郭 寧
江門耀皮工程玻璃有限公司,廣東 江門 529141
節(jié)能中空玻璃工藝特性分析
郭 寧
江門耀皮工程玻璃有限公司,廣東 江門 529141
本文分析了中空玻璃的工藝特點(diǎn),解析了中空玻璃所使用的各種原材料:玻璃本身,間隔條,惰性氣體,分子篩,密封膠等。并通過數(shù)據(jù)分析闡明了中空玻璃節(jié)能的主要途徑。
中空玻璃;節(jié)能;工藝特性;Low-E
中空玻璃,具有較好的隔熱,隔聲,防結(jié)露的性能,是由兩片到三片玻璃,通過中間層的間隔,在玻璃之間形成一定厚度的空氣層或其他氣體層,再用密封膠封住邊部構(gòu)成一個(gè)封閉體系的玻璃深加工產(chǎn)品。近來,由于建筑幕墻節(jié)能方面考慮的需要,越來越多的中空玻璃被應(yīng)用到國(guó)內(nèi)外大型建筑上。有數(shù)據(jù)表明,通過使用合適的中空玻璃,可使建筑物本身能耗降低25~50%。本文通過分析中空玻璃的工藝特性,產(chǎn)品性能等,闡明中空玻璃節(jié)能的有效方法。
如圖1所示,中空玻璃是將兩片或三片玻璃,通過間隔框間隔一定距離平行黏合在一起,玻璃和玻璃中間通過密封膠形成一個(gè)堅(jiān)固的密封腔,腔體內(nèi)可充入空氣層或其他氣體層組成的玻璃單元。間隔框內(nèi)填充有干燥劑,用于吸收中空玻璃腔體內(nèi)的水汽,保證中空玻璃內(nèi)部不結(jié)露。
圖1 中空玻璃示意圖
中空玻璃的特性是:隔熱保溫,隔音降噪,防結(jié)露,減輕建筑物本身重量。這些所有的優(yōu)良特性都是由于構(gòu)成中空玻璃的材料所決定的。這些材料包括:玻璃本身,氣體層,間隔框,干燥劑,主密封膠,次密封膠等。
2.1 玻璃本身
玻璃的選擇尤為重要,玻璃的厚度,顏色等在建筑物設(shè)計(jì)之初就要考慮好。玻璃的選擇對(duì)于玻璃特性的貢獻(xiàn)有:可明顯降低建筑物的重量,起到隔熱,隔音作用。
2.2 氣體層
中空玻璃內(nèi)充入的氣體層常用的是干燥空氣。當(dāng)然,為了滿足性能的需求,在中空玻璃腔體內(nèi)也可以充入惰性氣體(如氬氣,氪氣,氙氣),其他氣體(如氮?dú)猓琒F6,CO2)等。這些氣體的充入對(duì)于中空玻璃隔聲,隔熱性能都有較好的改善。
2.3 間隔框
間隔框的作用是控制中空玻璃腔體的厚度,常用的間隔框種類有:鋁間隔條,不銹鋼條,暖邊條,膠條間隔條等。常用的間隔框厚度有6mm,9mm,12mm,16mm,20mm等。一般厚度越大,隔熱、隔音性能越好。
2.4 干燥劑
常用的干燥劑為3A分子篩。分子篩是一種高效的干燥劑,置于中空玻璃墻體內(nèi),可保持中空玻璃內(nèi)部干燥,即使在溫度達(dá)到零下40℃時(shí)也不結(jié)露。按照耀皮公司的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),12mm厚度的間隔條,單位面積填充量達(dá)到140克時(shí),就可以保證中空玻璃在40年的時(shí)間內(nèi)腔體內(nèi)不結(jié)露。
2.5 密封膠
密封膠,其作用是為了起到密封作用,把中空玻璃行程一個(gè)密閉的腔體,防止水汽的進(jìn)入,同時(shí)確保中空玻璃在相應(yīng)荷載下的結(jié)構(gòu)整體性。目前,建筑幕墻用中空玻璃普遍采用雙組分密封膠。主密封膠為丁基膠,次密封膠為硅酮結(jié)構(gòu)膠或聚硫膠。中空玻璃的膠深按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11944-2002規(guī)定,雙道密封膠中空玻璃膠深最小為5~7 mm。
行業(yè)內(nèi),經(jīng)常用來描述中空玻璃熱學(xué)性能的有兩個(gè)指標(biāo),一個(gè)是傳熱系數(shù)U值,一個(gè)是遮陽(yáng)系數(shù)SC值,這兩個(gè)值越低,表明中空玻璃的熱學(xué)性能越好。
(注:本節(jié)內(nèi)容所有的熱學(xué)性能數(shù)據(jù)均來自耀皮玻璃公司實(shí)測(cè)值,并通過windows 6.0軟件計(jì)算所得。)
3.1 通過Low-E節(jié)能
目前,耀皮玻璃集團(tuán),南玻集團(tuán)等公司都有性能比較好的Low-E鍍膜玻璃,Low-E玻璃根據(jù)輻射率不同,又分為單銀Low-E,雙銀Low-E,三銀Low-E。選用Low-E可以有效降低玻璃的遮陽(yáng)系數(shù),降低U值,可以說是目前市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的中空玻璃類型。由表1可見,Low-E的使用明顯降低了U值和SC值,使得中空玻璃的熱學(xué)性能得到極大的改善。
表1 Low-E玻璃中空玻璃性能比較
3.2 充入惰性氣體節(jié)能
在中空玻璃腔體內(nèi)充入惰性氣體可以改善玻璃的隔熱,隔音性能,尤其是可以明顯地降低U值,提高玻璃的隔熱性能。常用的惰性氣體為氬氣、氪氣等。由表2 數(shù)據(jù)可見,惰性氣體的充入,明顯地降低了U值,并且,隨著惰性氣體比例增加,U值減小。
表2 充入惰性氣體中空玻璃性能比較
3.3 調(diào)整中空玻璃配置節(jié)能
除了以上兩種方法可以調(diào)整玻璃的節(jié)能效果外,通過合理的調(diào)整中空玻璃的配置同樣可以達(dá)到節(jié)能的作用。表3顯示了在中空玻璃厚度基本不變的情況下,調(diào)整玻璃的不同配置,從原片選擇,到夾層玻璃使用,結(jié)合Low-E和夾層玻璃的共同效果,都可以有效的改善中空玻璃的節(jié)能效果。
表3不同配置中空玻璃性能比較
本文簡(jiǎn)單介紹了中空玻璃所使用的各種原材料,一一解釋了中空玻璃節(jié)能的主要途徑。作者認(rèn)為,通過合理的選用中空玻璃的配置,選用合理的材料(包括Low-E),如玻璃本身,間隔條,惰性氣體都可以有效的改善中空玻璃節(jié)能效果。隨著建筑節(jié)能意識(shí)和可持續(xù)建筑重視程度的提高,節(jié)能中空玻璃也越來越多地受到市場(chǎng)的歡迎和關(guān)注。
[1]AndreaTs . Wolf. 硅酮膠密封的中空玻璃.玻璃,2006(6)
[2]王鐵華,李勇.中空玻璃充惰性氣體的若干問題.玻璃,2008(1)
[3]邵鳳麗.中空玻璃的發(fā)展與應(yīng)用.科技信息,2006(6)
[4]戚永河.中空玻璃節(jié)能概述.門窗,2007(3)
[5]萬(wàn)旺斌,吳鐵鈞.中空玻璃生產(chǎn)工藝及特點(diǎn).中國(guó)建材,2003(4)
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.083