持续发展的中空玻璃
2022-02-23王雅婷
王雅婷
（秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司 秦皇岛 066001）
1 建筑节能形势推动了中空玻璃的发展
中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并使用高强度、高气密性粘结剂将周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。具有传热系数低、隔音性能高、节能效果显著等优点，是理想的节能环保材料。建筑物大面积采用中空玻璃，不仅可以提高保温隔热性能，还能够部分代替砖墙或混凝土墙，减轻建筑物承重，并美化建筑物，增大采光面积，节约能源。随着我国节能减排政策的不断推进、国民对生活环境的要求不断提高、消费能力的不断增强，我国中空玻璃市场规模持续增长。华经产业研究院数据显示：2020年中国中空玻璃产量为14575.8万m2，同比增长724.6万m2；2020年中国中空玻璃月均产量为1214.7万m2，同比增长60.4万m2。2015—2020年中国中空玻璃产量统计如表1所示。
表1 2015—2020年中国中空玻璃产量统计
为了达到优异的光学和热学性能，Low-E或Sun-E玻璃也得到了发展，如果匹配到中空玻璃中，其保温和隔热性将会非常突出。在部分发达国家，中空玻璃普及率非常高，我国中空玻璃经过几十年的发展，生产技术也已经比较成熟。随着我国节能减排政策的推动，中空玻璃在建筑门窗中的使用比率显著增长。
2 中空玻璃行业的发展历程
中空玻璃由美国人于1865年发明，经历了一百多年的发展。在近五十年里，中空玻璃迅速发展，尤其是美国及加拿大的技术相对成熟。我国中空玻璃的发展从20世纪60年代起步，经历了最初萌芽阶段、技术成长阶段、行业成熟阶段和发展壮大阶段。在最初萌芽阶段，相继研制了间隔框、密封剂以及吸附剂等相关的中空玻璃制作材料，最终确定间隔框材料为铝质，密封剂材料为聚酯、聚氨酯，采用手工单道密封技术。技术成长阶段是从中空玻璃槽铝法应用开始，先进技术和装备开始大量引进，使中空玻璃逐渐进入发展期。行业技术成熟阶段和发展壮大阶段从引进胶条中空玻璃生产线开始，随着生产线的机械化和自动化装备能力的提高，我国已拥有自主研发能力，生产规模和综合实力逐步增强，产品种类繁多，功能更具多样化。由于中空玻璃具有独特的节能优势，在建筑节能方面备受青睐，在市场中的应用迅速扩大。我国的中空玻璃发展历程如表2所示。
表2 我国的中空玻璃发展历程
3 中空玻璃的生产方法及结构
中空玻璃生产技术发展经历了焊接法、熔接法、胶接法、胶条法等阶段。在我国，约80%的中空玻璃采用双道密封槽铝式制作工艺。目前我国主要的生产工艺流程分别如图1、2所示。
图1 槽铝式中空玻璃工艺流程
图2 复合胶条式中空玻璃工艺流程
主要中空玻璃生产线如图3、图4和图5所示。
图3 卧式中空玻璃生产线
图4 卧式暖边中空玻璃生产线
图5 立式中空玻璃生产线
中空玻璃的制造采用不同的密封方式，其密封工艺比较如表3所示。
表3 中空玻璃不同密封工艺比较
中空玻璃的胶层结构如图6、图7所示。
图6 密封胶结构示意图
图7 胶条结构示意图
4 中空玻璃的节能指标
中空玻璃主要的节能指标为传热系数K和太阳得热系数SHGC。影响K值和SHGC值的主要指标有：
（1）玻璃厚度。玻璃越厚，K值和 SHGC值就越小，变化基本为直线关系。颜色玻璃厚度对SHGC值影响较大。
（2）气体间隔层的厚度。中空玻璃间隔层越厚，K值就越小。但厚度达到一定程度后K值的变化很小，对SHGC值无影响。
（3）安装角度。中空玻璃一般都是垂直放置，水平放置时K值增大。
（4）Low-E玻璃的辐射率。单片玻璃的辐射率越小K值就越小，Low-E中空的K值变化受辐射率的影响不显著。
5 中空玻璃的检验
中空玻璃最关键的是质量，投入使用的中空玻璃必须符合国家标准，按照GB/T 11944—2002《中空玻璃》进行检测，其检测指标和目的见表4。
表4 中空玻璃的检测指标和目的
6 加大中空玻璃高质量发展
目前，中空玻璃正由贵族化转为平民化，随着我国房地产逐步进入常规发展，开发商及购房者都对楼盘的品质和细节尤其关注，特别是门窗节能、中空玻璃是否优良和高档已成为卖点之一。随着我国经济发展水平的进一步提高，建筑能耗在社会总能耗中正逐步上升到30%，在建筑围护部件中门窗是最关键的因素之一，门窗的能耗占建筑围护部件总能耗近一半的比例。增强门窗的保温隔热性能，提高工作和居住的舒适度，大力提高建筑物的节能水平是当前形势发展的迫切需要。
在我国新增建筑中，中空玻璃已经得到全面推动和普及，但在既有建筑中，中空玻璃的使用率还不足10%，与发达国家相比仍有较大差距。随着我国一系列节能政策法规的出台，高质量的节能中空玻璃必将被大力推广使用，其市场需求会进一步扩大，生产技术和规模会有更好的阶段性发展。因此，中空玻璃的发展需要紧紧围绕我国建筑节能、环保、绿色建筑的大趋势，持续健康地在市场中占有更大的比率。
