暖边技术与中空玻璃的节能Word下载.docx
- 文档编号:17644897
- 上传时间:2022-12-07
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:48.71KB
暖边技术与中空玻璃的节能Word下载.docx
《暖边技术与中空玻璃的节能Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《暖边技术与中空玻璃的节能Word下载.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(3)高性能间隔条的特点是采用非金属材料,因此导热系数大大低于铝金属。
采用NFRC(美国国家门窗等级评定委员会)标准窗,高性能间隔条(如超级间隔条)对整窗的U值改善程度为0.2。
暖边间隔条和65%的节能标准。
超级间隔条是暖边中唯一不含有金属、内含3A分子筛、具有微孔结构的弹性硅酮间隔条,不但导热系数低(仅仅为铝金属的1/950),从而改善中空玻璃的整体节能效果,而且还有利于延长中空玻璃的密封寿命,同时提高生产效率。
北京地区从2004年7月1日起率先在全国实行65%的节能标准,对窗户要求传热系数应达到2.8W/m2·
K。
普通双玻中空玻璃的节能配置为,普通玻璃、槽铝式间隔条、空气,其传热系数是3w/m2·
K,不能满足北京地区65%的节能标准。
为达到这一要求,对普通中空玻璃的节能配置必须改进。
可供选择方案如下:
1)将普通玻璃替换成低辐射玻璃,传热系数可降低到2W/m2·
K
2)将铝间隔条替换成超级间隔条,传热系数降低到2.8W/m2·
3)将空气置换成氩气,传热系数有所下降,但仍大于2.8W/m2·
4)使用三玻双腔中空玻璃(配置仍是普通玻璃、槽铝式间隔条、空气),传热系数低于2.8W/m2·
K
上述4个方案比较,方案1)具有节能效果显著,但其成本增加过大,且节能性能取决于中空玻璃的密封性和寿命,未能解决中空玻璃的冷凝问题;
方案3)难以满足要求,尽管成本较方案1)低,但对中空玻璃的密封性要求较高,一旦泄漏,会出现挠曲现象;
方案4)可满足要求,但是工艺复杂,不容易保证质量,中空玻璃的重量和总宽度增加,而且成本较方案2)和方案3)高;
方案2)不但满足要求,成本增加较低,而且还具有消除冷凝现象,提高中空玻璃密封寿命长等优点。
中空玻璃的暖边技术
摘要:
论述了中空玻璃的结构组成和传热热阻,介绍了近期暖边产品的种类和特性以及用于中空玻璃间隔层内的各种气体,提出了暖边技术在该领域的最新发展和今后中空玻璃的研究重点。
关键词:
中空玻璃;
暖边技术;
间隔物;
密封剂
1导言
对中空玻璃而言,暖边技术已成为一个工业词汇。
在经历了几十年的发展之后,中空玻璃的结构都基本相似,但随着材料科学的发展,玻璃的物理化学性能得到很大的改进,镀膜玻璃以及各种高分子材料的组合应用,使得中空玻璃的隔热性能产生很大的变化,能满足各种不同场合的需要。
发达国家都能根据具体的使用要求设计出各种类型的中空玻璃,并不断开发出暖边间隔物的新品种。
我国建设部也已把中空玻璃列为推广应用的建材节能产品之一,这使我国中空玻璃的研制和生产面临着良好的发展机遇。
本文介绍当前世界上中空玻璃暖边技术的进展,并对各种暖边间隔物进行评述。
2暖边技术的产生
中空玻璃由两片或两片以上的玻璃板组合而成,玻璃板之间用边缘密封系统进行间隔,中间充以气体。
玻璃板可以是普通平板玻璃、钢化玻璃或Low—E玻璃,这根据中空玻璃的使用地点及所起的作用而选定。
