中空玻璃可行性报告

中空玻璃发展及性能分析中空玻璃的加工方式及使用形式在行业内一直是议论和关注的焦点，其中，中空玻璃是否必须使用双道密封及铝条法中空玻璃与胶条法中空玻璃的性能优劣的问题，尤其是在玻璃幕墙上使用胶条法中空玻璃上，各方意见不同，争论较大。

笔者认为，要解决对这些问题的争论，首先应了解我国中空玻璃的发展历史及现状，了解中空玻璃的作用和品质评价方式及各种产品的特点。

了解了这些，问题就会迎刃而解。

以下是笔者个人的观点，仅供参考。

一、我国中空玻璃发展的历史及现状我国自1964年开始研制中空玻璃，直到80年代初，中空玻璃产品仍处于研制开发阶段，产品工艺落后，质量低下，使用范围很小，许多行业内部人士还将中空玻璃误认为真空玻璃，直到1985年以前，随着我国改革开放的深入，经济水平的提高，建筑业有了很大的发展，而中空玻璃的需求仍要靠从国外进口来满足，为了解决这一问题，从1985年到1990年，我国先后从意大利、德国、美国和奥地利等国家引进了十几条中空玻璃生产线，其中铝条法生产线占多数，而胶条法生产线仅一二条，影响较小；同时这期间手工生产的单道密封中空玻璃因投入少，加工过程简单而得到了发展，这些厂家的投产，极大地推动了中空玻璃产品的应用，并以较低的价格迎合了市场的需求。

但是，随着使用时间的延长，人们发现这种产品有其致命的缺点——使用寿命短，而且失效的中空玻璃的使用效果还不如单层玻璃，既不能擦洗又影响美观。

在1996年，建设部制定的幕墙施工技术规范中，第一次明确提出了幕墙使用的中空玻璃必须是双道密封，极大地推动了双道密封中空玻璃的发展，也延长了中空玻璃的使用寿命。

随着国家对建筑节能和环保产品应用的重视，国家大力提倡使用塑窗和节能型铝窗，限制使用木窗和普通的铝窗，淘汰使用钢窗，许多地方省市也相继出台了一系列的法规，强制使用节能型门窗，市场上中空玻璃的需求量大增。

据统计，在1995年到1999年的几年间，我国引进了近50条铝条法生产线和十几条胶条法生产线，年产量超过1500万平方米中空玻璃，这还不包括众多手工生产的单道密封中空玻璃；而1999年全国使用的中空玻璃量仅仅刚超过1000万平方米，设备开工率普遍不及50％，加上中空玻璃的生产在某些地区并不是全季度生产，这些厂家的设备开工率更低。

1985年，实唯高胶条中空玻璃开始在国内建筑上使用，通过对比各种形式的产品使用，人们发现使用不同的密封方式，中空玻璃的使用寿命是不同的。

由于单道密封的铝条法中空玻璃产品的使用寿命较短，人们在对单道密封铝条法中空玻璃的产品质量产生怀疑的同时，认为胶条法中空玻璃也是单道密封，是否也与铝条法的一样，使用寿命较短呢?而且认为胶条法中空玻璃不能应用于玻璃幕墙上。

其实这种观点是不对的，我们应在不否认任何一种产品的前提下，通过分析各种中空玻璃产品的结构性能和用途，来分析这种产品的性能和使用寿命。

二、中空玻璃的性能中空玻璃的定义为：两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘接密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。

因中空玻璃内部的气体是干燥的，使中空玻璃具有隔音、隔热、防结露、降低冷辐射及增强玻璃的安全性等功能。

众所周知，能量的传递有三种方式：即辐射传递、对流传递和传导传递。

辐射传递是能量通过射线以辐射的形式进行的传递，这种射线包括可见光、红外线和紫外线等的辐射，就像太阳光线的传递一样。

合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃间隔层厚度，可以最大限度的降低能量通过辐射形式的传递，从而降低能量的损失。

