邊部密封對中空玻璃壽命的影響

  中空玻璃的加工方式及使用形式在行業(yè)內一直是議論和關(guān)注的焦點(diǎn)，其中，中空玻璃是否必須使用雙道密封及鋁條法中空玻璃與膠條法中空玻璃的性能優(yōu)劣的問(wèn)題，尤其是在玻璃幕墻上使用膠條法中空玻璃上，各方意見(jiàn)不同，爭論較大。筆者認為，要解決對這些問(wèn)題的爭論，首先應了解我國中空玻璃的發(fā)展歷史及現狀，了解中空玻璃的作用和品質(zhì)評價(jià)方式及各種產(chǎn)品的特點(diǎn)。了解了這些，問(wèn)題就會(huì )迎刃而解。以下是筆者個(gè)人的觀(guān)點(diǎn)，僅供參考。
一、我國中空玻璃發(fā)展的歷史及現狀
　　我國自1964年開(kāi)始研制中空玻璃，直到80年代初，中空玻璃產(chǎn)品仍處于研制開(kāi)發(fā)階段，產(chǎn)品工藝落后，質(zhì)量低下，使用范圍很小，許多行業(yè)內部人士還將中空玻璃誤認為真空玻璃，直到1985年以前，隨著(zhù)我國改革開(kāi)放的深入，經(jīng)濟水平的提高，建筑業(yè)有了很大的發(fā)展，而中空玻璃的需求仍要靠從國外進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足，為了解決這一問(wèn)題，從1985年到1990年，我國先后從意大利、德國、美國和奧地利等國家引進(jìn)了十幾條中空玻璃生產(chǎn)線(xiàn)，其中鋁條法生產(chǎn)線(xiàn)占多數，而膠條法生產(chǎn)線(xiàn)僅一二條，影響較小；同時(shí)這期間手工生產(chǎn)的單道密封中空玻璃因投入少，加工過(guò)程簡(jiǎn)單而得到了發(fā)展，這些廠(chǎng)家的投產(chǎn)，極大地推動(dòng)了中空玻璃產(chǎn)品的應用，并以較低的價(jià)格迎合了市場(chǎng)的需求。但是，隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng)，人們發(fā)現這種產(chǎn)品有其致命的缺點(diǎn)——使用壽命短，而且失效的中空玻璃的使用效果還不如單層玻璃，既不能擦洗又影響美觀(guān)。在1996年，建設部制定的幕墻施工技術(shù)規范中，第一次明確提出了幕墻使用的中空玻璃必須是雙道密封，極大地推動(dòng)了雙道密封中空玻璃的發(fā)展，也延長(cháng)了中空玻璃的使用壽命。
　　隨著(zhù)國家對建筑節能和環(huán)保產(chǎn)品應用的重視，國家大力提倡使用塑窗和節能型鋁窗，限制使用木窗和普通的鋁窗，淘汰使用鋼窗，許多地方省市也相繼出臺了一系列的法規，強制使用節能型門(mén)窗，市場(chǎng)上中空玻璃的需求量大增。據統計，在1995年到1999年的幾年間，我國引進(jìn)了近50條鋁條法生產(chǎn)線(xiàn)和十幾條膠條法生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)量超過(guò)1500萬(wàn)平方米中空玻璃，這還不包括眾多手工生產(chǎn)的單道密封中空玻璃；而1999年全國使用的中空玻璃量?jì)H僅剛超過(guò)1000萬(wàn)平方米，設備開(kāi)工率普遍不及50％，加上中空玻璃的生產(chǎn)在某些地區并不是全季度生產(chǎn)，這些廠(chǎng)家的設備開(kāi)工率更低。
　　1985年，實(shí)唯高膠條中空玻璃開(kāi)始在國內建筑上使用，通過(guò)對比各種形式的產(chǎn)品使用，人們發(fā)現使用不同的密封方式，中空玻璃的使用壽命是不同的。由于單道密封的鋁條法中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命較短，人們在對單道密封鋁條法中空玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生懷疑的同時(shí)，認為膠條法中空玻璃也是單道密封，是否也與鋁條法的一樣，使用壽命較短呢?而且認為膠條法中空玻璃不能應用于玻璃幕墻上。其實(shí)這種觀(guān)點(diǎn)是不對的，我們應在不否認任何一種產(chǎn)品的前提下，通過(guò)分析各種中空玻璃產(chǎn)品的結構性能和用途，來(lái)分析這種產(chǎn)品的性能和使用壽命。
二、中空玻璃的性能
　　中空玻璃的定義為：兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開(kāi)并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。因中空玻璃內部的氣體是干燥的，使中空玻璃具有隔音、隔熱、防結露、降低冷輻射及增強玻璃的安全性等功能。
　　眾所周知，能量的傳遞有三種方式：即輻射傳遞、對流傳遞和傳導傳遞。