玻璃板之间的气体必须干燥,可以是空气、氩气或其他特殊气体,内用分子筛保持气体干燥。
边缘密封系统种类繁多,主要为间隔条(框)、密封胶和分子筛。
间隔条在两层玻璃之间,起分隔玻璃板的作用,四周用密封胶进行封边,使玻璃粘合在一起,并防止层内气体外溢。
当中空玻璃两侧有两种不同温度的流体时,通过其中间部分和边缘部分的热量大小是不同的(图1)。
热量通过玻璃板的方式都是导热和辐射,其热阻也相同。
被间隔的气体主要产生导热,也可能发生对流换热。
中空玻璃的隔热能力主要来自密封着的空气层,在温度为20℃时,空气的导热系数为0.026W/m·
K,而普通透明玻璃板的导热系数为0.76W/m·
K,其比值为l:
29。
中空玻璃密封的空气层内,对流换热所占的份额较小,基本为导热方式,所以能较大程度地提高中空玻璃的热阻。
在中空玻璃的边部,由于密封系统与玻璃板紧密接触,所以是多层平壁之间的传导传热。
间隔条材质的导热系数对热阻的影响极大,最初使用的铝质隔条导热系数大,热阻小。
对中空部分而言,空气层厚度与间隔条尺寸接近,所以它们的热阻之比也近似于它们导热系数的比值。
纯铝的导热系数为202W/m·
K,铝合金的导热系数——般也在130~150W/m·
K,所以,边部的热阻远远小于中间部分。
图2表示使用不同间隔物时,中空玻璃边部温度的变化。
冬天时,建筑物中空玻璃其四周部分的热阻小,温度下降明显。
由于室内具有一定湿度,空气中的水分碰到较低温度的玻璃板就被冷凝,在中空玻璃的边缘产生结露结霜现象,这既影响美观,又对密封材料造成损害。
为改善中空玻璃四周部分热阻过小、容易结露结霜现象,研究方向集中在间隔条材质和间隔条形状的热性能上。
结果表明,采用导热系数较低的材料替代传统的铝质间隔条,能使内层玻璃周边温度比过去高,避免内层玻璃边缘处的结露。
因此,导热系数小的各种材料以及各种形状的间隔条被大量研制出来,于是出现暖边技术这一术语。
3暖边间隔系统的种类
中空玻璃间隔系统基本上可分为两大类:
一类为低导热系数的金属框与密封胶组成的刚性间隔,另一类是以高分子材料为主制成的非刚性间隔条。
在1995年前,主要是铝质间隔框。
暖边技术产生之后,暖边间隔系统占据了整个北美市场的82%左右,其中刚性间隔占据54%,主要为U型的不锈钢材料;
非刚性间隔占据28%,如Swiggle胶条以及其他含干燥剂的聚硅酮发泡产品。
剩下的18%仍然是铝质间隔框。
3.1
框架式刚性间隔系统
由于不锈钢的导热系数大大低于铝,用不锈钢材料替代铝质间隔条,它们的导热系数之比为1:
11,所以可改善中空玻璃边部热阻过小的状况。
美国PPG公司的产品Intercept,先用不锈钢带压制成槽型,然后在槽内铺上含分子筛的胶泥,接着在边部涂层胶,再折框,最后合片。
其特点是折框设备全自动,生产速度快,适合生产批量大、规格简单的民用建筑的中空玻璃。
该间隔系统能提供足够的强度以保持玻璃片平整,防止绝缘气体外溢和湿气进入,其关键技术是密封胶。
中空玻璃在使用期间面临着来自外界的温差、气压、风荷载等影响,因此密封胶既要保证系统的结构稳定,还要防止外来水汽渗透进入中空玻璃的空气层内。
对密封胶的性能要求主要有与基材(玻璃、间隔条)的粘接能力、在使用环境下的耐水性、抗太阳光紫外线照射能力、耐高温性和耐低温性。
要求密封材料在膨胀收缩的动态下不开裂老化。
密封胶可分外两大类:
结构密封和低水汽渗透率密封(lowMVTsealants)。
