暖边技术与中空玻璃的节能

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1、暖边技术与中空玻璃的节能中空玻璃由美国人托马思?司特森发明，1865年获得专利。其结构设计与今天的中空玻璃虽然有所不同，但是却很接近了。中空玻璃出现之前，人们使用的多为双层玻璃窗，由于当时窗户的气密性较差，人们不得不花一定的时间来擦洗两片玻璃之间的污物。中空玻璃的发明主要是为了迎合人们减少擦洗玻璃的劳动的需要。当时的结构为两片玻璃，中间使用绳子或木条来间隔外面采用焦泥来密封。这种中空玻璃的缺点在于密封性差，内部没有干燥剂，玻璃空腔内的空气是不干燥的。在以后的大约100年的漫长岁月里，中空玻璃的发展是十分缓慢的，只在局部结构方面得到了某些改进。从上个世纪60年代起，现代中空玻

2、璃材料的逐步出现和广泛使用，包括铝金属间隔条、有机密封胶(从单道密封为主到今天的双道密封占主导地位)和3A分子筛，才使得中空玻璃的密封性能得到彻底的改善，形成了目前的中空玻璃结构。铝金属间隔条的应用使中空玻璃的现代生产成为可能，但另一方面，却是以牺牲中空玻璃的节能性为代价的，这是由于铝金属间隔条的导热系数大，形成能源损失的通道。为了解决中空玻璃边部的热损失问题，暖边间隔条应运而生，在发达国家得到了广泛应用。据统计，1990年冷边中空玻璃占市场份额的85％，暖边仅仅占15％，但是到了2000年，暖边上升到80％，冷边则下降到20％。暖边概念：任何一种间隔条只要其热传导系数低于

3、铝金属的导热系数，就可以称为暖边。暖边可以采用三种方法得到：(1)非金属材料，如超级间隔条、TPS、玻璃纤维条；(2)部分金属材料，如断桥间隔条、复合胶条；(3)低于铝金属传导系数的金属间隔条，如不锈钢间隔条。可见发达国家有关暖边的定义是十分宽松的。由此，我们可将其按节能的性能分为以下三大类：低性能、中等性能和高性能间隔条。(1)低性能间隔条的特点是含有部分金属或采用比铝金属导热系数低的金属。采用NFRC（美国国家门窗等级评定委员会)标准窗，低性能间隔条对整窗的U值改善程度为0．06。(2)中等性能间隔条的特点是含有部分金属或采用比铝金属导热系数低的金属。采用NFKc(美国

4、国家门窗等级评定委员会)标准窗，该类间隔条对整窗的U值改善程度为O．11。(3)高性能间隔条的特点是采用非金属材料，因此导热系数大大低于铝金属。采用NFRC(美国国家门窗等级评定委员会)标准窗，高性能间隔条(如超级间隔条)对整窗的U值改善程度为0．2。暖边间隔条和65％的节能标准。超级间隔条是暖边中唯一不含有金属、内含3A分子筛、具有微孔结构的弹性硅酮间隔条，不但导热系数低(仅仅为铝金属的1／950)，从而改善中空玻璃的整体节能效果，而且还有利于延长中空玻璃的密封寿命，同时提高生产效率。北京地区从2004年7月1日起率先在全国实行65％的节能标准，对窗户要求传热系数应达到2

5、．8W／m2?K。普通双玻中空玻璃的节能配置为，普通玻璃、槽铝式间隔条、空气，其传热系数是3w／m2?K，不能满足北京地区65％的节能标准。为达到这一要求，对普通中空玻璃的节能配置必须改进。可供选择方案如下：1)将普通玻璃替换成低辐射玻璃，传热系数可降低到2W／m2?K2)将铝间隔条替换成超级间隔条，传热系数降低到2．8W／m2?K3)将空气置换成氩气，传热系数有所下降，但仍大于2．8W／m2?K4)使用三玻双腔中空玻璃(配置仍是普通玻璃、槽铝式间隔条、空气)，传热系数低于2．8W／m2?K上述4个方案比较，方案1)具有节能效果显著，但其成本增加过大，且节能性能取决于中空玻

6、璃的密封性和寿命，未能解决中空玻璃的冷凝问题；方案3)难以满足要求，尽管成本较方案1)低，但对中空玻璃的密封性要求较高，一旦泄漏，会出现挠曲现象；方案4)可满足要求，但是工艺复杂，不容易保证质量，中空玻璃的重量和总宽度增加，而且成本较方案2)和方案3)高；方案2)不但满足要求，成本增加较低，而且还具有消除冷凝现象，提高中空玻璃密封寿命长等优点中空玻璃的暖边技术摘要：论述了中空玻璃的结构组成和传热热阻，介绍了近期暖边产品的种类和特性以及用于中空玻璃间隔层内的各种气体，提出了暖边技术在该领域的最新发展和今后中空玻璃的研究重点。　　关键词：中空玻璃；暖边技术；间隔物；密封剂　　1

7、导言对中空玻璃而言，暖边技术已成为一个工业词汇。在经历了几十年的发展之后，中空玻璃的结构都基本相似，但随着材料科学的发展，玻璃的物理化学性能得到很大的改进，镀膜玻璃以及各种高分子材料的组合应用，使得中空玻璃的隔热性能产生很大的变化，能满足各种不同场合的需要。发达国家都能根据具体的使用要求设计出各种类型的中空玻璃，并不断开发出暖边间隔物的新品种。我国建设部也已把中空玻璃列为推广应用的建材节能产品之一，这使我国中空玻璃的研制和生产面临着良好的发展机遇。本文介绍当前世界上中空玻璃暖边技术的进展，并对各种暖边间隔物进行评述