充氣中空玻璃隔熱性能的提高

　　低輻射鍍膜玻璃在上世紀(jì)80年代曾是令人興奮的新型產(chǎn)品，那么“充氣”是否在90年代能夠成為主要改善中空玻璃性能的方法呢?

　　為什么要充氣?

　　當(dāng)PPG和LOF對(duì)他們具有20年“玻璃優(yōu)勢(shì)”的中空玻璃開始充氣時(shí)，還是一個(gè)相對(duì)比較新的概念，美國很多使用有機(jī)密封膠的中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)開始在生產(chǎn)中空玻璃上考慮充氣。充氣在歐洲是1972開始起步，現(xiàn)在已經(jīng)非常成功，因?yàn)樗麄兊挠蛢r(jià)很高(比美國高6倍)，這使得歐洲在節(jié)能意識(shí)上比美國更勝一籌。正因?yàn)檫@樣，歐洲市場傳統(tǒng)上在中空玻璃節(jié)能工藝開發(fā)方面就已經(jīng)是先鋒了。例如低輻射鍍膜玻璃，在美國之前歐洲就已經(jīng)大面積使用了。

　　在歐洲，德國是制定充氣標(biāo)準(zhǔn)的先鋒之一。這些標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)被納入德國DIN測試標(biāo)準(zhǔn)，在其他很多國家都被作為模范，尤其是在充氣中空玻璃質(zhì)量控制項(xiàng)目上。

　　充氣被認(rèn)為是相對(duì)較新的實(shí)踐，首次開發(fā)是在1935年，那時(shí)候是為通過充氣認(rèn)定不同氣體的導(dǎo)熱率為課題申請(qǐng)的專利。在1957年，A.Krings和J.T.Olink發(fā)表了一篇關(guān)于充氣中空玻璃的論文，里面包括了一些熱傳導(dǎo)測量等基本信息。

　　在60年代，許多企業(yè)開始開發(fā)充氣工業(yè)化應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備。一些企業(yè)之前有醫(yī)療行業(yè)氣體應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，然后根據(jù)既有經(jīng)驗(yàn)把它應(yīng)用到了玻璃行業(yè)。

　　自70年代中期起，充氣已經(jīng)在歐洲盛行。歐洲大陸主要市場，如奧地利，比利時(shí)，丹麥，德國，荷蘭，挪威和瑞士，加起來充氣中空玻璃的面積有2億6千萬平方英尺。

　　隨著北美市場對(duì)節(jié)能需求與日俱增，充氣中空玻璃開始被公認(rèn)為可以使門窗的熱工性能得到更好地改善。

　　充氣的好處

　　充氣通常被用來加強(qiáng)隔熱和隔聲。最普遍被應(yīng)用的氣體為氬氣和六氟化硫(SF6)。為了使得熱工性能最大化，充氣通常都是與低輻射鍍膜玻璃一起結(jié)合使用。

　　通過充氣替換掉中空玻璃密閉氣腔層內(nèi)的空氣，可以降低中空玻璃導(dǎo)熱性能，從而使其U-值得以改善，或者通過降低聲速來增強(qiáng)隔聲。

　　熱工性能的改善

　　能量通過三種途徑經(jīng)中空玻璃傳遞:傳導(dǎo)，對(duì)流和輻射。

　　傳導(dǎo)造成的熱損失發(fā)生是因?yàn)闊崮芸偸橇飨蜉^低溫度的方向。氣體，比空氣密度大，降低了建筑物的熱能在冬天向外流動(dòng)的速度，同時(shí)在夏天減少了戶外熱能的進(jìn)入。對(duì)流是氣體在玻璃片中間隔層內(nèi)活動(dòng)產(chǎn)生的熱傳遞，特定的氣體類型和密閉的間隔層對(duì)此有巨大的影響。充氣通常不會(huì)影響熱輻射通過中空玻璃傳遞熱能。不過，SF6對(duì)輻射有一些影響，是因?yàn)樗鼤?huì)吸收紅外輻射的特定波長。

　　表1

　　雙玻單腔中空玻璃

　　兩片沒有鍍膜的玻璃

　　數(shù)據(jù)來源：

　　(1) Forschungingstitutfuer Waermeschutz, Munich (1978)

　　(2) Architectural Testing, York (1982)

　　(3) Glaeser (1977)

　　試驗(yàn)樣片尺寸：31.5″× 31.5″

　　混合氣體比例，氬氣/SF6如下：

　　1/4″，間隔層=10-90， 3/8″間隔層=30-70， 1/2″，間隔層=80-20

　　表2 三玻兩腔中空玻璃

　　三片沒有鍍膜的玻璃

　　數(shù)據(jù)來源：

　　Forschungingstitut fuer Waermeschutz, Munich (1978)

　　Architectural Testing, York (1982)

　　試驗(yàn)樣片尺寸：31.5″×31.5″

　　混合氣體比例，氬氣/SF6如下：

　　1/4″間隔層=10-90，5/6″間隔層=80-20

　　表3

　　雙玻單腔中空玻璃

　　一片有低輻射鍍膜的玻璃(E=0.30)

　　一片沒有鍍膜的玻璃

　　數(shù)據(jù)來源：

　　Glaverbel，Brussels(1988)

　　試驗(yàn)樣片尺寸：31.5″×31.5″

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