　　輻射傳遞是能量通過(guò)射線(xiàn)以輻射的形式進(jìn)行的傳遞，這種射線(xiàn)包括可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)等的輻射，就像太陽(yáng)光線(xiàn)的傳遞一樣。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃間隔層厚度，可以最大限度的降低能量通過(guò)輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失。
　　對流傳遞是由于在玻璃的兩側具有溫度差，造成空氣在冷的一面下降而在熱的一面上升，產(chǎn)生空氣的對流，而造成能量的流失。合理的中空玻璃設計，可以降低氣體的對流，從而降低能量的對流損失。
　　傳導傳遞是通過(guò)物體分子的運動(dòng)，帶動(dòng)能量進(jìn)行運動(dòng)，而達到傳遞的目的，就像用鐵鍋做飯和用電烙鐵焊東西一樣，而中空玻璃對能量的傳導傳遞是通過(guò)玻璃和其內部的空氣來(lái)完成的。因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔熱性能的重要因素。
　　由于中空玻璃內部存在著(zhù)可以吸附水分子的干燥劑，氣體是干燥的，在溫度降低時(shí)，中空玻璃的內部也不會(huì )產(chǎn)生凝露的現象，同時(shí)，在中空玻璃的外表面結露點(diǎn)也會(huì )升高。如當室外風(fēng)速為5m／s，室內溫度20℃，相對濕度為60％時(shí)，5毫米玻璃在室外溫度為8℃時(shí)開(kāi)始結露，而16毫米(5＋6＋5)中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為－2℃時(shí)結露，27毫米(5＋6＋5＋6＋5)三層中空玻璃在室外溫度為－11℃時(shí)才開(kāi)始結露。
　　由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側的溫度差較大，還可以降低冷輻射的作用：當室外溫度為－10℃時(shí)，室內單層玻璃窗前的溫度為－2℃，而中空玻璃窗前的溫度是13℃；在相同的房屋結構中，當室外溫度為－8℃，室內溫度為20℃時(shí)，3毫米普通單層玻璃冷輻射區域占室內空間的674％，而采用雙層中空玻璃(3＋6＋3)則為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況下，中空玻璃的抗風(fēng)壓強度是普通單片玻璃的15倍。
三、密封結構的影響
　　根據中空玻璃使用地點(diǎn)的不同，使用目的不同，中空玻璃所用的原材料和結構也不盡相同。如在南方地區，全年的氣溫較高，光照時(shí)間較長(cháng)，在使用中空玻璃時(shí)，較多考慮的是控制外部的熱量能夠較少地進(jìn)入室內，在選擇中空玻璃的原片時(shí)，會(huì )更多地考慮使用鍍膜玻璃；在北方地區，使用中空玻璃的主要目的是采暖和保溫，所以就會(huì )較多地考慮選用透明玻璃作中空玻璃的原片。而在需要控制噪音的地方，就需要采用三層或充氣的中空玻璃，以達到使用的目的。
　　隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，中空玻璃的產(chǎn)品品種也有了較多的發(fā)展，采用的原材料的品種也隨著(zhù)增加。如幕墻用中空玻璃，門(mén)窗用中空玻璃，汽車(chē)、火車(chē)用中空玻璃，電器用中空玻璃，裝飾用中空玻璃(包括鑲嵌中空玻璃、彩晶立線(xiàn)中空玻璃)等等。
　　所有這些產(chǎn)品，雖然由于用途不同，使用的原材料不盡相同，但基本組成是相同的，即玻璃——所有的平板玻璃及其深加工產(chǎn)品，是構成中空玻璃的基本成份；密封劑——對中空玻璃的邊部進(jìn)行密封，確保盡可能少的水蒸氣進(jìn)入中空玻璃的內部，延長(cháng)中空玻璃的失效時(shí)間；干燥劑——保證將密封在中空玻璃內部的水分吸附干凈，并吸附隨著(zhù)時(shí)間推移通過(guò)密封膠進(jìn)入中空玻璃內部的所有水蒸氣，保證中空玻璃的壽命；隔條——控制中空玻璃內、外兩片玻璃的間距，保證中空玻璃具有合理的空間層厚度。
　　由此我們可以看出，在構成中空玻璃的所有原材料中，密封劑和干燥劑性能的好壞，對中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命影響較大；在考慮節能問(wèn)題時(shí)，間隔條和密封膠的熱傳導性能的好壞將直接影響中空玻璃的邊部的隔熱性能，從而影響門(mén)窗整體的隔熱性能。
　　所以，在選用中空玻璃時(shí)，首先應考慮在滿(mǎn)足使用性能(包括隔熱、隔音性能)的前提下，采用使用壽命長(cháng)的產(chǎn)品。因為影響中空玻璃使用壽命的因素是密封劑的密封性能、耐老化性能和干燥劑的吸附能力的大小，而決定因素是密封劑的性能。只有當密封劑的密封性能好，水氣滲透系數低時(shí)，進(jìn)入中空玻璃內部的水蒸氣的量很少，而且一直保持這個(gè)狀態(tài)，僅用很少的干燥劑就能保證中空玻璃內部氣體干燥，從而保證中空玻璃的效果。