邊部密封對中空玻璃壽命的影響

邊部密封對中空玻璃壽命的影響

　　中空玻璃的加工方式及使用形式在行業(yè)內(nèi)一直是議論和關(guān)注的焦點，其中，中空玻璃是否必須使用雙道密封及鋁條法中空玻璃與膠條法中空玻璃的性能優(yōu)劣的問題，尤其是在玻璃幕墻上使用膠條法中空玻璃上，各方意見不同，爭論較大。筆者認為，要解決對這些問題的爭論，首先應(yīng)了解我國中空玻璃的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，了解中空玻璃的作用和品質(zhì)評價方式及各種產(chǎn)品的特點。了解了這些，問題就會迎刃而解。以下是筆者個人的觀點，僅供參考。

　　一、我國中空玻璃發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀

　　我國自1964年開始研制中空玻璃，直到80年代初，中空玻璃產(chǎn)品仍處于研制開發(fā)階段，產(chǎn)品工藝落后，質(zhì)量低下，使用范圍很小，許多行業(yè)內(nèi)部人士還將中空玻璃誤認為真空玻璃，直到1985年以前，隨著我國改革開放的深入，經(jīng)濟水平的提高，建筑業(yè)有了很大的發(fā)展，而中空玻璃的需求仍要靠從國外進口來滿足，為了解決這一問題，從1985年到1990年，我國先后從意大利、德國、美國和奧地利等國家引進了十幾條中空玻璃生產(chǎn)線，其中鋁條法生產(chǎn)線占多數(shù)，而膠條法生產(chǎn)線僅一二條，影響較小；同時這期間手工生產(chǎn)的單道密封中空玻璃因投入少，加工過程簡單而得到了發(fā)展，這些廠家的投產(chǎn)，極大地推動了中空玻璃產(chǎn)品的應(yīng)用，并以較低的價格迎合了市場的需求。但是，隨著使用時間的延長，人們發(fā)現(xiàn)這種產(chǎn)品有其致命的缺點——使用壽命短，而且失效的中空玻璃的使用效果還不如單層玻璃，既不能擦洗又影響美觀。在1996年，建設(shè)部制定的幕墻施工技術(shù)規(guī)范中，第一次明確提出了幕墻使用的中空玻璃必須是雙道密封，極大地推動了雙道密封中空玻璃的發(fā)展，也延長了中空玻璃的使用壽命。

　　隨著國家對建筑節(jié)能和環(huán)保產(chǎn)品應(yīng)用的重視，國家大力提倡使用塑窗和節(jié)能型鋁窗，限制使用木窗和普通的鋁窗，淘汰使用鋼窗，許多地方省市也相繼出臺了一系列的法規(guī)，強制使用節(jié)能型門窗，市場上中空玻璃的需求量大增。據(jù)統(tǒng)計，在1995年到1999年的幾年間，我國引進了近50條鋁條法生產(chǎn)線和十幾條膠條法生產(chǎn)線，年產(chǎn)量超過1500萬平方米中空玻璃，這還不包括眾多手工生產(chǎn)的單道密封中空玻璃；而1999年全國使用的中空玻璃量僅僅剛超過1000萬平方米，設(shè)備開工率普遍不及50％，加上中空玻璃的生產(chǎn)在某些地區(qū)并不是全季度生產(chǎn)，這些廠家的設(shè)備開工率更低。

　　1985年，實唯高膠條中空玻璃開始在國內(nèi)建筑上使用，通過對比各種形式的產(chǎn)品使用，人們發(fā)現(xiàn)使用不同的密封方式，中空玻璃的使用壽命是不同的。由于單道密封的鋁條法中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命較短，人們在對單道密封鋁條法中空玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生懷疑的同時，認為膠條法中空玻璃也是單道密封，是否也與鋁條法的一樣，使用壽命較短呢？而且認為膠條法中空玻璃不能應(yīng)用于玻璃幕墻上。其實這種觀點是不對的，我們應(yīng)在不否認任何一種產(chǎn)品的前提下，通過分析各種中空玻璃產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能和用途，來分析這種產(chǎn)品的性能和使用壽命。

　　二、中空玻璃的性能

　　中空玻璃的定義為：兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。因中空玻璃內(nèi)部的氣體是干燥的，使中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)露、降低冷輻射及增強玻璃的安全性等功能。

　　眾所周知，能量的傳遞有三種方式：即輻射傳遞、對流傳遞和傳導(dǎo)傳遞。

　　輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進行的傳遞，這種射線包括可見光、紅外線和紫外線等的輻射，就像太陽光線的傳遞一樣。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃間隔層厚度，可以最大限度的降低能量通過輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失。

