中空玻璃與鍍膜玻璃的應用分析

1、1 中空玻璃目前國內市場的中空玻璃有三種：槽鋁式（膠接法）雙道密封中空玻璃，量大面廣；槽鋁式（膠接法）單道密封中空玻璃，密封性能差，壽命短，屬淘汰產(chǎn)品；復合密封膠條式中空玻璃，國內產(chǎn)品質量參差不齊，暫不介紹。1.1 節(jié)能性能分級中空玻璃采用不同的材料和組成結構，其節(jié)能效果有明顯差異。1) 中空玻璃的節(jié)能性能包括保溫性能和隔熱性能，保溫性能反映中空玻璃限制溫差傳熱的特性，由中空玻璃的傳熱系數(shù)U值表征：隔熱性能反映中空玻璃限制太陽輻射熱能透過的特征，由中空玻璃的遮蔽系數(shù)Se 表征。2) 中空玻璃的節(jié)能性能參數(shù)U、Se值，僅表示中空玻璃中部的性能而未計及邊部影響，在實際使用中，中空玻璃邊部密封材料及

2、邊框材料的影響是不可忽略的，為保證中空玻璃門窗的綜合節(jié)能效果，對邊框材料的要求在表1.1-1列出，作為應用指導。中空玻璃的保溫性能分級由U值體現(xiàn)，U 值依據(jù)I S O 1 0 2 9 2 國際標準或相應的國家標準，并由Window4.1或Window5.1軟件計算得出，U值的分級數(shù)值列入表1.1-1 中。3) 影響中空玻璃節(jié)能性能的因素有：間隔的層數(shù)和厚度、間隔層內氣體的成分、玻璃的種類及厚度、玻璃表面是否鍍膜、中空玻璃邊部密封材料的傳導特性等。分級表1.1-2中列出了為達到節(jié)能性能等級可選擇的材料，結構的指導性建議。為便于應用選擇，表中同時給出了各級別產(chǎn)品所適用氣候區(qū)域的建議。4) 中空玻璃

3、的隔熱性能分級由遮蔽系數(shù)Se 值體現(xiàn)，Se 值是通過測量玻璃的全波段光譜參數(shù)并經(jīng)計算得出的，Se的分級數(shù)值列入表1.1-2。1.2 隔聲性能分級隔聲性能的優(yōu)劣依據(jù)GB/T8485-2002建筑外窗空氣隔聲性能分級及其檢測方法和GBJ75-1984建筑隔聲測量規(guī)范，并參照國際標準ISO140和ISO717對隔聲性能指標的認定，采用計權隔聲量Rw 作為衡量隔聲性能指標，其單位為dB，另一種隔聲性能指標STC 可作為參考指標。中空玻璃組件的隔聲性能與玻璃厚度、間隔材料及厚度、結構組成及安裝方式等因素有關，應根據(jù)使用環(huán)境對隔聲性能的要求，綜合考慮上述因素，選擇玻璃及結構組成。1) 增加玻璃厚度，可改善

4、中空玻璃組件的隔聲性能；2) 增加中空玻璃的間隔層厚度及數(shù)量，可改善中空玻璃組件的隔聲性能；產(chǎn)品選用技術條件3) 在間隔層中充惰性氣體或混合氣體，可改善中空玻璃組件的隔聲性能；4) 改變中空玻璃的結構組成，會改善其隔聲性能，例如采用夾層玻璃、有機玻璃等材料構成中空玻璃。玻璃規(guī)格變化與隔聲性能的調整值參見表2.2-2。5) 采用不同的邊框材料，會影響中空玻璃組件的整體隔聲性能，這里列出的隔聲性能分級指標，僅指中空玻璃組件中部的參數(shù)，而未計及密封方式及邊框材料的影響， 中空玻璃組件的隔聲性能分級指標列入表1.2 中。1.3 中空玻璃內腔空間的選擇在內腔間距大到?jīng)]有出現(xiàn)氣體對流時，內腔間距越大隔熱性

5、能越好。圖1.3 表明：內腔間距以12mm（0.5 英寸）為最佳，15mm（0.625 英寸）時，除充滿空氣的無色透明中空玻璃外，U 值反翹，隔熱性能反而不好。1.4 設計選用要點1) 槽鋁式雙道密封中空玻璃第一道密封用丁基膠，具有極低的水蒸氣透過率；第二道密封膠主要有聚硫膠和硅酮膠。聚硫膠水蒸氣透過率小于硅酮膠，但抗紫外線能力不如硅酮膠，故適用于窗或有框玻璃幕墻（因鋁框可遮陽，避免太陽光直接照射）；硅酮膠則適用于隱框玻璃幕墻，其抗紫外線能力及強度均高于聚硫膠。當建筑對中空玻璃有較高的裝飾性要求時，可選用乳白色或透明的硅酮膠。木窗則忌用硅酮膠做為第二道密封，因其抗木制品防腐劑的能力很差，密封劑