对流传递是由于在玻璃的两侧具有温度差，造成空气在冷的一面下降而在热的一面上升，产生空气的对流，而造成能量的流失。

合理的中空玻璃设计，可以降低气体的对流，从而降低能量的对流损失。

传导传递是通过物体分子的运动，带动能量进行运动，而达到传递的目的，就像用铁锅做饭和用电烙铁焊东西一样，而中空玻璃对能量的传导传递是通过玻璃和其内部的空气来完成的。

因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔热性能的重要因素。

由于中空玻璃内部存在着可以吸附水分子的干燥剂，气体是干燥的，在温度降低时，中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象，同时，在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，5毫米玻璃在室外温度为8℃时开始结露，而16毫米(5＋6＋5)中空玻璃在同样条件下，室外温度为－2℃时结露，27毫米(5＋6＋5＋6＋5)三层中空玻璃在室外温度为－11℃时才开始结露。

由于中空玻璃的隔热性能较好，玻璃两侧的温度差较大，还可以降低冷辐射的作用：当室外温度为－10℃时，室内单层玻璃窗前的温度为－2℃，而中空玻璃窗前的温度是13℃；在相同的房屋结构中，当室外温度为－8℃，室内温度为20℃时，3毫米普通单层玻璃冷辐射区域占室内空间的67 4％，而采用双层中空玻璃(3＋6＋3)则为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况下，中空玻璃的抗风压强度是普通单片玻璃的1 5倍。

三、密封结构的影响根据中空玻璃使用地点的不同，使用目的不同，中空玻璃所用的原材料和结构也不尽相同。

如在南方地区，全年的气温较高，光照时间较长，在使用中空玻璃时，较多考虑的是控制外部的热量能够较少地进入室内，在选择中空玻璃的原片时，会更多地考虑使用镀膜玻璃；在北方地区，使用中空玻璃的主要目的是采暖和保温，所以就会较多地考虑选用透明玻璃作中空玻璃的原片。

而在需要控制噪音的地方，就需要采用三层或充气的中空玻璃，以达到使用的目的。

随着经济的发展，中空玻璃的产品品种也有了较多的发展，采用的原材料的品种也随着增加。

如幕墙用中空玻璃，门窗用中空玻璃，汽车、火车用中空玻璃，电器用中空玻璃，装饰用中空玻璃(包括镶嵌中空玻璃、彩晶立线中空玻璃)等等。

所有这些产品，虽然由于用途不同，使用的原材料不尽相同，但基本组成是相同的，即玻璃——所有的平板玻璃及其深加工产品，是构成中空玻璃的基本成份；密封剂——对中空玻璃的边部进行密封，确保尽可能少的水蒸气进入中空玻璃的内部，延长中空玻璃的失效时间；干燥剂——保证将密封在中空玻璃内部的水分吸附干净，并吸附随着时间推移通过密封胶进入中空玻璃内部的所有水蒸气，保证中空玻璃的寿命；隔条——控制中空玻璃内、外两片玻璃的间距，保证中空玻璃具有合理的空间层厚度。

由此我们可以看出，在构成中空玻璃的所有原材料中，密封剂和干燥剂性能的好坏，对中空玻璃产品的使用寿命影响较大；在考虑节能问题时，间隔条和密封胶的热传导性能的好坏将直接影响中空玻璃的边部的隔热性能，从而影响门窗整体的隔热性能。

所以，在选用中空玻璃时，首先应考虑在满足使用性能(包括隔热、隔音性能)的前提下，采用使用寿命长的产品。

因为影响中空玻璃使用寿命的因素是密封剂的密封性能、耐老化性能和干燥剂的吸附能力的大小，而决定因素是密封剂的性能。

只有当密封剂的密封性能好，水气渗透系数低时，进入中空玻璃内部的水蒸气的量很少，而且一直保持这个状态，仅用很少的干燥剂就能保证中空玻璃内部气体干燥，从而保证中空玻璃的效果。

