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如何保证中空玻璃节能且耐用？

中空玻璃是用两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边密封，使玻璃层内形成有干燥气体空间的玻璃制品。按中空腔内所含气体分为两类：中空腔内为空气的是普通中空玻璃，中空腔内充入氩气、氮气等气体的为充气中空玻璃。其玻璃可采用平板玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、防火玻璃、半钢化玻璃和压花玻璃等。边部密封材料应能够满足气体密
封性能并能保持中空玻璃的结构稳定。通常用于中空玻璃的密封胶有聚硫密封胶、硅酮密封胶、丁基密封胶和聚氨酯密封胶等。间隔材料可为铝间隔条、不锈钢间隔条、复合材料间隔条、复合胶条等。
热塑性间隔条是在高温条件下，向捏合机中依次加入丁基橡胶、聚异丁烯、增粘剂、软化剂、抗氧剂后，在真空保护下共混30min，再加入填料和色素，于真空保护下混合60min，然后加入粘结促进剂，真空混合60min后，得到分散均匀的热塑牲间隔条。干燥剂一般采用3A分子筛。真空玻璃窗型材主要有：铝合金隔热型材、塑料型材、铝木复合型材和玻璃钢型材。非隔热铝合金型材不能用于中空玻璃窗，因为其传热很快，采用中空玻璃就没有意义了。中空玻璃窗是通常两片或多片玻璃用灌满分子筛的铝间隔条将其周边分开并用密封胶条密封，在玻璃层内形成干燥气体空间或灌入惰性气体的产品。
中空玻璃窗的传热性能受到构成窗的各种材料、生产工艺影响和施工工艺影响下面分别进行简要分析。
一、材料的影响
1.1玻璃
主要有普通平板玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、防火玻璃和半钢化玻璃、压花玻璃等。江苏省规定，单中空层中空玻璃的厚度不应小于5mm；居住用建筑外窗不提倡使用Low-E玻璃，而提倡采用外遮阳系统，若采用Low-E玻璃，其外窗冬季遮阳系数不得小于
0.6，以避免对冬季阳光的遮挡。
1.2间隔条
根据文献记载，材料的导热率如下：聚丙烯为0.22W/(m．K)、不锈钢为17.OW/(m．K)、铝为160 W/(m．K)。对于一个间隔条来说若∑(dx入)≤0.007W/K成立，则称之为暖边系统（d为所用材料厚度）。根据计算，铝间隔条的计算结果为0.1 1 2W/K，远大于0.007W/K，所以定义为冷边系统。铝间隔条是目前中空玻璃窗最常用的间隔条，由于其传热快，因而通过中空玻璃窗边缘的热量损失较大，从而导致整窗的传热系数大，因而选择合理的线传热系数较低的间隔条成为中空玻璃窗的发展方向。比如不锈钢间隔条、以及文献【31中提到的热塑性间隔条等暖边间隔条都是不错的选择。有些暖边间隔条以降低中空玻璃的密封寿命
为代价，甚至与有的密封胶不相容，或导致镀膜玻璃的氧化，这些材料则不能使用，总之选择性价比高的暖边间隔条应成为中空玻璃窗选用间隔条的趋势。
1.3密封胶
中空玻璃窗采用金属间隔条时一般采用二道密封。第一道密封胶使用丁基热熔密封胶，第二道密封胶可使用硅酮胶、聚硫胶或聚氨酯胶等【61。新修订的GB 11944-2012《中空玻璃》标准规定：中空玻璃的预期使用寿命至少应为1 5年。中空玻璃内分子筛的吸水量达到饱和，即意味着其寿命的终结。密封胶是水汽进出中空玻璃腔的主要通道。第一道密封胶采用热熔型密封胶，除了起到密封的作用外，最主要的是起到定位的作用。中空玻璃第二道密封胶采用化学固化型密封胶，作用是将玻璃和间隔条粘结成一个完整的中空玻璃单元，该单元具有一定的强度和弹性恢复性能，保证中空玻璃不变形，同时也具有良好的粘结性和密封性，保证中空玻璃的使用寿命。研究表明，PS型（聚硫密封胶）第二道密封胶是有框中空玻璃、充气中空玻璃外道密封的首选材料。比硅酮密封胶(SR)使用寿命长。通过表1也可以看出聚硫密封胶的密封性能比聚氨酯、硅酮密封胶的性能要好。
