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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。
二、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。
据有关人士介绍,胶条式中空玻璃配套用的胶条,我国每年约进口100万米2美元/米目前,国内已有多家单位研制开发出这种胶条,每米仅3元人民币,为胶条式中空玻璃的国产化生产提供了关键配套材料。
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。
1995年:
70.3万平方米1995年:
55.9万平方米
1997年:
95.98万平方米1998年:
90万平方米
1999年全国中空玻璃的使用量逾500万平方米,是近几年市场需求的顶峰。
我国平板玻璃再加工率到2000年以后将升到25-30%,其中中空玻璃到2005年市场需求量将上升到4500万平方米,年均需求量将上升到900万平方米,市场前景十分广阔。
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。
中空玻璃性能及市场状况发展分析
1、中空玻璃的结构组成中空玻璃又称隔热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。
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:
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。
到80年代初期,世界上第一个暖边系统的中空玻璃问世,这就是实唯高?
SWIGGLE?
胶条系统中空玻璃。
2、中空玻璃的性能
(1)中空玻璃的隔热、隔音性能中空玻璃最优良的性能即保温、隔热性能。
①减少传导传热:
②减少对流传热:
③减少辐射传热:
(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。
中空玻璃性能介绍
优越的节能效果:
现代建筑能耗主要是空调和照明,前者占能耗的55%,后者占能耗的23%,而玻璃是建筑物外墙中最薄、最容易传热的材料。
中空玻璃由于铝框内的干燥剂通过铝框上面的缝隙使玻璃中空内空气长期保持干燥,所以隔温性能极好。
高度隔音:
中空玻璃可将噪音下降27-40分贝,外面80分贝的交通噪音到了室内,便只有50分贝。
消除霜露:
室内外温差过大,单层玻璃会结霜。
中空玻璃则由于与室内空气接触的内层玻璃受空气隔层影响,即使外层接触很低,也不会因温差在玻璃表面结露。
中空玻璃露点可达-70℃(不含胶条式中空玻璃)
抗风压强度提高:
幕墙主要承受风荷载,抗风压成为幕墙的主要指标。
中空玻璃的抗风压强度是单片玻璃的15倍
玻璃不易自爆:
中空玻璃生产方法为粘结法,为冷加工,玻璃原片内应力不改变,四周以弹性材料密封,玻璃不易自爆。
镀膜玻璃膜层不会脱落:
镀膜玻璃的金属膜面不可长期裸露于空气中,而镀膜中空玻璃的金属膜面处在干燥的密封空气中永不脱落。
玻璃原片不会爆裂:
在空调房间,夏天单征玻璃外侧受太阳直射,聚集热量,玻璃内外有温差,当温差过大时,玻璃就会爆裂。
中空玻璃在存在这种现象。
中空玻璃适用范围:
高档建筑物的门窗、天棚、需要隔音的学校、医院、体育场馆、电视、广播录音室等场所,还应用于制冷电器、飞机、船舶、机车等领域。
中空玻璃国家标准
(一)
中空玻璃国家标准
国家质量监督检验检疫总局2002-06-12发布
2002-10-01实施
前言
本标准参考英国标准BS5713:
1979《中空玻璃技术要求》,ASTME546-88《中空玻璃结霜点测试方法》和JISR3209-1998《中空玻璃》标准。
本标准是在原国家标准GB/T11944-1989《中空玻璃》和GB/T7020-1986《中空玻璃测试方法》的基础上修订的,并将两标准合为一个标准。
本标准与GB/T11944-1989和GB/T7020-1986的主要技术差异为:
---中空玻璃重新定义。
包括了胶条式中空玻璃;
---中空玻璃常用规格、最大尺寸采用了BS5743:
1979的规定;
