新型保溫材料中空玻璃性能及市場狀況發(fā)展分析

中空玻璃在經(jīng)過一個多世紀(jì)的發(fā)展特別是本世紀(jì)50年代中空玻璃獲得了大量的應(yīng)用，尤其七十年代發(fā)生石油危機以后，西方各發(fā)達(dá)國家認(rèn)識到了能源的緊張，節(jié)能成為一項長期的目標(biāo)。建筑節(jié)能產(chǎn)品的應(yīng)用成為國際建筑行業(yè)的主流。許多發(fā)達(dá)國家從產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)，技術(shù)指導(dǎo)，應(yīng)用推廣到立法等方面引導(dǎo)、鼓勵和規(guī)范建筑建材市場，節(jié)能型建材產(chǎn)品的應(yīng)用有了廣闊的空間。在我國能源的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，外墻的能耗提高建筑門窗，外墻的隔熱性、氣密性是我們面臨的緊迫問題，這就為中空玻璃產(chǎn)品的開發(fā)和推廣應(yīng)用提供了政策基礎(chǔ)。

1、中空玻璃的結(jié)構(gòu)組成中空玻璃又稱隔熱是由兩塊或多塊玻璃板組成的，玻璃板之間有用隔框隔開的間隙，所以通常稱中空玻璃。

根據(jù)中空玻璃使用地點的不同，使用目的的不同，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，較多的考慮是控制外部熱量能夠較少的進(jìn)入室內(nèi)，在選擇中空玻璃原片時，會更多的考慮使用鍍膜玻璃。在北方地區(qū)，使用中空玻璃的主要目的是采暖和保溫，所以就會較多的考慮選用透明玻璃作中空玻璃原片。而在需要控制噪音的地方，就需要采用3層或充氣的中空玻璃，以達(dá)到使用的目的。

隨著經(jīng)濟(jì)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、汽車用中空玻璃、電器用中空玻璃、裝飾用中空玻璃等，所有這些產(chǎn)品，雖然用途不同，使用原材料也盡相同，但基本組成是相同的，即：玻璃、密封劑、干燥劑、隔條。在構(gòu)成中空玻璃的所有原材料中，密封劑、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，從而影響門窗的整體隔熱性能。

中空玻璃生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展歷程，其本身也在不斷完善產(chǎn)品的隔熱、隔音性能。從最早的焊接法、熔接法到膠結(jié)鋁條法，產(chǎn)品的隔熱、隔音性能有了很大的提高。經(jīng)過七十年代的石油危機以后，人們發(fā)現(xiàn)鋁條法產(chǎn)品和邊部隔熱必須差，必須加以改善才能提高中空玻璃整體的隔熱性能。 到80年代初期，世界上第一個暖邊系統(tǒng)的中空玻璃問世，這就是實唯高?SWIGGLE?膠條系統(tǒng)中空玻璃。這種中空玻璃，邊緣隔熱性能得到了改善，整體隔熱效果更好，使中空玻璃產(chǎn)品的市場應(yīng)用有了廣闊的前景。

2、中空玻璃的性能

(1)、中空玻璃的隔熱、隔音性能中空玻璃最優(yōu)良的性能即保溫、隔熱性能。建筑物使用單層窗時，夏季照射的陽光會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，即照射到玻璃上的太陽光除一部分反射掉外，一部分射進(jìn)室內(nèi)溫度升高。在冬天，由于玻璃的導(dǎo)熱率大，單層窗則起到散熱的作用，中空玻璃能減少傳導(dǎo)傳熱又能減少對流傳熱和輻射傳熱。

①減少傳導(dǎo)傳熱：中空玻璃的兩塊玻璃之間有一層熱導(dǎo)率比玻璃小得多的氣體，因此中空玻璃的傳導(dǎo)熱系數(shù)，比單層玻璃小的多。

②減少對流傳熱：中空玻璃在室外的冷面玻璃板的兩面溫差小，所以減少了冷面通過空氣對流傳導(dǎo)的熱量。

③減少輻射傳熱：高溫物體向低溫玻璃輻射的熱量與物體的輻射發(fā)射率有關(guān)，玻璃的輻射發(fā)射率較大為0．82，如果在玻璃上鍍上一層低輻射膜，便可使其輻射的熱量減少，起到保溫作用。如果在中空玻璃的兩個內(nèi)表面分別鍍上遮陽膜和低輻射膜，夏天擋住炎熱的太陽光，冬天防止室內(nèi)熱量散失，就達(dá)到了冬暖夏涼的目的

(2)、中空玻璃的防結(jié)露、降低冷輻射和安全性能由于中空玻璃內(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)露也會升高，如當(dāng)室外風(fēng)速為5米/秒，室內(nèi)溫度20度時，相對濕度為60％時，5mm在室外溫度為8度時，開始結(jié)露。而16mm中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為-2度時才結(jié)露，27mm3層中空玻璃在室外溫度為-11度時才開始結(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(dāng)室外溫度為-10度時，室內(nèi)單層玻璃窗前的溫度為-2度，而中空玻璃窗前的溫度為13度。在相同的房屋結(jié)構(gòu)中，當(dāng)室外溫度為-8度，室內(nèi)溫度為20度時，3mm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9mm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(fēng)壓強度是普通單片玻璃的1．5倍。

