节能环保主题下 中空玻璃获得更广阔的空间

中空玻璃在经过一个多世纪的发展特别是本世纪50年代中空玻璃获得了大量的应用，尤其七十年代发生石油危机以后，西方各发达国家认识到了能源的紧张，节能成为一项长期的目标。建筑节能产品的应用成为国际建筑行业的主流。许多发达国家从产品技术开发，技术指导，应用推广到立法等方面引导、鼓励和规范建筑建材市场，节能型建材产品的应用有了广阔的空间。在我国能源的发展速度远远落后于经济的发展速度，外墙的能耗提高建筑门窗，外墙的隔热性、气密性是我们面临的紧迫问题，这就为中空玻璃产品的开发和推广应用提供了政策基础。
　　1、中空玻璃的结构组成
　　中空玻璃又称隔热玻璃是由两块或多块玻璃板组成的，玻璃板之间有用隔框隔开的间隙，所以通常称中空玻璃。根据中空玻璃使用地点的不同，使用目的的不同，中空玻璃所用的原材料和结构也不尽相同。如在南方地区，全年的气温较高，光照时间较长，在使用中空玻璃时，较多的考虑是控制外部热量能够较少的进入室内，在选择中空玻璃原片时，会更多的考虑使用镀膜玻璃。在北方地区，使用中空玻璃的主要目的是采暖和保温，所以就会较多的考虑选用透明玻璃作中空玻璃原片。而在需要控制噪音的地方，就需要采用3层或充气的中空玻璃，以达到使用的目的。
　　随着经济的发展，中空玻璃的产品品种也有了较多的发展，采用的原材料的品种也随着增加，如幕墙用中空玻璃、门窗用中空玻璃、汽车用中空玻璃、电器用中空玻璃、装饰用中空玻璃等，所有这些产品，虽然用途不同，使用原材料也尽相同，但基本组成是相同的，即：玻璃、密封剂、干燥剂、隔条。在构成中空玻璃的所有原材料中，密封剂、干燥剂性能的好坏对中空玻璃产品的使用寿命影响较大，在考虑节能问题时，间隔条和密封胶的热传导性能的好坏将直接影响中空玻璃的边部的隔热性能，从而影响门窗的整体隔热性能。
　　中空玻璃生产技术经过几十年的发展历程，其本身也在不断完善产品的隔热、隔音性能。从最早的焊接法、熔接法到胶结铝条法，产品的隔热、隔音性能有了很大的提高。经过七十年代的石油危机以后，人们发现铝条法产品和边部隔热必须差，必须加以改善才能提高中空玻璃整体的隔热性能。到80年代初期，世界上第一个暖边系统的中空玻璃问世，边缘隔热性能得到了改善，整体隔热效果更好，使中空玻璃产品的市场应用有了广阔的前景。
　　2、中空玻璃的性能
　　(1)、中空玻璃最优良的性能即保温、隔热性能。建筑物使用单层窗时，夏季照射的阳光会产生温室效应，即照射到玻璃上的太阳光除一部分反射掉外，一部分射进室内温度升高。在冬天，由于玻璃的导热率大，单层窗则起到散热的作用，中空玻璃能减少传导传热又能减少对流传热和辐射传热。
　　①减少传导传热：中空玻璃的两块玻璃之间有一层热导率比玻璃小得多的气体，因此中空玻璃的传导热系数，比单层玻璃小的多。
　　②减少对流传热：中空玻璃在室外的冷面玻璃板的两面温差小，所以减少了冷面通过空气对流传导的热量。
　　③减少辐射传热：高温物体向低温玻璃辐射的热量与物体的辐射发射率有关，玻璃的辐射发射率较大为0.82，如果在玻璃上镀上一层低辐射膜，便可使其辐射的热量减少，起到保温作用。如果在中空玻璃的两个内表面分别镀上遮阳膜和低辐射膜，夏天挡住炎热的太阳光，冬天防止室内热量散失，就达到了冬暖夏凉的目的。