6、會因遷移而受損。2) 間隔鋁框宜采用連續(xù)長管彎角式，接頭處應用丁基膠做密封處理；間隔鋁框如采用四角插接式，其各個接頭處亦應用丁基膠做密封處理，以此做成的中空玻璃，使用壽命不如前者。當中空玻璃第二道密封膠采用硅酮膠時，不應采用四角插接式間隔鋁框的中空玻璃。3) 因為使用了密封膠密封，故不應在70或更高的溫度下使用，否則會大大影響中空玻璃的使用壽命。4) 中空玻璃空氣層內部壓力的變化使玻璃變形，會導致影像畸變，故在海拔1000m或以上使用中空玻璃，空氣層的氣壓必須調整，在下訂單時應與玻璃供應商商議。5) 窗戶的隔熱性能與窗框材料密切相關，因此應選擇隔熱性能良好的窗框材料。6) 如用作采光頂棚，室內

7、側玻璃應使用夾層或防爆膜。7) Low-E 中空玻璃，膜面位于第2 面或第3 面，應根據(jù)設計需要選擇。如果設計的中空玻璃必須為大小片形式，則膜面必須置于第3 面。8) 四邊支承中空玻璃的最大許用面積為中空玻璃按兩單片玻璃薄片厚度計算出的最大許用面積的1.5 倍。四邊支承普通浮法中空玻璃的最大許用面積見JGJ113-2003建筑玻璃應用技術規(guī)程表A.0.3；四邊支承夾絲、壓花中空玻璃的最大許用面積見表A.0.5。1.5 中空玻璃的安裝要求長時間的浸水會加速破壞中空玻璃的密封膠，故應設置三個或更多直徑5mm 的排水孔于窗框底部，以使窗槽內的水能快速排干。若中空玻璃中一塊玻璃是吸熱玻璃，安裝時吸熱玻

8、璃應置于室外側。1.6 中空玻璃規(guī)格最大加工尺寸：3500 × 2500mm（自動線生產(chǎn)規(guī)格，手工小批量生產(chǎn)規(guī)格基本不受限制）。最小加工尺寸：350 × 180mm 玻璃厚度：319mm 鋁框寬度：6、9、12、14、16mm2 鍍膜玻璃5.1 分類按GB/T18915鍍膜玻璃分為兩大類，即陽光控制鍍膜玻璃及低輻射鍍膜玻璃；按生產(chǎn)方式可分為離線法和在線法。1) 陽光控制鍍膜玻璃：系指對波長范圍3501800nm的太陽光有一定控制作用的玻璃。2) 低輻射鍍膜玻璃(Low-E)又稱低輻射玻璃，是一種對波長范圍4.525nm的遠紅外線有較高反射比的鍍膜玻璃。低輻射鍍膜玻璃還可以復

9、合陽光控制功能，稱為陽光控制低輻射玻璃。5.2 有關建筑節(jié)能的幾個重要技術參數(shù)及應用1) U 玻璃的傳熱系數(shù)W/(m2K)(1) 在相同的室內、外溫差下，U 值越低則通過對流傳導的熱能越少。降低U值的最有效方法是采用低輻射鍍膜玻璃或中空玻璃。當對玻璃的隔熱性能有更高要求時，可選用充裝惰性氣體的Low-E 中空玻璃。(2) 對于嚴寒和寒冷地區(qū)，應選擇傳熱系數(shù)小的玻璃。2) Se- 玻璃的遮蔽系數(shù)(1) 反映玻璃對陽光的遮蔽效果，其值的大小反映著透過玻璃的太陽能多少?？刂芐e 值的有效方法是采用鍍膜玻璃。(2) 遮蔽系數(shù)的選擇，應考慮建筑物所處的地理氣候，選擇有相宜Se 值的產(chǎn)品及中空組裝結構。

10、對于夏熱冬暖地區(qū)，應選擇遮蔽系數(shù)小的玻璃。這一地區(qū)降低空調能耗是重點，選擇Se0.3的玻璃，可最大限度控制進入室內的太陽能。 北方嚴寒地區(qū)冬季采暖達5個月以上，而夏季使用空調時間不足2個月時，室內能耗以采暖為主，Se值0.6為宜，可取得冬、夏全年能耗的低值。 對于國內大多數(shù)地區(qū)，冬季需要采暖，夏季需要空調制冷，則Se 值以0.30.6 之間為宜。具體應根據(jù)當?shù)乜照{的用電價格及采暖能源的價格做出評價。(3) 幾種玻璃的主要光熱參數(shù)比較 見表5.2。(4) 透光率的選擇建筑照明天然采光要求玻璃有較高的透光率，太陽熱輻射的進入，亦會相應增多，因此必須在采光與節(jié)能之間尋求一較佳的平衡點。對住宅建筑、寫