1.4中空层气体
中空玻璃窗中空层气体可以是干燥空气或惰性气体，惰性气体育氩气( Ar)、氖气(Kr)和人造惰性气体六氟化硫( SF6)，通常采用的是氩气(Ar)因为价格最便宜，最容易获取，而SF6由于环保方面的原因而不再使用。充气中空玻璃的惰性气体充气量应不小于85%，由于氢气的导热系数为0.01 6W/(m．K)，而干燥空气为0.024W/(m．K)，因而充入氩气的中空玻璃可以改善其传热性能。
1.5嵌缝用密封胶和密封胶条
嵌缝填充胶应使用中性硅酮密封胶，不得使用酸性硅胶。密封胶条应采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等热塑性弹性密封条，不得使用PVC密封胶条；
推拉窗应使用硅化加片毛条，不得使用非硅化毛条，主要是提高耐久性。
1.6干燥剂
一般采用3A孔位的分子筛作干燥剂，应符合GB／T 10504《3A分子筛》的规定。用于中空玻璃的其他干燥剂的性能应不低于GB/T 10504或者其他相关标准的要求。
1.7窗框、扇用型材
中空玻璃窗框、扇主要使用铝合金隔热型材、塑料型材、玻璃钢型材和铝木复合型材。其耐老化性能、保温性能和性价比等都比较高。非隔热铝合金型材不得用于中空玻璃窗。
二、中空玻璃窗的传热系数
中空玻璃窗的传热系数由玻璃、窗框以及中空玻璃边缘线性传热系数三部分组成。整窗的传热系数公式为：uw：（Af Uf+ Ag×Ug +/f×L）/Aw
式中： UW -整窗的传热系数
Uf -窗柜的传热系数
Ug -玻璃的传热系数
Lf -间隔条的长度
y-中空玻璃边缘线性传热系数
其中Ug可以根据GB/T 22476-2008《中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算及测量》中U值的计算方法得到。对于镀膜玻璃计算时，需先用红外光谱仪测得标准辐射率E n，而后根据标准中附录A换算得到校正辐射率，从而计算出辐射换热系数hr，进而计算出气体
间隔层热传导系数hs和多层玻璃系统内部热传导系数ht，最后求得U值即Ug值。实际上，中空玻璃窗的传热系数可以按照GB/T 8484-2008《建筑外门窗保温性能分级及其检测方法》测得，其测得值应该比计算得到的中空玻璃传热系数要大，不要将二者混淆。
三、中空玻璃窗的外窗系统综合遮阳系数SW
现在中空玻璃窗有外遮阳一体化窗、内置遮阳一体化窗和中置遮阳一体化双层窗。通过外、中、内的遮阳处理，达到降低太阳辐射传到室内的热量。外窗系统综合遮阳系数即是建筑外窗遮阳系数SC和外遮阳装置系数SD的乘积。综合遮阳比单纯采用中空玻璃更合理更经济。
四、设计和施工工艺的影响
若不考虑中空玻璃窗在生产厂和生产工艺的影响，则设计是前提。中空玻璃窗采用的开启方式，中空层厚度和窗形、材质都由设计把关，只有设计满足建筑热工性能要求，才能决定中空玻璃窗的具体形式。通常选择平开窗比推拉窗的密封性能要好，居住外窗应以平开外窗为主，而采用干法安装的标准化外窗比现阶段普遍使用的湿法安装的工艺要好，其防渗
漏、气密性能等得到很大改善。
改善中空玻璃窗的传热性能：可以从设计、原材料、安装工艺着手。具体来说，从窗的开启方式、开启面积、材质、中空层层数、遮阳形式等综合考虑才能满足要求。
五、结语
提高中空玻璃窗的传热性能，应从以下几点考虑：
1)注重中空玻璃窗的设计：
2)注意材料的选用，如玻璃、密封胶、内隔条、填充气体的选择；
3)外遮阳措施的选择；
4)采用干法安装，推广使用标准化外窗。

参考文献：
淮安市建筑工程检测中心有限公司 丁百湛，金生芹 《对中空玻璃窗传热性能影响因素的分析》

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