用于结构密封的主要为热固性材料,如聚硫胶、聚胺脂胶和硅酮胶等,它们增强了中空玻璃的稳定性,都具有较高的模量值。
但气密性差,抗水汽渗透率差,一般大于15g/㎡.d,硅酮胶达到50g/㎡.d。
低水汽渗透率密封主要为热塑性材料,常用的为聚异丁烯(PIB),水汽渗透率小于lg/㎡.d。
由于是热熔性的,其操作温度为150℃左右。
密封技术与暖边产品的关系密切,不同的暖边产品有其相应的密封工艺。
它们都影响到中空玻璃的质量,也与其隔热功能密切相关。
3.2
条状式非刚性间隔系统
由于高分子材料导热系数小,所以采用热固性材料做间隔条得到很大发展。
TruSeal公司的Swiggle胶条将干燥剂与塑料做成一体,中间嵌以波纹状金属隔片,在我国很普遍。
其另一产品Insuledge是非金属的矩形管状隔条,中间是波纹状管形内芯,波纹可抗压,又能适当伸展。
外面套一矩形管状箔片,以增强间隔条抗水汽渗透的性能,边部胶层防湿汽,内层含有干燥剂,造型美观,单道与双道密封均可。
其特点是用中空取代了固体材料或发泡材料,充分利用了空气导热系数小的特点,强度则通过波纹管得以增强。
其间隔空间为13mm,导热系数为0.08W/m·
K,水汽渗透率为0.098H2O/㎡.d。
产品DuraSeal可适用于双层、三层的中空玻璃,用热压方法密封,一步制成,间隔空间为6~18mm。
Edgetech公司的产品SuperSpacer与其他用丁基橡胶包裹不锈钢或铝质间隔条的暖边产品不同,它是完全用高绝缘的热固性材料制成的胶条,不含金属。
是一种含有干燥剂、具有抗压缩功能的聚硅酮发泡产品,内含上百万个微型气泡。
其导热系数与铝的比值为l:
950,与不锈钢的比值为1:
85。
一般而言,含有金属的刚性间隔框比较硬,对自然的膨胀和收缩会产生应力,导致密封失败。
该产品尽管由热固性材料制成,但能抵抗风压,并随温度变化而膨胀和收缩,始终保持中空玻璃整个结构的完整和稳定。
采用双道密封,结构密封为丙烯酸胶。
随着对建筑美观上的要求不断提高,窗户的形式也多样化,其发展趋势是强调个性化,避免雷同。
如果一扇大窗户由12个玻璃窗组成,则要有12套间隔系统,这既花费大,操作时对窗框的精确度要求又高。
该公司设计出一种窗隔条,能一次将24块玻璃安装完毕,外观上就像有12个独立的玻璃窗,又能达到暖边的效果。
此外,塑料间隔框由于导热系数小,也得到大量应用。
但其缺点是加工时不易被弯曲,不易在生产时做成整件。
因此,先做成塑料条,然后根据间隔框尺寸被割断成直条,再在直条端连接形成框架。
与金属相比,塑料的气密性较差,所以这样连接的间隔框的边角部对气密要求是个薄弱点。
4中空玻璃间隔层内的气体
暖边技术的一个重要方面是密封技术,它与中空玻璃间隔层内的气体密切相关。
最常用的内充气体为干燥空气,干燥空气中无水分,所以在玻璃冷面上不会结露和结霜,同时干燥空气的导热系数也比湿空气小,其来源方便,在生产中使用较广泛。
随着玻璃镀膜技术的发展,采用惰性气体以及六氟化硫、卤代烃R13和R12为内充气体的中空玻璃不断增多。
常用的惰性气体有氩气、氪气和氙气,它们安全无毒、无色无臭、不会燃烧,导热系数都比空气小,是较好的隔热体。
氪气可用来制作间隔层较小、隔热性能好的中空玻璃,氪气价格较为昂贵。
自然状态下的氙气非常稀少,提纯价格高,因而很少用于中空玻璃的制作。
六氟化硫在一些要求较高的场所也有使用,且具有很好的隔音效果,但其露点较高。
氩气在空气中的含量较高,l00L气体中约含934mL,其露点较低,对太阳能的反应不敏感,也可以充气在灯泡中。