3、提高中空玻璃的技術(shù)性能的途徑

(1)、氣體間隔層的厚度：主要是通過對厚度的控制，使中空玻璃內(nèi)部形成紊態(tài)氣流的傳熱，盡量控制氣體的冷熱氣體相互干擾或者說使其上升與下降的氣流互相干擾來控制產(chǎn)生對流傳熱。

(2)、空氣層間的氣體種類和濕度：在中空玻璃的內(nèi)部充入的惰性氣體，可以降低中空玻璃的隔熱、隔音性能。如充入氬氣和氟化硫可分別提高中空玻璃的隔熱、隔音性能。

(3)、中空玻璃的邊部密封情況：一方面，如果中空玻璃的邊部密封不好，則水氣通過密封膠層進(jìn)入中空玻璃內(nèi)部的比例應(yīng)以增大，中空玻璃壽命就會減少；另一方面，如果中空玻璃的邊部材料的導(dǎo)熱性能好，那么通過中空玻璃的隔熱系數(shù)就會提高，隔熱性能就會下降。

(4)、玻璃的熱透率：中空玻璃的傳熱主要以輻射傳熱的方式進(jìn)行，如果采用高透過率低反射率的普通透明玻璃，則中空玻璃的隔熱性能，較采用高反射低透過的鍍膜或LOW-E玻璃的低許多。

(5)、玻璃平面尺寸：加大中空玻璃的平面尺寸，可以減少中空玻璃單位面積的熱量損失，提高中空玻璃的整體隔熱效果。同時，在中空玻璃門窗的裝配過程中，如果玻璃扣條安裝不好或密封不嚴(yán)密，形成整個窗或玻璃內(nèi)外透氣，產(chǎn)生對流，導(dǎo)致能量流失，影響其性能。 國內(nèi)中空玻璃的市場發(fā)展勢態(tài)隨著中空玻璃市場需求的增加，從60年代至今，國內(nèi)已建立200余條中空玻璃生產(chǎn)線，其中引進(jìn)國外生產(chǎn)線70條，全國總生產(chǎn)能力約1200萬平方米。 中空玻璃配套用關(guān)鍵密封膠等材料90年代前大多靠進(jìn)口，隨著國內(nèi)市場對中空玻璃需求的上升，使中空玻璃生產(chǎn)機組及配套用密封材料(有機硅、聚硫密封劑及硅酮密封劑)的研制和生產(chǎn)均向國產(chǎn)化方向順利進(jìn)展有了長足進(jìn)步。 中空玻璃的生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了焊接法、熔接法和膠接法。至今仍以膠接法為主。新一代膠條法工藝也進(jìn)入了中國市場，這種膠條法新工藝是集丁基膠、波浪形鋁帶和干燥劑于一身的一體化工藝，在制造工藝過程中，完全免除了操作及安裝的密封劑，使工藝簡易，便于操作。其產(chǎn)量及價格完全適應(yīng)市場隨行就市的變化，它以優(yōu)越的密封性，良好的隔熱性，可靠的使用質(zhì)量及耐久的壽命，在國內(nèi)市場上日益受客戶青睞。 據(jù)有關(guān)人士介紹，膠條式中空玻璃配套用的膠條，我國每年約進(jìn)口100萬米?2美元/米?目前，國內(nèi)已有多家單位研制開發(fā)出這種膠條，每米僅3元人民幣，為膠條式中空玻璃的國產(chǎn)化生產(chǎn)提供了關(guān)鍵配套材料。 由于中空玻璃已躋身于節(jié)能建筑材料行列，建筑部在《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》中把中空玻璃列為2000年10月1日正式實施推廣應(yīng)用的建材節(jié)能產(chǎn)品之一。使我國中空玻璃作為重要的建筑節(jié)能材料正面臨著良好的發(fā)展勢態(tài)與機遇。從國內(nèi)市場看，中空玻璃的生產(chǎn)及需求正在逐年上升，且東部產(chǎn)品西移的趨勢日見明顯，東部地區(qū)的工藝技術(shù)、材料、裝備與西部地區(qū)進(jìn)行虛擬聯(lián)營，虛擬結(jié)合已初見端倪。從一組不完全統(tǒng)計數(shù)字為難看出，我國中空玻璃在市場上的生產(chǎn)及使用量呈上升態(tài)勢。

1995年：70．3萬平方米1995年：55．9萬平方米1997年：95．98萬平方米1998年：90萬平方米1999年全國中空玻璃的使用量逾500萬平方米，是近幾年市場需求的頂峰。 我國平板玻璃再加工率到2000年以后將升到25-30％，其中中空玻璃到2005年市場需求量將上升到4500萬平方米，年均需求量將上升到900萬平方米，市場前景十分廣闊。

中空玻璃及中空玻璃加工業(yè)的發(fā)展前景普遍看好，但與此同時，也存在一些問題，我國中空玻璃生產(chǎn)能力雖然已接近1000萬平方米/年，平均開工率卻不足50％，產(chǎn)品仍處于中低檔次，高檔次的產(chǎn)品數(shù)量卻較少，市場以次充好，以假亂真的現(xiàn)象仍很多。面對機遇與挑戰(zhàn)，及目前中空玻璃加工業(yè)存在的問題，業(yè)內(nèi)人士指出，加強企業(yè)管理搞好行業(yè)企業(yè)間、兄弟協(xié)會間的協(xié)作，追求技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量升級勢必在行，西部大開發(fā)戰(zhàn)略，中空玻璃加工業(yè)也將大有用武之地，企業(yè)要積極開展中空玻璃新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)、新裝備的研發(fā)。