　　(2)、中空玻璃的防结露、降低冷辐射和安全性能由于中空玻璃内部存在着可以吸附水分子的干燥剂，气体是干燥的，在温度降低时，中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象。同时，在中空玻璃的外表面结露也会升高，如当室外风速为5米/秒，室内温度20度时，相对湿度为60％时，5mm在室外温度为8度时，开始结露。而16mm中空玻璃在同样条件下，室外温度为-2度时才结露，27mm3层中空玻璃在室外温度为-11度时才开始结露。由于中空玻璃的隔热性能较好，玻璃两侧的温度差较大。还可以降低冷辐射的作用。当室外温度为-10度时，室内单层玻璃窗前的温度为-2度，而中空玻璃窗前的温度为13度。在相同的房屋结构中，当室外温度为-8度，室内温度为20度时，3mm普通单层玻璃冷辐射区域占室内空间的67.4％。而采用双层中空玻璃9mm则为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况下，中空玻璃的抗风压强度是普通单片玻璃的1.5倍。
　　3、提高中空玻璃的技术性能的途径
　　(1)、气体间隔层的厚度：主要是通过对厚度的控制，使中空玻璃内部形成紊态气流的传热，尽量控制气体的冷热气体相互干扰或者说使其上升与下降的气流互相干扰来控制产生对流传热。
　　(2)、空气层间的气体种类和湿度：在中空玻璃的内部充入的惰性气体，可以降低中空玻璃的隔热、隔音性能。如充入氩气和氟化硫可分别提高中空玻璃的隔热、隔音性能。
　　(3)、中空玻璃的边部密封情况：一方面，如果中空玻璃的边部密封不好，则水气通过密封胶层进入中空玻璃内部的比例应以增大，中空玻璃寿命就会减少；另一方面，如果中空玻璃的边部材料的导热性能好，那么通过中空玻璃的隔热系数就会提高，隔热性能就会下降。
　　(4)、玻璃的热透率：中空玻璃的传热主要以辐射传热的方式进行，如果采用高透过率低反射率的普通透明玻璃，则中空玻璃的隔热性能，较采用高反射低透过的镀膜或LOW-E玻璃的低许多。
　　(5)、玻璃平面尺寸：加大中空玻璃的平面尺寸，可以减少中空玻璃单位面积的热量损失，提高中空玻璃的整体隔热效果。同时，在中空玻璃门窗的装配过程中，如果玻璃扣条安装不好或密封不严密，形成整个窗或玻璃内外透气，产生对流，导致能量流失，影响其性能。国内中空玻璃的市场发展势态随着中空玻璃市场需求的增加，从60年代至今，国内已建立200余条中空玻璃生产线，其中引进国外生产线70条，全国总生产能力约1200万平方米。中空玻璃配套用关键密封胶等材料90年代前大多靠进口，随着国内市场对中空玻璃需求的上升，使中空玻璃生产机组及配套用密封材料(有机硅、聚硫密封剂及硅酮密封剂)的研制和生产均向国产化方向顺利进展有了长足进步。中空玻璃的生产工艺经历了焊接法、熔接法和胶接法。至今仍以胶接法为主。新一代胶条法工艺也进入了中国市场，这种胶条法新工艺是集丁基胶、波浪形铝带和干燥剂于一身的一体化工艺，在制造工艺过程中，完全免除了操作及安装的密封剂，使工艺简易，便于操作。其产量及价格完全适应市场随行就市的变化，它以优越的密封性，良好的隔热性，可靠的使用质量及耐久的寿命，在国内市场上日益受客户青睐。由于中空玻璃已跻身于节能建筑材料行列，建筑部在《民用建筑节能管理规定》中把中空玻璃列为2000年10月1日正式实施推广应用的建材节能产品之一。使我国中空玻璃作为重要的建筑节能材料正面临着良好的发展势态与机遇。从国内市场看，中空玻璃的生产及需求正在逐年上升，且东部产品西移的趋势日见明显，东部地区的工艺技术、材料、装备与西部地区进行虚拟联营，虚拟结合已初见端倪。从一组不完全统计数字为难看出，我国中空玻璃在市场上的生产及使用量呈上升态势。
　　中空玻璃及中空玻璃加工业的发展前景普遍看好，但与此同时，也存在一些问题，我国中空玻璃生产能力虽然已接近1000万平方米/年，平均开工率却不足50％，产品仍处于中低档次，高档次的产品数量却较少，市场以次充好，以假乱真的现象仍很多。面对机遇与挑战，及目前中空玻璃加工业存在的问题，业内人士指出，加强企业管理搞好行业企业间、兄弟协会间的协作，追求技术创新和质量升级势必在行，西部大开发战略，中空玻璃加工业也将大有用武之地，企业要积极开展中空玻璃新产品、新工艺、新技术、新装备的研发。