通过中空玻璃的能量主要由热辐射造成,用普通透明玻璃制成的中空玻璃,其辐射率高,能吸收大量辐射热,即使内充氩气,其隔热效果也不明显。
Low—E玻璃的镀膜有效地阻挡了辐射热,使氩气导热系数低的特性得到充分发挥。
因为内充氩气节能效果显著、成本低廉且简单易行,所以使用较多。
间隔层内惰性气体的浓度对传热也有一定影响,欧美国家中空玻璃行业内被普遍接受的充气浓度为80%,在充气浓度提高10%以上之后,中空玻璃的传热效果将下降近10%,使节能效果进一步提高。
在建筑节能过程中,最初是普通中空玻璃,其后是Low—E玻璃,现在则是暖边技术的发展。
传热的三种方式为导热、对流和辐射,降低中空玻璃的传热性能,可采用以下重要的技术手段:
中空的Low—E玻璃可降低辐射热的透过,内充惰性气体以及配上暖边技术,可减小导热的作用,合理地控制间隔尺寸的大小,能消除对流换热的影响。
较高档的建筑玻璃构件都采用了这些方法,这在发达国家很普遍。
5结语
高分子技术的发展,使能设计出具有各种性能的间隔系统,能显著地改善窗户的特性。
当前暖边技术的发展主要为两个方面,首先是更加注重间隔物的隔热性能,如采用管状、发泡高分子材料等,以满足不断提高节能要求的标准;
其次是在材料设计上,较多地使用抗气体扩散的箔片(有时采用极薄的不锈钢片)、薄膜粘接的应用与新型镀膜玻璃的结合等。
先进的高分子挤压技术能制成各种形状的间隔物,使之能够用在各种新式窗户,如弯曲的窗户、冷藏展示柜等不同场合。
同时,也非常注重降低生产成本,使产品在市场上更有竞争力。
在发达国家,第2、3代的暖边产品不断出现,并仍然集中力量研究开发暖边技术,暖边技术肯定会在原先基础上不断演绎、发展。
这给我们的启示是,中空玻璃的制作应根据市场需求的实际情况而确定,做到量体裁衣,物尽所用,使其发挥应有的作用。
对中空玻璃的研究,应将重点放到暖边技术的开发应用上,在该领域,有很多新型材料、新型结构可以被研制出来,研究开发的空间较大。
此外,继续研制和生产高隔热、高耐久性、高舒适感的新型中空玻璃仍是今后的发展方向。
1、Swiggle实唯高暖边中空玻璃(简称实唯高)有何优点?
节能:
由于它采用的边部密封材料保温、隔热性能比传统铝条法中空玻璃(简称铝条法)更好,从而大大减少了玻璃边部的热量散失。
实唯高中空玻璃边部同铝条法相比,可减少热量散失达75%。
降噪:
由于它的玻璃边部采用了柔性的密封材料,能够缓冲声波的传递,使实唯高的隔声性能比铝条法提高1-2dB。
长寿:
由于其玻璃边部采用美国进口的Swiggle胶条密封、只有一个连接角,消除了传统铝条法的角部密封不连续、有缝隙的问题;
同时其密封材料更加优异的密封性能和严格的制作要求均能确保实唯高具有超长的使用寿命。
环保:
实唯高的密封材料都通过了美国U-L体系认证中的环保认证,无任何挥发有毒性物质,能保持室内空气的清新,对环境无任何污染。
2、怎样确认Swiggle实唯高中空玻璃充入了惰性气体?
对于普通的消费者来说,无法目测看出中空玻璃内部是否充入了惰性气体,但专业人士可以使用惰性气体浓度检测仪--真空电火花检测仪来检测。
只要把检漏仪放在已充好氩气等惰性气体的中空玻璃上,当氩气等的浓度达到80%以上(Swiggle?
实唯高暖边中空玻璃完全能达到),中空玻璃内部就可发出火花,表明氩气存在。
如果对购买的Swiggle暖边中空玻璃不放心,消费者可以要求厂家出具证明,证明中空玻璃内部充入了氩气。
必要时可要求做鉴定。
3、Swiggle实唯高暖边中空玻璃为什么中间不易结露?