　　對流傳遞是由于在玻璃的兩側(cè)具有溫度差，造成空氣在冷的一面下降而在熱的一面上升，產(chǎn)生空氣的對流，而造成能量的流失。合理的中空玻璃設(shè)計，可以降低氣體的對流，從而降低能量的對流損失。

　　傳導(dǎo)傳遞是通過物體分子的運動，帶動能量進行運動，而達到傳遞的目的，就像用鐵鍋做飯和用電烙鐵焊東西一樣，而中空玻璃對能量的傳導(dǎo)傳遞是通過玻璃和其內(nèi)部的空氣來完成的。因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔熱性能的重要因素。

　　由于中空玻璃內(nèi)部存在著可以吸附水分子的干燥劑，氣體是干燥的，在溫度降低時，中空玻璃的內(nèi)部也不會產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，同時，在中空玻璃的外表面結(jié)露點也會升高。如當室外風速為5m／s，室內(nèi)溫度20℃，相對濕度為60％時，5毫米玻璃在室外溫度為8℃時開始結(jié)露，而16毫米（5＋6＋5）中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為－2℃時結(jié)露，27毫米（5＋6＋5＋6＋5）三層中空玻璃在室外溫度為－11℃時才開始結(jié)露。

　　由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側(cè)的溫度差較大，還可以降低冷輻射的作用：當室外溫度為－10℃時，室內(nèi)單層玻璃窗前的溫度為－2℃，而中空玻璃窗前的溫度是13℃；在相同的房屋結(jié)構(gòu)中，當室外溫度為－8℃，室內(nèi)溫度為20℃時，3毫米普通單層玻璃冷輻射區(qū)域占室內(nèi)空間的674％，而采用雙層中空玻璃（3＋6＋3）則為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況下，中空玻璃的抗風壓強度是普通單片玻璃的15倍。

　　三、密封結(jié)構(gòu)的影響

　　根據(jù)中空玻璃使用地點的不同，使用目的不同，中空玻璃所用的原材料和結(jié)構(gòu)也不盡相同。如在南方地區(qū)，全年的氣溫較高，光照時間較長，在使用中空玻璃時，較多考慮的是控制外部的熱量能夠較少地進入室內(nèi)，在選擇中空玻璃的原片時，會更多地考慮使用鍍膜玻璃；在北方地區(qū)，使用中空玻璃的主要目的是采暖和保溫，所以就會較多地考慮選用透明玻璃作中空玻璃的原片。而在需要控制噪音的地方，就需要采用三層或充氣的中空玻璃，以達到使用的目的。

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，中空玻璃的產(chǎn)品品種也有了較多的發(fā)展，采用的原材料的品種也隨著增加。如幕墻用中空玻璃，門窗用中空玻璃，汽車、火車用中空玻璃，電器用中空玻璃，裝飾用中空玻璃（包括鑲嵌中空玻璃、彩晶立線中空玻璃）等等。

　　所有這些產(chǎn)品，雖然由于用途不同，使用的原材料不盡相同，但基本組成是相同的，即玻璃——所有的平板玻璃及其深加工產(chǎn)品，是構(gòu)成中空玻璃的基本成份；密封劑——對中空玻璃的邊部進行密封，確保盡可能少的水蒸氣進入中空玻璃的內(nèi)部，延長中空玻璃的失效時間；干燥劑——保證將密封在中空玻璃內(nèi)部的水分吸附干凈，并吸附隨著時間推移通過密封膠進入中空玻璃內(nèi)部的所有水蒸氣，保證中空玻璃的壽命；隔條——控制中空玻璃內(nèi)、外兩片玻璃的間距，保證中空玻璃具有合理的空間層厚度。

　　由此我們可以看出，在構(gòu)成中空玻璃的所有原材料中，密封劑和干燥劑性能的好壞，對中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命影響較大；在考慮節(jié)能問題時，間隔條和密封膠的熱傳導(dǎo)性能的好壞將直接影響中空玻璃的邊部的隔熱性能，從而影響門窗整體的隔熱性能。

　　所以，在選用中空玻璃時，首先應(yīng)考慮在滿足使用性能（包括隔熱、隔音性能）的前提下，采用使用壽命長的產(chǎn)品。因為影響中空玻璃使用壽命的因素是密封劑的密封性能、耐老化性能和干燥劑的吸附能力的大小，而決定因素是密封劑的性能。只有當密封劑的密封性能好，水氣滲透系數(shù)低時，進入中空玻璃內(nèi)部的水蒸氣的量很少，而且一直保持這個狀態(tài)，僅用很少的干燥劑就能保證中空玻璃內(nèi)部氣體干燥，從而保證中空玻璃的效果。