新型保溫材料中空玻璃性能及市場(chǎng)狀況發(fā)展分析

中空玻璃在經(jīng)過(guò)一個(gè)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(jī)以后，西方各發(fā)達(dá)國(guó)家認(rèn)識(shí)到了能源的緊張，節(jié)能成為一項(xiàng)長(zhǎng)期的目標(biāo)。建筑節(jié)能產(chǎn)品的應(yīng)用成為國(guó)際建筑行業(yè)的主流。許多發(fā)達(dá)國(guó)家從產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)，技術(shù)指導(dǎo)，應(yīng)用推廣到立法等方面引導(dǎo)、鼓勵(lì)和規(guī)范建筑建材市場(chǎng)，節(jié)能型建材產(chǎn)品的應(yīng)用有了廣闊的空間。在我國(guó)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(mén)窗，外墻的隔熱性、氣密性是我們面臨的緊迫問(wèn)題，這就為中空玻璃產(chǎn)品的開(kāi)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(chēng)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(kāi)的間隙，所以通常稱(chēng)中空玻璃。

根據(jù)中空玻璃使用地點(diǎn)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(shí)間較長(zhǎng)，在使用中空玻璃時(shí)，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(shí)，會(huì)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(huì)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(mén)窗用中空玻璃、汽車(chē)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(duì)中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命影響較大，在考慮節(jié)能問(wèn)題時(shí)，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(mén)窗的整體隔熱性能。

中空玻璃生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過(guò)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(guò)七十年代的石油危機(jī)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(gè)暖邊系統(tǒng)的中空玻璃問(wèn)世，這就是實(shí)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(chǎng)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(shí)，夏季照射的陽(yáng)光會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，即照射到玻璃上的太陽(yáng)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(duì)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(duì)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(guò)空氣對(duì)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(gè)內(nèi)表面分別鍍上遮陽(yáng)膜和低輻射膜，夏天擋住炎熱的太陽(yáng)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(shí)，中空玻璃的內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象。同時(shí)，在中空玻璃的外表面結(jié)露也會(huì)升高，如當(dāng)室外風(fēng)速為5米/秒，室內(nèi)溫度20度時(shí)，相對(duì)濕度為60％時(shí)，5mm在室外溫度為8度時(shí)，開(kāi)始結(jié)露。而16mm中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為-2度時(shí)才結(jié)露，27mm3層中空玻璃在室外溫度為-11度時(shí)才開(kāi)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(shí)，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(shí)，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(qiáng)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(guò)對(duì)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(shuō)使其上升與下降的氣流互相干擾來(lái)控制產(chǎn)生對(duì)流傳熱。

(2)、空氣層間的氣體種類(lèi)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(guò)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(huì)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(guò)中空玻璃的隔熱系數(shù)就會(huì)提高，隔熱性能就會(huì)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(guò)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(guò)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(shí)，在中空玻璃門(mén)窗的裝配過(guò)程中，如果玻璃扣條安裝不好或密封不嚴(yán)密，形成整個(gè)窗或玻璃內(nèi)外透氣，產(chǎn)生對(duì)流，導(dǎo)致能量流失，影響其性能。 國(guó)內(nèi)中空玻璃的市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)態(tài)隨著中空玻璃市場(chǎng)需求的增加，從60年代至今，國(guó)內(nèi)已建立200余條中空玻璃生產(chǎn)線，其中引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)線70條，全國(guó)總生產(chǎn)能力約1200萬(wàn)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)中空玻璃需求的上升，使中空玻璃生產(chǎn)機(jī)組及配套用密封材料(有機(jī)硅、聚硫密封劑及硅酮密封劑)的研制和生產(chǎn)均向國(guó)產(chǎn)化方向順利進(jìn)展有了長(zhǎng)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(guó)市場(chǎng)，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(guò)程中，完全免除了操作及安裝的密封劑，使工藝簡(jiǎn)易，便于操作。其產(chǎn)量及價(jià)格完全適應(yīng)市場(chǎng)隨行就市的變化，它以?xún)?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(guó)內(nèi)市場(chǎng)上日益受客戶(hù)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(guó)每年約進(jìn)口100萬(wàn)米?2美元/米?目前，國(guó)內(nèi)已有多家單位研制開(kāi)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(guó)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(shí)施推廣應(yīng)用的建材節(jié)能產(chǎn)品之一。使我國(guó)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(shì)態(tài)與機(jī)遇。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(shì)日見(jiàn)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(yíng)，虛擬結(jié)合已初見(jiàn)端倪。從一組不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)字為難看出，我國(guó)中空玻璃在市場(chǎng)上的生產(chǎn)及使用量呈上升態(tài)勢(shì)。

1995年：70．3萬(wàn)平方米1995年：55．9萬(wàn)平方米1997年：95．98萬(wàn)平方米1998年：90萬(wàn)平方米1999年全國(guó)中空玻璃的使用量逾500萬(wàn)平方米，是近幾年市場(chǎng)需求的頂峰。 我國(guó)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(chǎng)需求量將上升到4500萬(wàn)平方米，年均需求量將上升到900萬(wàn)平方米，市場(chǎng)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(shí)，也存在一些問(wèn)題，我國(guó)中空玻璃生產(chǎn)能力雖然已接近1000萬(wàn)平方米/年，平均開(kāi)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(chǎng)以次充好，以假亂真的現(xiàn)象仍很多。面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)，及目前中空玻璃加工業(yè)存在的問(wèn)題，業(yè)內(nèi)人士指出，加強(qiáng)企業(yè)管理搞好行業(yè)企業(yè)間、兄弟協(xié)會(huì)間的協(xié)作，追求技術(shù)創(chuàng)新和質(zhì)量升級(jí)勢(shì)必在行，西部大開(kāi)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(kāi)展中空玻璃新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)、新裝備的研發(fā)。