边部密封对中空玻璃寿命的影响

  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。