持續(xù)發(fā)展的中空玻璃

王雅婷

（秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院有限公司 秦皇島 066001）

1 建筑節(jié)能形勢推動了中空玻璃的發(fā)展

中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并使用高強(qiáng)度、高氣密性粘結(jié)劑將周邊粘結(jié)密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。具有傳熱系數(shù)低、隔音性能高、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，是理想的節(jié)能環(huán)保材料。建筑物大面積采用中空玻璃，不僅可以提高保溫隔熱性能，還能夠部分代替磚墻或混凝土墻，減輕建筑物承重，并美化建筑物，增大采光面積，節(jié)約能源。隨著我國節(jié)能減排政策的不斷推進(jìn)、國民對生活環(huán)境的要求不斷提高、消費(fèi)能力的不斷增強(qiáng)，我國中空玻璃市場規(guī)模持續(xù)增長。華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示：2020年中國中空玻璃產(chǎn)量為14575.8萬m2，同比增長724.6萬m2；2020年中國中空玻璃月均產(chǎn)量為1214.7萬m2，同比增長60.4萬m2。2015—2020年中國中空玻璃產(chǎn)量統(tǒng)計如表1所示。

表1 2015—2020年中國中空玻璃產(chǎn)量統(tǒng)計

為了達(dá)到優(yōu)異的光學(xué)和熱學(xué)性能，Low-E或Sun-E玻璃也得到了發(fā)展，如果匹配到中空玻璃中，其保溫和隔熱性將會非常突出。在部分發(fā)達(dá)國家，中空玻璃普及率非常高，我國中空玻璃經(jīng)過幾十年的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)也已經(jīng)比較成熟。隨著我國節(jié)能減排政策的推動，中空玻璃在建筑門窗中的使用比率顯著增長。

2 中空玻璃行業(yè)的發(fā)展歷程

中空玻璃由美國人于1865年發(fā)明，經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展。在近五十年里，中空玻璃迅速發(fā)展，尤其是美國及加拿大的技術(shù)相對成熟。我國中空玻璃的發(fā)展從20世紀(jì)60年代起步，經(jīng)歷了最初萌芽階段、技術(shù)成長階段、行業(yè)成熟階段和發(fā)展壯大階段。在最初萌芽階段，相繼研制了間隔框、密封劑以及吸附劑等相關(guān)的中空玻璃制作材料，最終確定間隔框材料為鋁質(zhì)，密封劑材料為聚酯、聚氨酯，采用手工單道密封技術(shù)。技術(shù)成長階段是從中空玻璃槽鋁法應(yīng)用開始，先進(jìn)技術(shù)和裝備開始大量引進(jìn)，使中空玻璃逐漸進(jìn)入發(fā)展期。行業(yè)技術(shù)成熟階段和發(fā)展壯大階段從引進(jìn)膠條中空玻璃生產(chǎn)線開始，隨著生產(chǎn)線的機(jī)械化和自動化裝備能力的提高，我國已擁有自主研發(fā)能力，生產(chǎn)規(guī)模和綜合實(shí)力逐步增強(qiáng)，產(chǎn)品種類繁多，功能更具多樣化。由于中空玻璃具有獨(dú)特的節(jié)能優(yōu)勢，在建筑節(jié)能方面?zhèn)涫芮嗖A，在市場中的應(yīng)用迅速擴(kuò)大。我國的中空玻璃發(fā)展歷程如表2所示。

表2 我國的中空玻璃發(fā)展歷程

3 中空玻璃的生產(chǎn)方法及結(jié)構(gòu)

中空玻璃生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了焊接法、熔接法、膠接法、膠條法等階段。在我國，約80%的中空玻璃采用雙道密封槽鋁式制作工藝。目前我國主要的生產(chǎn)工藝流程分別如圖1、2所示。

圖1 槽鋁式中空玻璃工藝流程

圖2 復(fù)合膠條式中空玻璃工藝流程

主要中空玻璃生產(chǎn)線如圖3、圖4和圖5所示。

圖3 臥式中空玻璃生產(chǎn)線

圖4 臥式暖邊中空玻璃生產(chǎn)線

圖5 立式中空玻璃生產(chǎn)線

中空玻璃的制造采用不同的密封方式，其密封工藝比較如表3所示。

表3 中空玻璃不同密封工藝比較

中空玻璃的膠層結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示。

圖6 密封膠結(jié)構(gòu)示意圖

圖7 膠條結(jié)構(gòu)示意圖

4 中空玻璃的節(jié)能指標(biāo)

中空玻璃主要的節(jié)能指標(biāo)為傳熱系數(shù)K和太陽得熱系數(shù)SHGC。影響K值和SHGC值的主要指標(biāo)有：

（1）玻璃厚度。玻璃越厚，K值和 SHGC值就越小，變化基本為直線關(guān)系。顏色玻璃厚度對SHGC值影響較大。

（2）氣體間隔層的厚度。中空玻璃間隔層越厚，K值就越小。但厚度達(dá)到一定程度后K值的變化很小，對SHGC值無影響。

（3）安裝角度。中空玻璃一般都是垂直放置，水平放置時K值增大。

（4）Low-E玻璃的輻射率。單片玻璃的輻射率越小K值就越小，Low-E中空的K值變化受輻射率的影響不顯著。

5 中空玻璃的檢驗(yàn)

中空玻璃最關(guān)鍵的是質(zhì)量，投入使用的中空玻璃必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，按照GB/T 11944—2002《中空玻璃》進(jìn)行檢測，其檢測指標(biāo)和目的見表4。

表4 中空玻璃的檢測指標(biāo)和目的

6 加大中空玻璃高質(zhì)量發(fā)展

目前，中空玻璃正由貴族化轉(zhuǎn)為平民化，隨著我國房地產(chǎn)逐步進(jìn)入常規(guī)發(fā)展，開發(fā)商及購房者都對樓盤的品質(zhì)和細(xì)節(jié)尤其關(guān)注，特別是門窗節(jié)能、中空玻璃是否優(yōu)良和高檔已成為賣點(diǎn)之一。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的進(jìn)一步提高，建筑能耗在社會總能耗中正逐步上升到30%，在建筑圍護(hù)部件中門窗是最關(guān)鍵的因素之一，門窗的能耗占建筑圍護(hù)部件總能耗近一半的比例。增強(qiáng)門窗的保溫隔熱性能，提高工作和居住的舒適度，大力提高建筑物的節(jié)能水平是當(dāng)前形勢發(fā)展的迫切需要。

在我國新增建筑中，中空玻璃已經(jīng)得到全面推動和普及，但在既有建筑中，中空玻璃的使用率還不足10%，與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。隨著我國一系列節(jié)能政策法規(guī)的出臺，高質(zhì)量的節(jié)能中空玻璃必將被大力推廣使用，其市場需求會進(jìn)一步擴(kuò)大，生產(chǎn)技術(shù)和規(guī)模會有更好的階段性發(fā)展。因此，中空玻璃的發(fā)展需要緊緊圍繞我國建筑節(jié)能、環(huán)保、綠色建筑的大趨勢，持續(xù)健康地在市場中占有更大的比率。