充氣中空玻璃隔熱性能的提高

　　低輻射鍍膜玻璃在上世紀80年代曾是令人興奮的新型產品，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PPG和LOF對他們具有20年“玻璃優勢”的中空玻璃開始充氣時，還是一個相對比較新的概念，美國很多使用有機密封膠的中空玻璃生產企業開始在生產中空玻璃上考慮充氣。充氣在歐洲是1972開始起步，現在已經非常成功，因為他們的油價很高(比美國高6倍)，這使得歐洲在節能意識上比美國更勝一籌。正因為這樣，歐洲市場傳統上在中空玻璃節能工藝開發方面就已經是先鋒了。例如低輻射鍍膜玻璃，在美國之前歐洲就已經大面積使用了。

　　在歐洲，德國是制定充氣標準的先鋒之一。這些標準，已經被納入德國DIN測試標準，在其他很多國家都被作為模范，尤其是在充氣中空玻璃質量控制項目上。

　　充氣被認為是相對較新的實踐，首次開發是在1935年，那時候是為通過充氣認定不同氣體的導熱率為課題申請的專利。在1957年，A.Krings和J.T.Olink發表了一篇關于充氣中空玻璃的論文，里面包括了一些熱傳導測量等基本信息。

　　在60年代，許多企業開始開發充氣工業化應用的機械設備。一些企業之前有醫療行業氣體應用方面的經驗，然后根據既有經驗把它應用到了玻璃行業。

　　自70年代中期起，充氣已經在歐洲盛行。歐洲大陸主要市場，如奧地利，比利時，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。

　　隨著北美市場對節能需求與日俱增，充氣中空玻璃開始被公認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隔熱和隔聲。最普遍被應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合使用。

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

　　熱工性能的改善

　　能量通過三種途徑經中空玻璃傳遞:傳導，對流和輻射。

　　傳導造成的熱損失發生是因為熱能總是流向較低溫度的方向。氣體，比空氣密度大，降低了建筑物的熱能在冬天向外流動的速度，同時在夏天減少了戶外熱能的進入。對流是氣體在玻璃片中間隔層內活動產生的熱傳遞，特定的氣體類型和密閉的間隔層對此有巨大的影響。充氣通常不會影響熱輻射通過中空玻璃傳遞熱能。不過，SF6對輻射有一些影響，是因為它會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

　　數據來源：

　　(1) Forschungingstitutfuer Waermeschutz, Munich (1978)

　　(2) Architectural Testing, York (1982)

　　(3) Glaeser (1977)

　　試驗樣片尺寸：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

　　數據來源：

　　Forschungingstitut fuer Waermeschutz, Munich (1978)

　　Architectural Testing, York (1982)

　　試驗樣片尺寸：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

　　數據來源：

　　Glaverbel，Brussels(1988)

　　試驗樣片尺寸：31.5″×31.5″

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