11、字樓等，玻璃透光率以30%左右為宜。選用陽光控制鍍膜玻璃在保證采光要求的同時，亦必然增加建筑的能耗；選用Low-E 鍍膜中空玻璃，則可兩者兼顧。(5) 室外視線遮蔽性的選擇對住宅、賓館、寫字樓等有私密性要求的建筑，在選擇玻璃時必須考慮其室外視線遮蔽性，即白天不應從室外看到室內。采光性與室外視線遮蔽性是一對矛盾體，必須尋求一個平衡點。住宅建筑用玻璃的透光率宜在50%左右，寫字樓用玻璃的透光率宜在30%左右，其反射率均宜20%。建筑師應注意的是相同的透光率，不同的顏色，其反射率會相差很大。(6) 加工品種的選擇玻璃設計安裝應符合JGJ102-96玻璃幕墻工程技術規(guī)范及JGJ113-2003的有關要

12、求。對于非鋼化鍍膜玻璃設計應要求安裝前磨邊處理，以防止由于微裂紋引發(fā)的熱炸裂。對于厚6mm 以上的鍍膜玻璃特別是著色玻璃作為基片的鍍膜玻璃，建議采用鋼化（半鋼化）處理，可基本無熱炸裂。5.3 陽光控制鍍膜玻璃生產(chǎn)陽光控制鍍膜玻璃的方法有多種，其質量有明顯差異。用于建筑幕墻時，必須采用離線法的真空磁控濺射鍍膜玻璃或在線熱噴涂鍍膜玻璃，方能滿足幕墻加工和使用要求。1) 陽光控制鍍膜玻璃的特性(1) 限制太陽直接輻射能進入室內，節(jié)約空調設備運行費用；防止室內眩光；建筑物有亮麗的外觀。(2) 在限制陽光熱輻射的同時，也影響了室內的采光；在阻擋陽光輻射時，亦會吸收熱能，有效的解決方案是采用陽光控制鍍膜中

13、空玻璃。(3) 采用陽光控制鍍膜玻璃時，白天具有良好的視線遮蔽功能，因為室外光線比室內亮；夜晚則相反，遮蔽性喪失，故陽光控制鍍膜玻璃通常用于商業(yè)建筑，不適用于私密性要求較高的場所，如賓館和高級住宅。有效的解決方案是采用陽光控制低輻射鍍膜玻璃。2) 真空磁控濺射鍍膜玻璃：又稱高性能陽光控制鍍膜玻璃。(1) 在真空狀態(tài)下以磁控濺射法，可選用不同的金屬薄膜材料、層數(shù)及厚度，結合不同顏色的基片，形成各種視覺效果及不同光學和熱學性能的鍍膜玻璃，最大限度的滿足建筑師的設計要求。(2) 可以進行中空和夾層等深加工，以滿足保溫、隔聲、節(jié)能的要求；先鋼化、后鍍膜工藝，玻璃清潔、質量高。(3) 有極佳的陽光遮蔽系

14、數(shù)，尤其適用于夏熱冬冷地區(qū)，可節(jié)約大量的空調運行費用。3) 在線鍍膜玻璃(1) 膜層牢固，并可進行各種熱處理，如熱彎、鋼化、半鋼化等。(2) 可生產(chǎn)大尺寸的陽光控制鍍膜玻璃。(3) 與真空磁控濺射法相比較，產(chǎn)品生產(chǎn)成本少，價格低，但品種少，不能根據(jù)客戶的需要調節(jié)膜層的光學和熱學性能，總體質量不如真空磁控濺射法鍍膜玻璃，不宜在高檔建筑中選用。4) 設計選用要點(1) 陽光控制鍍膜玻璃具有很高的吸熱率，使用前應分析熱炸裂的可能性。(2) 不同厚度的陽光控制鍍膜玻璃（同一顏色和型號），特別是基片為著色玻璃，顏色會有輕微的差別；同樣的原因，單片陽光控制鍍膜玻璃與夾層陽光控制鍍膜玻璃顏色亦有輕微差別。夾

