浅谈中空玻璃的结构原理和质量控制论文_付书艳

浅谈中空玻璃的结构原理和质量控制论文_付书艳

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摘要:中空玻璃作为新型的建筑节能材料,因其具有良好的隔热和隔音性能而被广泛应用。同时对中空玻璃的质量要求越来越高。中空玻璃最大的质量问题就是空气层结露。因此控制中空玻璃的露点是控制中空玻璃质量的关键。

关键词:中空玻璃;结构;露点;质量

中空玻璃是近几年发展起来的一种新型节能建筑材料,起初由美国人于1865年发明,是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料,它是用两片(或多片)玻璃,使用高强度高气密性复合粘结剂,将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结,制成的高效能隔音隔热玻璃。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃,因此得到了世界各国的认可。

1 中空玻璃的结构

中空玻璃的结构是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。中空玻璃的组成材料有玻璃、边部密封材料、间隔材料、干燥剂。其中玻璃可以根据要求选用各种不同性能的玻璃原片,如平板玻璃、镀膜玻璃、压花玻璃、半钢化玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、防火玻璃、LOW-E玻璃、Solar-E玻璃。中空玻璃按形状分为平面中空玻璃和曲面中空玻璃,按中空腔内的气体分为普通中空玻璃和充气中空玻璃。

2 中空玻璃的工艺原理

根据中空玻璃结构组成,我们知道中空玻璃的内部中空腔体中存在着可以吸附水分子的干燥剂,作用是保持气体干燥。在温度降低时,中空玻璃的内部不会产生结露的现象,中空玻璃的外表面结露点也会升高。如当室外风速为5m/s,室内温度20℃,相对湿度为60%时,5mm厚度的玻璃在室外温度为8℃时开始结露,而(5mm+6A+5mm)厚度的中空玻璃在同样条件下,室外温度为-2℃时才开始结露,(5mm+6A+5mm+6A+5mm)三层中空玻璃在室外温度为-11℃时才开始结露。同时由于中空玻璃在两片玻璃之间形成了一定的厚度并被限制了流动的空气或其他气体层从而减少了玻璃的对流和传导传热,因此它具有了较好的隔热能力。例如由两片5mm普通玻璃和中间层厚度为10mm的空气层组成的中空玻璃,在热流垂直于玻璃进行热传递时对流传热,传导传热,辐射传热各约占总传热的2%,38%,60%,同时中空玻璃的单片还可以采用镀膜玻璃和其他节能玻璃,能将这些玻璃的优点都集中于中空玻璃上,也就是说中空玻璃还可以集本身和镀膜玻璃的优点于一身,从而发挥更好的节能作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如用一层5mm厚、表面辐射率0.2的低辐射玻璃和一层厚度为5mm的普通玻璃组成的空气层为9mm的中空玻璃其K值约为2.1W/m2K。如果使用辐射率为0.08的低辐射玻璃并且将空气层中的空气用氩气置换空气层的厚度选择12mm,其K值可以达到1.4 W/m2K.如果在中空玻璃的外片选择热反射玻璃它还具有控制太阳能的作用。例如Solar-E玻璃是一种特殊的低辐射玻璃,这种玻璃除本身具有低辐射外,还具有阳光控制性能。Solar-E玻璃与其他玻璃组成中空玻璃可以具有更好的隔热性能。例如将6mmSolar-E玻璃与6mm透明玻璃组成有12mm空气层的中空玻璃,其可见光透视率为55%、反射率为13%,太阳透过率为36%、吸收率为50%。为达到中空玻璃更好的隔绝太阳光紫外线的侵入,把Solar-E玻璃镀膜面放在空气层靠室外的一面,这样就使传入室内的热量减少很多。中空玻璃优化合理的结构组成保证了中空玻璃很好的节能效果,但是中空玻璃的制作工艺要求很高,特别是中空玻璃的密封性起关键性作用。

3 中空玻璃的质量控制

中空玻璃作为新型的建筑节能材料,因其具有良好的隔热和隔音性能而被广泛应用。同时对中空玻璃的质量要求越来越高。据了解,中空玻璃最大的质量问题就是空气层结露。因此中空玻璃的露点是检验中空玻璃质量的关键。我们国家标准GB11944-2002的规定中空玻璃露点应小于-40℃。

3.1 中空玻璃露点检验

根据《中空玻璃》GB11944-2002标准讲述了中空玻璃露点的试验原理:中空玻璃尺寸为360mm×510mm放置露点仪后玻璃表面局部冷却,当达到一定温度后,内部水汽在冷却点部位结露温度为露点。根据标准规定在符合规范要求的试验室将中空玻璃水平放置在露点仪铜测头上,露点仪温度调控到-60℃(根据结露情况可以分别测试-60℃,-55℃,-50℃,-40℃),依据玻璃的厚度保持一定的时间后立即拿开中空玻璃观察玻璃内表面有无结露或结霜。

3.2 影响中空玻璃质量的其他原因

在中空玻璃构件中,间隔条、干燥剂、密封胶(或复合型材料)与玻璃形成了中空玻璃的边部密封系统。边部密封系统的质量决定了中空玻璃的使用寿命。中空玻璃腔体内有目视可见的水气产生,即为中空玻璃失效。由于环境中的水气会不断从中空玻璃的边部向中空腔内渗透,边部密封系统中的干燥剂会因不断吸附水分子而最终丧失水气吸附能力,导致中空腔内水气含量升高而失效。由于环境温度的变化,中空玻璃中空腔内气体始终处于热胀冷缩状态,使密封胶长期处于受力状态,同时环境中的紫外线,水和潮气的作用都会加速密封胶的老化,从而加快水气进入中空腔内的速度,最终使中空玻璃失效。中空玻璃失效,即为中空玻璃使用寿命的终止。中空玻璃的使用寿命的长短,也与安装状况、使用环境有关系。

4 结论

中空玻璃作为一种新型的建筑节能材料,具有隔热,隔音,美观,安全节能的特点,已经广泛应用于建筑领域,国家也出台了相应的标准规范,因此做好中空玻璃的质量控制,才能保证中空玻璃在建筑行业更好的使用。

参考文献:

[1]刘军.提高中空玻璃节能性的若干技术问题.中国建材,2001.04

[2]郝曼.中空玻璃标准变更浅析.门窗,2015.02

[3]《中空玻璃》GB11944-2002

论文作者:付书艳

论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第35期

论文发表时间:2017/3/30

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