它的玻璃边部采用了美国TRUSEAL技术公司专利技术生产的SWIGGLE复合密封胶条,其独有的一个连接角,消除了传统铝条法中空玻璃角部密封不连续、有缝隙的问题,大大降低了环境中水气进入中空玻璃的可能性。
其极低的潮气传送速度(空气中的水气通过密封材料进入中空玻璃内部的传送速度)、更宽的粘接面(密封胶与玻璃之间的粘接宽度)和严格的质量控制体系确保中空玻璃的使用寿命超过20年,从而保证 Swiggle实唯高暖边中空玻璃内部长时间无水气存在。
Swiggle实唯高暖边中空玻璃内部带有大量吸收水气的干燥剂,空气层内部的气体能长时间保持干燥;
在外部环境温度为-40℃时,中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象。
4、Swiggle实唯高暖边中空玻璃为什么室内玻璃表面不易结露?
由于Swiggle实唯高暖边中空玻璃边部密封材料较低的热传导率,控制了中空玻璃的热传导,大大减少了中空玻璃边部的热量散失。
其合理的空气间隔层厚度控制了对流和传导。
同传统铝条法中空玻璃相比,其中空玻璃边部热传导率降低75%,玻璃边部温度提高了5℃以上,大大降低了室内中空玻璃表面结露的可能性。
无论一年四季气候怎样变化无常,玻璃都能通透明亮。
5、Swiggle实唯高暖边中空玻璃是绿色环保产品吗?
绿色环保产品主要指生产过程及产品本身节能、节水、低污染、低毒、可再生、可回收的一类产品,以保护环境为目标。
Swiggle实唯高暖边中空玻璃正是按照上述要求生产的产品,它本身具有极高的节能性。
它的玻璃原片、边部密封材料和气体层三部分,全部都采用对人体没有任何伤害的物质;
特别是边部密封材料通过了美国U-L体系认证中的环保认证,无任何挥发性物质。
内部的惰性气体与边部材料完全相容,不会发生化学变化而变质。
Swiggle实唯高暖边中空玻璃在正常操作下使用和废料处理都不具危害性。
6、Swiggle实唯高暖边中空玻璃边部的胶条里都有什么材料、作用是什么?
Swiggle胶条里有密封胶、干燥剂、和整体铝隔条三种材料。
它们经过挤压形成了热塑化合物--Swiggle胶条。
它们的作用是:
保持中空玻璃的固定尺寸与厚度、保持中空玻璃内部不进水汽与灰尘。
7、Swiggle实唯高胶条的密封胶部分有什么作用?
该密封胶是一种水气渗透(通过)率极低的材料,主要起边部密封和阻挡水气从边部进入中空玻璃内部的作用。
8、Swiggle实唯高暖边中空玻璃边部的胶条里为什么要有干燥剂?
干燥剂也叫分子筛,均匀地混合在密封剂中,密封胶的质量再好,也是有孔径缝隙的,空气中含有的水气都会逐渐通过密封胶的孔径渗透到中空玻璃内部;
这就使得中空玻璃内部逐渐积累水气,这些水气逐渐就会在中空玻璃内部产生结露现象。
所以中空玻璃内部必须装有干燥剂来吸收水气,而且要求干燥剂不仅开始时有较强的吸附能力,而且其吸潮能力应保持几十年,能长时间吸收进入中空玻璃内部的水气。
当干燥剂不再有吸潮能力时,中空玻璃也就失效了。
9、Swiggle实唯高暖边中空玻璃边部的胶条里为什么要有波浪形铝隔条?
Swiggle实唯高暖边中空玻璃安装上高层建筑的门窗上时,波浪形铝隔条能对中空玻璃起支撑和抵抗风压的作用,同时保证中空玻璃的厚度。
Swiggle胶条中连续的铝隔条是阻隔潮气进入中空玻璃内部的最佳方法。
连续铝隔条在中空玻璃的角部只有一个连接角,消除了传统铝条法中空玻璃角部密封不连续、有缝隙的问题。
10、任何厂家的型材都可以使用Swiggle实唯高暖边中空玻璃吗?
