析，設(shè)備內(nèi)的光譜儀接受光線后進(jìn)行計(jì)算得出惰性氣體的含量。該檢測方法不需破壞中空玻璃樣品，屬于無損檢測方法，適用于中空玻璃壽命期限中任一階段的測試，可用于測試中空玻璃充氣過程的質(zhì)量管理，也可以用在玻璃安裝后的濃度測試。高壓電火花法雖有無損檢測的優(yōu)勢，但有較大局限性，在玻璃厚度過厚、雙夾層中空、雙鍍膜中空、中間氣體層厚度過大等情況下，高壓火花無法穿透玻璃到達(dá)、穿透空氣層，也就無法準(zhǔn)確測得惰性氣體的濃度。高壓電火花法可穿透的最厚夾層玻璃為10mm，最厚中間氣體層為24mm。
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