15、層玻璃中若膜層緊靠PVB層，則膜面的反射率會大幅下降。(3) 如果建筑設計時將陽光控制鍍膜玻璃的影像質量作為一個重要因素考慮，窗框亦應認真選用： 應選用高精度、高性能的窗框。 安裝使用固定的襯墊（不能調校）不易進行精細的調節(jié)，很難得到高質量的反射影像。(4) 在以下情況，反射的光線會影響其他建筑或鄰近的交通： 建筑物面向高架路。 玻璃用于內凹的幕墻（內凹會使高溫集中于一點）。 玻璃用于傾斜的表面。 鍍膜玻璃的反射率，在有光反射限制時應控制在30% 以下；在主干道、立交橋、高架路兩側的建筑物高度20m 以下，其余路段高度10m 以下，應控制在12% 以下；并應遵守當?shù)爻鞘械挠嘘P規(guī)定。(5) 盡管

16、陽光控制鍍膜玻璃生產(chǎn)已非常精確，但玻璃表面仍難做到非常平，致使影像有輕微變形，特別是鋼化陽光控制鍍膜玻璃更為明顯。為使幕墻的反射影像變形降到最低限度，應選用水平輥道輸送鋼化生產(chǎn)的鍍膜玻璃，且注意安裝方向要與之保持相同。(6) 真空磁控濺射法生產(chǎn)的鍍膜玻璃最大尺寸為2440 ×3660mm，最小尺寸為300 × 800mm，厚度為312mm；在線法生產(chǎn)的鍍膜玻璃最大尺寸為3300×6500mm，最小尺寸為500 × 700mm，厚度為5、6、8mm。5.4 低輻射鍍膜玻璃（Low-E 玻璃）Low-E 玻璃按生產(chǎn)方法分為在線高溫熱解沉積法（在線Low-E玻

17、璃）和離線真空濺射法（離線Low-E玻璃）。離線Low-E 玻璃又分為單銀高透型Low-E 膜、遮陽型Low-E 膜及雙銀Low-E 膜。在線Low-E 玻璃優(yōu)點是價格便宜，膜層堅硬耐用，可熱彎、鋼化，不必在中空狀態(tài)下使用，并可長期儲存。缺點是熱學性能差，除非膜層非常厚，若通過增加膜厚改善U值，則其透光性就會很差。離線Low-E 玻璃之最大優(yōu)點在于其U 值優(yōu)于在線Low-E 玻璃，且玻璃的顏色及純度亦優(yōu)于在線Low-E 玻璃；其最大缺點是膜層非常脆弱，必須做成中空玻璃或夾層玻璃使用。1) Low-E 玻璃特性(1) Low-E玻璃具有較低的輻射率，輻射率低意味著U值低，絕熱性能好。GB/T18

18、915.2-2002鍍膜玻璃第2 部分：低輻射鍍膜玻璃規(guī)定，離線低輻射鍍膜玻璃輻射率應低于0.15，在線低輻射鍍膜玻璃輻射率應低于0.25。國內離線Low-E 玻璃的輻射率普遍低于0.10，而在線Low-E玻璃的輻射率多在0.25以上，從嚴格意義上講，不能稱之為低輻射鍍膜玻璃。(2) Low-E 玻璃可反射太陽中的熱輻射，有選擇的降低遮蔽系數(shù)Se。(3) Low-E 玻璃可阻擋大量的紫外線透射，防止室內物品褪色。(4) Low-E 玻璃有較好的采光性能。(5) 在線Low-E 玻璃由于玻璃的反射率低而缺少光澤，光亮性差，因而裝飾效果差。解決辦法是采用陽光控制Low-E玻璃或在Low-E中空玻璃

19、的另一面選用陽光控制鍍膜玻璃。離線Low-E玻璃則可調整反射率，做到高反射、高透光。2) Low-E 玻璃規(guī)格(1) 標準大板玻璃尺寸：2440 × 3600mm，2400 × 3300mm，2100 × 3300mm。(2) 最大尺寸2440 × 3660mm；最小尺寸300 × 800mm。(3) 厚度：3、4、5、6、8、10、12mm，常規(guī)厚度為5mm，6mm。3）設計選用要點(1) 以采暖能耗為主流的北方嚴寒地區(qū)，宜采用單銀高透型Low-E 玻璃，其透光率Tr 60%，遮蔽系數(shù)Se 0.6。(2) 我國絕大部分地區(qū)宜選用遮陽型Low-E 玻璃，其遮蔽系數(shù)0.3 Se 0.6，透光率Tr 60%。對于只用空調制冷而不需采暖的極熱地區(qū)的住宅，選用有更低遮蔽系數(shù)的Low-E 玻璃是適宜的。(3) 雙銀Low-E 玻璃是高級Low-E 玻璃，屬遮陽Low-E 玻璃。在可見光透過率相同的情況下，具有更低的遮蔽系數(shù)Se，解決了高可見光透過率與低太陽能透過率不能兼顧的矛盾，為建筑設計要求外觀的通透性，提供了節(jié)能性的保證，其綜合節(jié)能效果遠優(yōu)于普通Low-E 玻璃，除我國