任何符合国家标准的型材都可以使用。
从目前市场上的型材来看,主要有进口和国产两大类,分别面对不同的消费阶层,同时国内市场上的型材主要分欧式、美式两类型材。
无论任何窗型,平开窗还是推拉窗,型材上镶嵌入玻璃的槽宽都是按国家标准设计的,对国内任何玻璃厂家的产品都适用。
Swiggle实唯高暖边中空玻璃完全是按照国家标准生产的标准产品,对于目前市场上的铝型材、塑料型材,都可以为其配套,生产出高质量的门窗。
11、Swiggle实唯高暖边中空玻璃全部是采用美国技术吗?
除了玻璃原片是选用国产优质玻璃原片外,边部的密封材料和生产工艺、质量控制体系都来自美国。
Swiggle实唯高暖边中空玻璃里的胶条是真正的美国原产地产品,生产工艺完全按照美国化的管理模式,严格按照美国的品控体系对生产过程、产品质量进行全程控制。
12、用户自己可以鉴别Swiggle实唯高暖边中空玻璃的真伪吗?
Swiggle实唯高暖边中空玻璃在其边部密封材料的内表面印有"
SwiggleSealmadeinUSA"
及具体的生产日期等字样。
同时玻璃上贴有"
Swiggle实唯高中空玻璃"
商标,以帮助用户鉴别真伪、以防假冒。
13、应用Swiggle实唯高暖边中空玻璃的工程实例有那些?
Swiggle实唯高暖边中空玻璃已经应用在全国各地的楼盘中,既有高层建筑,玻璃幕墙,也有普通住宅,如北京的国贸大厦,九龙花园,远洋天地、月坛大厦、清芷园、万通新新小镇、东恒时代、国美第一城、赛特鼎级公寓、天津的意大利风情区等。
在以上海为代表的夏热冬冷地区,一些有远见的房地产开发商也看好我们产品的节能性,在楼盘中如第五大道(东方中华园)等开始使用我们的产品。
沈阳作为寒冷地区的代表,一直对节能性产品情有独钟,玫瑰大酒店、沈阳大学教学楼,建工学院宿舍楼,仪器仪表研究所住宅、文轩阳光园等许多建筑使用这种中空玻璃。
如何改善中空玻璃的密封寿命
摘 要:
无论节能窗的设计如何完美无缺,
如果中空玻璃的边缘密封失败,
则该窗的节能就是一句空话。
中空玻璃的边缘密封失败,
意味窗户失去应有的功能,
不但窗户的设计节能性能达不到,
而且消费者也不能透过结露的空气层看清外面。
1、影响中空玻璃密封长期寿命的主要因素
(1)中空玻璃的设计,
包括选择何种隔条以及结构:
单道密封还是双道密封;
(2)密封胶的选择及用量;
(3)干燥剂的选择;
(4)间隔条的选择:
连续的抑或为四角插接式;
(5)玻璃的清洗;
(6)工艺及工人的加工质量。
2、间隔条的选择
间隔条的选择主要考虑两方面因素:
(1)热传导系数,
(2)对中空窗密封寿命的影响。
从热传导率出发,可将中空玻璃使用的间隔条分为冷边和暖边两大类。
冷边是指传统的金属铝框,暖边指间隔条的材料或构造不同于传统铝隔条的间隔条,如国内使用的胶条(由波浪形铝带外加一层内含干燥剂的密封胶)。
我国目前使用的间隔条大部分为铝隔条,属于冷边类,易导致边缘处结露或上霜,降低整窗的节能效果。
暖边间隔条顾名思意是一种旨在改善中空玻璃边缘热传导性的间隔条,
通过采用少量的金属或完全非金属材料,或改变传统铝条的结构来实现窗户的节能
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 技术 中空玻璃 节能