中空玻璃簡(jiǎn)介

中空玻璃由美國(guó)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(qiáng)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)，制成的高效能隔音隔熱玻璃。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(guó)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。
隔熱、隔音原理
　　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(guò)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(yáng)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，可以最大限度的降低能量通過(guò)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(duì)流，然后通過(guò)中空玻璃整體傳遞過(guò)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(guò)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(guò)玻璃和其內(nèi)部的空氣來(lái)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。
防結(jié)露、降低冷輻射和安全性能
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)的溫度差較大，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。
1、普通中空玻璃
基本結(jié)構(gòu)
中空玻璃
中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構(gòu)成。四周用高強(qiáng)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?？梢愿鶕?jù)要求選用各種不同性能的玻璃原片，如無(wú)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。
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 　　使用的第一道、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(yáng)極化處理。
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(zhǎng)度及寬度允許偏差見表。
長(zhǎng)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(zhǎng)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，其最小寬度為10±2mm，雙道密封外層密封膠寬度應(yīng)計(jì)算確定，其最小寬度為5-7mm。
⑥外觀：中空玻璃的內(nèi)表面不得有妨礙透視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(zhǎng)必須 ≥ 0.8mm，在該氣壓下保持2.5后，厚度增長(zhǎng)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(wú)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?？傆?jì)12塊試樣，至少11塊無(wú)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，最好訂購(gòu)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
中空玻璃
玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍，只要中空玻璃是密封的，該中空玻璃就在最佳隔熱效果。
（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。因此，具有良好的保溫、隔熱、隔聲等性能。如在玻璃之間充以各種漫射光材料或電介質(zhì)等，則可獲得更好的聲控、光控、隔熱等效果。
（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(wú)直射陽(yáng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2、高性能中空玻璃
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(yáng)射到室內(nèi)的相當(dāng)?shù)哪芰浚鸬礁蟮母魺嵝Ч?br> （1）高性能中空玻璃特點(diǎn)
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(dá)到0.22-0.49遮蔽系數(shù)，使室內(nèi)空調(diào)（冷氣）負(fù)載減輕。傳熱系數(shù)1.4-2.8W（m2.K），比普通中空玻璃好。對(duì)減輕室內(nèi)暖氣負(fù)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(yáng)射到室內(nèi)的相當(dāng)?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(yáng)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(dá)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(jì)算機(jī)房、精密儀器車間、化學(xué)工廠等要求恒溫洹濕的特殊建筑物。另外也可以用于防曬和防夕照目眩的地方。
注意事項(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(guò)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(zhǎng)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。此種極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)?？諝鈱訛?2mm中間充以重氣體，用涂層隔熱值可達(dá)1.6-1.9W/(m2.K)。
玻璃行業(yè)的發(fā)展
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(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)玻璃產(chǎn)品的中長(zhǎng)期需求增長(zhǎng)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(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起著積極作用。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(lái)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(zhǎng)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。
設(shè)計(jì)選用要點(diǎn)
1 槽鋁式雙道密封中空玻璃第一道密封用丁基膠，具有極低的水蒸氣透過(guò)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(guò)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(yáng)，避免太陽(yáng)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(qiáng)度均高于聚硫膠。當(dāng)建筑對(duì)中空玻璃有較高的裝飾性要求時(shí)，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(huì)因遷移而受損。
2 間隔鋁框宜采用連續(xù)長(zhǎng)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(gè)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(dāng)中空玻璃第二道密封膠采用硅酮膠時(shí)，不應(yīng)采用四角插接式間隔鋁框的中空玻璃。
3 因?yàn)槭褂昧嗣芊饽z密封，故不應(yīng)在70℃或更高的溫度下使用，否則會(huì)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(huì)導(dǎo)致影象畸變，故在海拔1000m或以上使用中空玻璃時(shí)，空氣層的氣壓必須調(diào)整，在下訂單時(shí)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(jì)需要選擇。如果設(shè)計(jì)的中空玻璃必須為大小片形式，則膜面必須置于第3面。
8 四邊支承中空玻璃的最大許用面積為中空玻璃按兩單片玻璃薄片厚度計(jì)算出的最大許用面積的1.5倍。
9 建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)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。
中空玻璃暖邊系統(tǒng)
1）熱塑性材料的暖邊密封系統(tǒng)
（1）門窗用中空玻璃，可以采用單獨(dú)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，必須在膠條的外面封結(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(qiáng)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?yàn)槟z條本身沒(méi)有對(duì)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(zhǎng)久的使用壽命。
（3）超級(jí)間隔條式中空玻璃
窗用中空玻璃，可在超級(jí)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，必須在熱熔丁基膠外側(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(qiáng)度和使用壽命。
2）傳統(tǒng)意義上的暖邊間隔系統(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(dú)的密封材料使用。幕墻用中空玻璃，必須在熱熔丁基膠外側(cè)封足夠深度的結(jié)構(gòu)膠，以保證具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和使用壽命。在用做充氣中空玻璃時(shí)，必須十分注意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(gè)鋁條中間采用隔熱材料粘結(jié)，因此整個(gè)鋁條的厚度必須超過(guò)12mm 才能實(shí)現(xiàn)，而且由于中間隔熱材料的特性，很難在拐角處實(shí)現(xiàn)彎角處理，所以在設(shè)計(jì)使用充氣中空玻璃時(shí)需要注意接角處的密封控制。