中空玻璃门窗将成建筑主导随着我国国民经济的发展，国家对环境保护、节能、改善居住条件等问题要求越来越高，相应地制定了一批技术法规。

近年修订的《民用建筑节能设计标准》〈JGJ26095〉（以下简称新标准）要求建筑物采暖能耗比上世纪80年代的标准降低50%%（其中建筑物承担30%%，采暖系统承担20%%），对建筑物围护结构材料和门窗的传热系数提出了新的要求。

单层玻璃窗的传热系数为6W/m2.K；单框双玻钢塑复合窗的传热系数为3.5W/m2.K；单框双玻塑料窗的传热系数为2.6W/m2.K。

窗户的传热系数要达到2.5W/m2.K以下必须使用中空玻璃。

根据新标准，北京、天津、沈阳、大连等地采用双玻就能满足要求。

但是双玻容易产生结露问题，特别是当双玻密封不严时，中空层玻璃内表面容易结雾而影响使用性能。

因此，用中空玻璃取代双玻窗是必然发展趋势。

虽然我国新标准对窗户的传热系数要求比原来的标准有了很大提高，但同国外相比还有一定的差距。

中空玻璃行业发展空间依然很大中空玻璃是在两片或多片玻璃中间，用注入干燥剂的铝框或胶条，将玻璃隔开，四周用胶接法密封，使中间腔体始终保持干燥气体，具有节能、隔音功能的玻璃制品。

中空玻璃的节能性是通过构造中空玻璃的空间结构实现的，其干燥不对流的空气层可减少热的传导，从而有效降低其传热系数以达到节能的目的。

在中空玻璃发展的最初阶段，不论是熔接法还是焊接法制作的中空玻璃，与现在胶接法中空玻璃均存在着截然不同的结构特征。

熔接法和焊接法中空玻璃是将两片玻璃四周熔接或焊接密封后，向中空玻璃腔体内注入干燥气体，使之达到保温、隔音的性能。

胶接法则具有特有的腔体空气干燥系统，正是有了这套干燥系统，才使得中空玻璃在结构和工艺上的改进成为可能。

为了寻求节能性能的提高，又开发出了多层中空玻璃、Low-E中空玻璃和腔体里充入惰性气体的中空玻璃等产品。

这些新的技术、新的材料的运用，使中空玻璃的重要性能指标——传热系数U值（或K 值）被不断优化，传热系数U值从大于2.9W/m2•K降低到小于1.9W/m2•K，甚至更低可达到1.4W/m2•K。

1 国外中空玻璃行业发展简介中空玻璃的生产技术最早起源于美国，20世纪60年代首先在欧洲发达国家开始工业化生产并使用。

由于它具有最突出的独特功能——节能，因而在北美、欧洲各国、日本、韩国等国家得到了推广、生产和应用。

真正的广泛应用源于1973年第一次世界性石油危机的爆发，由于石油禁运，使西方发达国家能源使用极为紧缺，节能成为缓解能源危机的最直接有效的手段。

对中空玻璃这一节能产品的使用和开发，各发达国家政府都给予了足够的重视和政策方面的支持。

在中空玻璃生产工艺技术方面，通过不断探索和改进，使产品的使用性能日益提高。

在国际市场美国是中空玻璃生产大国，也是消费大国之一。

20世纪80年代后期最高峰年耗用中空玻璃达8000万m2，当今美国中空玻璃应用普及率已高达83%。

目前，欧洲已有1600家中空玻璃制造企业，日平均产量65万m2，每年可生产中空玻璃约2.29亿m2，列世界中空玻璃生产、销售、应用之首。

2 我国中空玻璃行业发展现状与分析我国的中空玻璃生产始于20世纪60年代，采用的是手工制作单道密封工艺。

80年代初期，从奥地利、美国等国家引进了中空玻璃生产设备，采用了机械加工双道密封工艺。

1997年以前，我国采用机械生产中空玻璃的企业不足百家，目前，我国采用机械生产中空玻璃的企业达千余家，生产量也从1997年的350万m2，上升至2002年的2300万m2，2003年达到3000万m2以上。

从目前的市场供需情况分析，在近一段时期内，中空玻璃市场仍将呈现快速上升的态势。