高性能中空玻璃
從節(jié)能的角度看，高性能中空玻璃同時從解決熱傳遞三方面入手，采用低輻射玻璃、惰性氣體和暖邊間隔條技術(shù)，進(jìn)一步提高中空玻璃的節(jié)能效果。
表2 高性能中空玻璃配置要素的技術(shù)參數(shù)
中空玻璃配置要素 |
輻射率 |
導(dǎo)熱系數(shù)W/m·K |
低輻射玻璃 |
|
|
在線LOW-E |
0.1-0.2 |
|
離線LOW-E |
0.1 |
|
氬氣 |
|
0.016 |
超級間隔條 |
|
0.168 |
通過使用不同的材料替代普通中空玻璃配置的材料,可不斷改善中空玻璃的節(jié)能效果。用低輻射玻璃替代普通中空玻璃中的透明玻璃，節(jié)能改善25%；在此基礎(chǔ)上，使用暖邊超級間隔條，節(jié)能效果將進(jìn)一步提高36%。采用高性能中空玻璃配置，即低輻射玻璃、超級間隔條和氬氣，從三個方面同時減少中空玻璃的熱傳遞，U值降低到1.6 W/m2·K,與普通中空玻璃配置相比，節(jié)能效果改善44%，見表3。
表3 高性能中空玻璃窗節(jié)能性能
中空玻璃配置 |
中空玻璃中央U值
W/m2·K |
邊部密封 |
整窗性能
W/m2·K |
與普通中空玻璃窗相比性能改善% |
用低輻射玻璃替代透明玻璃 |
空氣 |
|
|
|
|
雙玻中空道 |
1.8 |
金屬間隔條 |
2.1 |
25% |
低輻射玻璃 |
|
聚硫膠 |
|
|
用低輻射玻璃替代透明玻璃、暖邊超級間隔條替代鋁間隔條 |
空氣 |
|
|
|
|
雙玻中空道 |
1.8 |
超級間隔條 |
1.9 |
36% |
低輻射玻璃 |
|
熱融丁基膠 |
|
|
高性能中空玻璃：低輻射玻璃、超級間隔條和氬氣 |
氬氣 |
|
|
|
|
雙玻中空道 |
1.6 |
超級間隔條 |
1.6 |
44% |
低輻射玻璃 |
|
熱融丁基膠 |
|
|
注：上述數(shù)字摘引自《建筑玻璃實(shí)用手冊》，2004年版，清華大學(xué)出版
暖邊技術(shù)
與高性能中空玻璃配置中的低輻射玻璃和惰性氣體氬氣相比，我們對發(fā)達(dá)國家目前廣泛使用的暖邊技術(shù)認(rèn)識是十分膚淺的。但是，暖邊技術(shù)在高性能中空玻璃配置中占有重要作用，因此，有必要對此進(jìn)行討論。
人們使用中空玻璃的主要目的在于節(jié)能。但是普通中空玻璃結(jié)構(gòu)中，鋁間隔條的導(dǎo)熱系數(shù)是160 W/m·K，分別是空氣的6667倍和玻璃的160倍（參見表1）。不難看出，在室內(nèi)外存在溫差情況下，熱能通過鋁間隔條（冷橋）跑掉，因而成為中空玻璃節(jié)能的軟肋。因此，鋁間隔條又被稱為冷邊。
據(jù)美國門窗協(xié)會統(tǒng)計(jì)，1990年以鋁間隔條技術(shù)（即冷邊）制作的中空玻璃占北美市場的85%，而以導(dǎo)熱系數(shù)低的間隔條制作的中空玻璃僅僅占15%；但到2000年底冷邊技術(shù)下降到20%，而導(dǎo)熱系數(shù)低的間隔條的市場份額則上升到80%。
暖邊的定義
任何一種間隔條只要其熱傳導(dǎo)系數(shù)低于鋁金屬的導(dǎo)熱系數(shù)，就可以稱為暖邊。根據(jù)該定義，暖邊可以采用三種方法得到：
�。�1）非金屬材料， 如超級間隔條、TPS、玻璃纖維條；
（2）部分金屬材料，如斷橋間隔條、實(shí)唯高間隔條；
�。�3）低于鋁金屬傳導(dǎo)系數(shù)的金屬間隔條，如不銹鋼間隔條。
可見發(fā)達(dá)國家有關(guān)暖邊的定義是十分寬松的。由此，我們可將其按節(jié)能的性能分為以下三大類：低性能、中等性能和高性能間隔條。
表４：
低性能間隔條 |
中等性能間隔條 |
高性能間隔條 |
實(shí)唯高膠條（內(nèi)含鋁帶） |
實(shí)唯高膠條（內(nèi)含不銹鋼帶） |
超級間隔條 |
斷熱間隔條（鋁斷熱間隔條） |
PPG的U型（不銹鋼）間隔條 |
TPS |
不銹鋼間隔條 |
|
玻璃纖維間隔條 |
PPG的U型間隔條 |
|
|
等等 |
等等 |
等等 |
�。�1）低性能間隔條的特點(diǎn)是含有部分金屬或采用比鋁金屬導(dǎo)熱系數(shù)低的金屬。采用NFRC （美國國家門窗等級評定委員會）標(biāo)準(zhǔn)窗，低性能間隔條對整窗的U值改善程度為0.01，采用SIGMA（美國密封中空玻璃制造業(yè)協(xié)會）對中空玻璃U值測試方法顯示，U值改善程度是0.01~0.02（引自SIGMA技術(shù)報(bào)告TR-140-96）。
（2）中等性能間隔條的特點(diǎn)是含有部分金屬或采用比鋁金屬導(dǎo)熱系數(shù)低的金屬。采用NFRC （美國國家門窗等級評定委員會）標(biāo)準(zhǔn)窗，低性能間隔條對整窗的U值改善程度為0.02，采用SIGMA（美國密封中空玻璃制造業(yè)協(xié)會）對中空玻璃U值測試方法顯示，U值改善程度是0.03~0.04（引自SIGMA技術(shù)報(bào)告TR-140-96）。
（3）高性能間隔條的特點(diǎn)是采用非金屬材料，因此導(dǎo)熱系數(shù)大大低于鋁金屬。采用NFRC （美國國家門窗等級評定委員會）標(biāo)準(zhǔn)窗，低性能間隔條對整窗的U值改善程度為0.03，采用SIGMA（美國密封中空玻璃制造業(yè)協(xié)會）對中空玻璃U值測試方法顯示，U值改善程度是0.04~0.05（引自SIGMA技術(shù)報(bào)告TR-140-96）。
綜上所述，普通中空玻璃只基本解決了熱傳遞中的熱對流，而對熱輻射和熱傳導(dǎo)并沒有解決，因而節(jié)能是十分有限的。如果要進(jìn)一步提高節(jié)能效果，就必需采用低輻射玻璃、氬氣和高性能暖邊間隔條。中空玻璃從誕生到現(xiàn)在有100多年歷史，才發(fā)展到今天的高性能中空玻璃，雖然，中空玻璃在我國真正的發(fā)展不到10年，但我們沒有必要等到100后才采用高性能中空玻璃配置，而應(yīng)該采取拿來主義的辦法。這不但是技術(shù)上可行的，而且是進(jìn)一步提高我國建筑節(jié)能所迫切需要的。
如果說中空玻璃的配置情況直接影響中空玻璃的節(jié)能效果，那么采用何種中空玻璃密封材料和結(jié)構(gòu)合理與否就直接影響中空玻璃的密封壽命，從而影響中空玻璃可否長期發(fā)揮節(jié)能效果。
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