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节能中空玻璃工艺特性分析

2012-10-27

中国科技信息 2012年8期
关键词:中空玻璃惰性气体干燥剂

郭 宁

江门耀皮工程玻璃有限公司,广东 江门 529141

节能中空玻璃工艺特性分析

郭 宁

江门耀皮工程玻璃有限公司,广东 江门 529141

本文分析了中空玻璃的工艺特点,解析了中空玻璃所使用的各种原材料:玻璃本身,间隔条,惰性气体,分子筛,密封胶等。并通过数据分析阐明了中空玻璃节能的主要途径。

中空玻璃;节能;工艺特性;Low-E

引 言

中空玻璃,具有较好的隔热,隔声,防结露的性能,是由两片到三片玻璃,通过中间层的间隔,在玻璃之间形成一定厚度的空气层或其他气体层,再用密封胶封住边部构成一个封闭体系的玻璃深加工产品。近来,由于建筑幕墙节能方面考虑的需要,越来越多的中空玻璃被应用到国内外大型建筑上。有数据表明,通过使用合适的中空玻璃,可使建筑物本身能耗降低25~50%。本文通过分析中空玻璃的工艺特性,产品性能等,阐明中空玻璃节能的有效方法。

1 中空玻璃定义

如图1所示,中空玻璃是将两片或三片玻璃,通过间隔框间隔一定距离平行黏合在一起,玻璃和玻璃中间通过密封胶形成一个坚固的密封腔,腔体内可充入空气层或其他气体层组成的玻璃单元。间隔框内填充有干燥剂,用于吸收中空玻璃腔体内的水汽,保证中空玻璃内部不结露。

图1 中空玻璃示意图

2 中空玻璃工艺特性

中空玻璃的特性是:隔热保温,隔音降噪,防结露,减轻建筑物本身重量。这些所有的优良特性都是由于构成中空玻璃的材料所决定的。这些材料包括:玻璃本身,气体层,间隔框,干燥剂,主密封胶,次密封胶等。

2.1 玻璃本身

玻璃的选择尤为重要,玻璃的厚度,颜色等在建筑物设计之初就要考虑好。玻璃的选择对于玻璃特性的贡献有:可明显降低建筑物的重量,起到隔热,隔音作用。

2.2 气体层

中空玻璃内充入的气体层常用的是干燥空气。当然,为了满足性能的需求,在中空玻璃腔体内也可以充入惰性气体(如氩气,氪气,氙气),其他气体(如氮气,SF6,CO2)等。这些气体的充入对于中空玻璃隔声,隔热性能都有较好的改善。

2.3 间隔框

间隔框的作用是控制中空玻璃腔体的厚度,常用的间隔框种类有:铝间隔条,不锈钢条,暖边条,胶条间隔条等。常用的间隔框厚度有6mm,9mm,12mm,16mm,20mm等。一般厚度越大,隔热、隔音性能越好。

2.4 干燥剂

常用的干燥剂为3A分子筛。分子筛是一种高效的干燥剂,置于中空玻璃墙体内,可保持中空玻璃内部干燥,即使在温度达到零下40℃时也不结露。按照耀皮公司的生产经验,12mm厚度的间隔条,单位面积填充量达到140克时,就可以保证中空玻璃在40年的时间内腔体内不结露。

2.5 密封胶

密封胶,其作用是为了起到密封作用,把中空玻璃行程一个密闭的腔体,防止水汽的进入,同时确保中空玻璃在相应荷载下的结构整体性。目前,建筑幕墙用中空玻璃普遍采用双组分密封胶。主密封胶为丁基胶,次密封胶为硅酮结构胶或聚硫胶。中空玻璃的胶深按照国家标准GB/T 11944-2002规定,双道密封胶中空玻璃胶深最小为5~7 mm。

3 中空玻璃节能途径

行业内,经常用来描述中空玻璃热学性能的有两个指标,一个是传热系数U值,一个是遮阳系数SC值,这两个值越低,表明中空玻璃的热学性能越好。

(注:本节内容所有的热学性能数据均来自耀皮玻璃公司实测值,并通过windows 6.0软件计算所得。)

3.1 通过Low-E节能

目前,耀皮玻璃集团,南玻集团等公司都有性能比较好的Low-E镀膜玻璃,Low-E玻璃根据辐射率不同,又分为单银Low-E,双银Low-E,三银Low-E。选用Low-E可以有效降低玻璃的遮阳系数,降低U值,可以说是目前市场上应用最广泛的中空玻璃类型。由表1可见,Low-E的使用明显降低了U值和SC值,使得中空玻璃的热学性能得到极大的改善。

表1 Low-E玻璃中空玻璃性能比较

3.2 充入惰性气体节能

在中空玻璃腔体内充入惰性气体可以改善玻璃的隔热,隔音性能,尤其是可以明显地降低U值,提高玻璃的隔热性能。常用的惰性气体为氩气、氪气等。由表2 数据可见,惰性气体的充入,明显地降低了U值,并且,随着惰性气体比例增加,U值减小。

表2 充入惰性气体中空玻璃性能比较

3.3 调整中空玻璃配置节能

除了以上两种方法可以调整玻璃的节能效果外,通过合理的调整中空玻璃的配置同样可以达到节能的作用。表3显示了在中空玻璃厚度基本不变的情况下,调整玻璃的不同配置,从原片选择,到夹层玻璃使用,结合Low-E和夹层玻璃的共同效果,都可以有效的改善中空玻璃的节能效果。

表3不同配置中空玻璃性能比较

4 结论

本文简单介绍了中空玻璃所使用的各种原材料,一一解释了中空玻璃节能的主要途径。作者认为,通过合理的选用中空玻璃的配置,选用合理的材料(包括Low-E),如玻璃本身,间隔条,惰性气体都可以有效的改善中空玻璃节能效果。随着建筑节能意识和可持续建筑重视程度的提高,节能中空玻璃也越来越多地受到市场的欢迎和关注。

[1]AndreaTs . Wolf. 硅酮胶密封的中空玻璃.玻璃,2006(6)

[2]王铁华,李勇.中空玻璃充惰性气体的若干问题.玻璃,2008(1)

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[5]万旺斌,吴铁钧.中空玻璃生产工艺及特点.中国建材,2003(4)

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.083

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