---中空玻璃尺寸偏差采用了JISR3209-1998的规定;
---中空玻璃密封性能增加了对5mm+9mm+5mm厚度样品的技术要求;
---露点试验中对露点仪与玻璃的接触时间参照了ASTME546-1988和JISR3209-1998标准进行了具体规定。
---增加了对密封性能试验、露点试验、气候循环耐久性试验的环境条件要求;
---耐紫外线幅照性能增加了对原片玻璃的错位、胶条蠕变等缺陷的要求。
结该项试验的环境条件不做要求;
---将气候循环耐久性能各高温耐久性能分开进行判定。
本标准自实施之日起,同时代替GB/T11944-1989和GB/T7020-1986。
本标准由中国建材工业协会提出。
本标准由全国建筑用玻璃标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:
秦皇岛玻璃工业研究设计院。
本标准参加起草单位:
中国南科技控股(集团)股份有限公司、东营盛明玻璃有限公司。
本标准主要起草人:
李勇、刘志付、嵇书伟、高淑兰、董凤龙、王立祥、李新达。
本标准首次发布于1989年12月23日。
本次为第一次修订。
5、
范围
本标准规定了中空玻璃的规格、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和贮存。
本标准适用于建筑、冷藏等用途的中空玻璃。
2、规范性应用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版适用于本标准。
GB/T1216
外径千分尺(neqISO3611)
GB9962
夹层玻璃
GB/T9963
钢化玻璃
GB11614
浮法玻璃
GB17841
幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃
JC/T486
中空玻璃用弹性密封胶
3、术语各定义
下列术语和定义适用于本标准。
中空玻璃
Sealedinsulatingglassunit
两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。
4、规格
常用中空玻璃形状和最大尺寸见表1。
国际中空玻璃标准的制定与发展
目前国际上中空玻璃性能测试方法及评估中空玻璃性能的测试方法有两大类:
一类是以欧盟作为代表的欧洲标准EN1279,另外一类是以北美地区为代表的北美中空玻璃标准ASTME2190、ASTME2188、ASTME2189.这两类中空玻璃标准都是经过多年的实践,并根据科技的发展、产品质量的提高及人们对产品质量要求的提高,从不同的国家标准中演化而来的。
本文通过介绍国际中空玻璃标准的相关内容及发展历程,希望对我国中空玻璃标准的修订有所启示。
EN1279中空玻璃标准EN1279标准在正式成为欧洲标准之前,也曾经多次与各个国家的标准进行协调,并与很多国家的标准做比较,经过多方讨论,最终被大多数国家所接受成为EN标准,最典型的是与意大利国家标准接轨。
意大利国家产品认证MQV标志很难被其他欧洲国家接受为一个质量标志,主要原因有:
①非强制的证明结构(充分自愿);
②参考标准UNI7171是作废的标准;
③附加的测试标准没有参考任何官方标准。
为了修改UNI7171标准,停止的部分被要求将UNI向CENTC129接合,新的意大利标准将承认WG4的工作成果,在MrDeChateau(欧洲建筑玻璃标准之父)的帮助下,废除的部分被承认,而且“MarchioUNI”标准的工作能够得以继续进行。
1996年,UNI标准成为中空玻璃质量标志的正式成员,这样给prEN1279标准的推广产生了新的推动力,并使意大利成为接受prEN1279标准不同部分的第一个国家,这也促进了prEN1279在欧洲国家的推广和应用。
2000年,prEN1279系列标准已经被意大利考虑完全接受,包括第6部分的产品控制和周期性测试这个在过去7年中已经被广泛认识的MQUNI中空玻璃版本。
规定仍然包括文件,中空玻璃产品的系统描述(标准规则规定的必须表述项目),整个标准(prEn1279系列)由下列部分构成:
prEN1279-1:
建筑玻璃-中空玻璃产品-1:
总则,尺寸偏差和产品结构规定;
prEN1279-2:
建筑玻璃-中空玻璃产品-2:
水蒸气渗透的长期测试方法和要求;
prEN1279-3:
建筑玻璃-中空玻璃产品-3:
气体渗漏比率和气体浓度偏差的长期测试方法和要求;
prEN1279-4:
建筑玻璃-中空玻璃产品-4:
边部密封胶产品物理性质的测试方法;
prEN1279-5:
建筑玻璃-中空玻璃产品-5:
相容性评估;
prEN1279-6:
建筑玻璃-中空玻璃产品-6:
工厂产品控制和周期测试。
意大利标准UNI规定中包括很多产品结构制造要求的细节,这些细节为:
1.产品使用的所有材料必须得到认证。
玻璃:
根据欧洲标准及相关标准得到鉴定;
间隔层、密封胶和干燥剂:
根据1279的相关部分得到鉴定(5年有效);
此外,每一批的质量都需要根据相应程序测试。
2.中空玻璃产品应该达到下列要求:
丁基胶最少的数量:
每边铝条长度方向最少1.5g/m,这样在有效的热压后,丁基胶的宽度至少是3mm;
外部二次密封胶的最小厚度为3mm;
干燥剂的数量:
10mm以上的间隔铝条,每边最少灌充50%的干燥剂;
10mm以下的铝条,至少有3个边全部灌满干燥剂;
非弯管的传统铝条,角部必须采用丁基胶密封;
没有丁基胶及二次密封胶断条、断胶现象发生;
对充气中空玻璃:
必须测量腔体内的气体浓度(每天至少3块样品);
并将充气孔密封。
3.定义FPC(工厂产品控制)和测试,遵照prEN1279-6规定要求执行。
通常,自愿证明系统起到CPD(建筑产品规定)的1+水平,随着最初的类型测试,每年两次不事先通知的核查,根据prEN1279-2或者prEN1279-3规定,现场取样(长期测试:
4+7周熟化)。
因此在过去的这些年里,能够检验prEN1279标准的第二、三和四部分,也包括工厂产品控制的第六部分。
从玻璃结构制作及产品特性来看,中空玻璃最难控制的主要的问题之一是在第二面或者第三面使用压花玻璃、雕刻玻璃或者抛光玻璃,因为这样的表面会对水气渗透I值有负面影响。
压花中空玻璃产品测试的水气渗透I值确实高一些,但是,仍然比限定的数值低。
其次是彩色和聚碳酸氨酯间隔条(PVC间隔条)的使用,蝶形粘接实验显示彩色间隔条与密封胶之间粘接很差。
意大利使用聚碳酸氨酯塑料格条做了几个测试,没有得到肯定的结果,正相反,在相同工厂制作的样品经过老化后,干燥剂的水气含量总是超过0.25,而纯铝条中空玻璃经过老化测试后水汽渗透I值平均仅仅0.02.
对中空玻璃制造工厂来说,在产品质量认证核查过程中,经常出现的问题以及测试过程中容易出现的问题有:
铝间隔密封不完全(存在缝隙);
间隔条与玻璃外边具有错误的距离(小于3mm);
数量(最少1.5g/m)、宽度(3mm压合后)和丁基胶具有较差的均匀性(不连续)及不适当的压合组合;
玻璃和密封胶之间没有完全粘接。
造成这些问题的主要原因一是间隔条制作的问题,主要取决于铝间隔条的种类和厚度使用的问题;
间隔条宽度超过15mm以及彩色间隔条使用是经常出现问题的原因之一;
二是铝间隔条出现问题取决于几个因素,例如:
间隔框放置到玻璃上的位置;
装配线支撑滑轮磨损导致间隔条错位;
间隔框正方与否尤其是弯管间隔框的正方控制问题。
分析认为,影响中空玻璃产品水蒸气渗透的主要有两个影响因素:
一是丁基胶挤出机:
最大的问题可能是喷嘴的校准和间隔条两边丁基胶挤出数量不平衡(EN标准中规定每天必须多次检查丁基胶挤出机);
二是压合种类:
辊压机和平压机有显著不同,所有的立式辊压机必须经过改进才能生产,只有平压机才能获得满意的结果。
中空玻璃惰性气体及其充气方法
一、引言
气体的定义。
气体是一种没有确切体积或形状的物质,具有自由运动可填充任何空间的特点。
二、中空玻璃的产生
人们最初将两片玻璃合起密封时,目的并不是为了节能,而是为了避免清洗两片玻璃内侧。
两片密封合成的玻璃的热性能与传统的两片玻璃(一片玻璃另一片为防风暴)的热性能是相同的,但是,将两片玻璃密封合成却带来了新析问题,即两片玻璃之间出现的水产冷凝现象。
为除去密封在空气腔内的水气,人们使用干燥剂,并改进密封胶的性能防止水气进入干燥的空气腔内。
密封性能的改善将非常少量的水气分子排在外,也为在密封的空气腔内使用空气外的其他气体提供了一个机会。
美国专利2756467将干燥的氮气注入玻璃的空气层内。
氮气占空气
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