基本介紹
- 中文名：中空玻璃
- 外文名：Double-glazed
- 發明時間：1865年
- 特點：光學性能好；保溫隔熱；防結露等
- 構成：由兩層或多層平板玻璃
結構,原理,特點,主要用途,常見分類,安全性能,發展前景,設計要點,主要問題,控制措施,製作流程,鑑別方法,技術參數,
結構
中空玻璃是由兩層或多層平板玻璃構成。四周用高強高氣密性複合粘結劑，將兩片或多片玻璃與密封條、玻璃條粘接、密封。中間充入乾燥氣體，框內充以乾燥劑，以保證玻璃片間空氣的乾燥度。可以根據要求選用各種不同性能的玻璃原片，如無色透明浮法玻璃壓花玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、夾絲玻璃、鋼化玻璃等與框線（鋁框架或玻璃條等），經膠結、焊接或熔接而製成。
中空玻璃
中空玻璃其結構如圖雙層中空玻璃剖面圖。中空玻璃可採用3、4、5、6、8、10、12mm厚片度原片玻璃，空氣層厚度可採用6、9、12mm間隔。
玻璃的熱傳導率是空氣的27倍，只要中空玻璃是密封的，該中空玻璃就在最佳隔熱效果。
中空玻璃的玻璃與玻璃之間，留有一定的空間。框內充以乾燥劑，以保證玻璃片間空氣的乾燥度。中空玻璃的兩層間距一般為8mm。
高性能中空玻璃與一般普通中空玻璃不同，除在兩層玻璃中間封入乾燥空氣之外，還要在外側玻璃中間空氣層側，塗上一層熱性能好的特殊金屬膜。它可以截止由太陽射到室內的相當的能量，起到更大的隔熱效果。
原理
由於中空玻璃內部存在著可以吸附水分子的乾燥劑，氣體是乾燥的，在溫度降低時，中空玻璃的內部也不會產生凝露的現象，同時，在中空玻璃的外表面結露點也會升高。如當室外風速為5m/s，室內溫度20℃，相對濕度為60%時，5mm玻璃在室外溫度為8℃時開始結露，而16mm（5+6+5）中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為-2℃時才上結露，27mm（5+6+5+6+5）三層中空玻璃在室外溫度為-11℃時才開始結露。
中空玻璃的能量傳遞有三種方式：即輻射傳遞、對流傳遞和傳導傳遞。
輻射傳遞
輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進行的傳遞，這種射線包括可見光、紅外線和紫外線等的輻射，就象太陽光線的傳遞一樣。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輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失。
對流傳遞
對流傳遞是由於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，產生空氣的對流，而造成能量的流失。造成這種現象的原因有幾個：一是玻璃與周邊的框架系統的密封不良，造成窗框內外的氣體能夠直接進行交換產生對流，導致能量的損失；二是中空玻璃的內部空間結構設計的不合理，導致中空玻璃內部的氣體因溫度差的作用產生對流，帶動能量進行交換，從而產生能量的流失；三是構成整個系統的窗的內外溫度差較大，致使中空玻璃內外的溫度差也較大，空氣藉助冷輻射和熱傳導的作用，首先在中空玻璃的兩側產生對流，然後通過中空玻璃整體傳遞過去，形成能量的流失。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
傳導傳遞是通過物體分子的運動，帶動能量進行運動，而達到傳遞的目的，就象用鐵鍋作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玻璃和其內部的空氣來完成的。我們知道，玻璃的導熱係數是0.77W/ mk。而空氣的導熱係數是0.028 W/ mk，由此可見，玻璃的熱傳導率是空氣的27倍，而空氣中的水分子等活性分子的存在，是影響中空玻璃能量的傳導傳遞和對流傳遞性能的主要因素，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。
特點
①較大的節能效果
中空玻璃
中空玻璃高性能中空玻璃，由於有一層特殊的金屬膜，可達到0.22-0.49遮蔽係數，使室內空調（冷氣）負載減輕。傳熱係數1.4-2.8W（m2.K），比普通中空玻璃好。對減輕室內暖氣負荷，同樣發揮很大效率。因此，窗戶開得越大，節能效果越明顯。
②改善室內環境
高性能中空玻璃可以攔截由太陽射到室內的相當的能量，因而可以防止因輻射熱引起的不舒適感和減輕夕照陽光引起的目眩。
③豐富的色調和藝術性
高性能中空玻璃有多種色彩，可以根據需要選用色彩，以達到更理想的藝術效果。
④高性能中空玻璃用途
適用於辦公大樓、展覽室、圖書館等公共設施和像計算機房、精密儀器車間、化學工廠等要求恆溫恆濕的特殊建築物。另外也可以用於防曬和防夕照目眩的地方。
注意事項：中空玻璃中間封入乾燥空氣，因此根據溫度、氣壓的變化，內部空氣壓力也隨之變化，但玻璃面上只產生很小的變形。另外，製造時可能產生微小翹曲，施工過程中也可能形成畸變。所以包括這樣一些因素在內，有時對反射也相應地有些變化，應予以重視。選用顏色不同，反射也不盡相同。
金、銅及銀金屬塗層在中遠紅外區，即波長範圍大於4μm時，反射率很高。如金屬塗層為典型厚度，全部反射率可達90%-95%，高紅外反射率就相當於低發射率（Low-e），這會減少中空玻璃組件內外玻璃板的輻射轉換，與此相應的是，與空氣層為12mm標準中空玻璃構件比較，其隔熱值能夠從0.3W/(m2.K)。另外，如構件中的空氣由重氣體替代的話，其隔熱值是1.4W/(m2.K)。減薄金屬層的厚度，透光率可以增加到60%-60%左右。此種極薄的塗層具有非常好的保護太能的作用，同時還仍有很高的紅外反射率值，在85%或75%範圍內。空氣層為12mm中間充以重氣體，用塗層隔熱值可達1.6-1.9W/(m2.K)。
主要用途
中空玻璃主要用於需要採暖、空調、防止噪音或結露以及需要無直射陽光和特殊光的建築物上。廣泛套用於住宅、飯店、賓館、辦公樓、學校、醫院、商店等需要室內空調的場合。也可用於火車、汽車、輪船、冷凍櫃的門窗等處。
中空玻璃主要用於外層玻璃裝飾。其光學性能、導熱係數、隔音係數均應符合國家標準。結構合理，設計符合標準的中空玻璃，才能發揮其隔熱、隔音、防盜、防火的功效。採用抽真空雙層鋼化玻璃更可以到達實驗室標準！市場上還有添加惰性氣體和彩色顏料氣體的中空玻璃，以及增加美景條等起到加固和裝飾作用。
中空玻璃鋁隔條的作用：鋁被稱為活潑金屬元素，但在空氣中其表面會形成一層緻密的氧化膜，使之不能與氧、水繼續作用。在高溫下能與氧反應，放出大量熱，用此種高反應熱，鋁可以從其它氧化物中置換金屬（鋁熱法）。
常見分類
一．浮法中空玻璃
二．鋼化中空玻璃
三．鍍膜中空玻璃
四．LOW-E中空玻璃
常見的中空玻璃：5+9A+5雙層中空。聖海門窗解釋說這裡的5是指玻璃的厚度是5mm，9指的是中空部分有9mm，字母A是air的縮寫。市場上還有的型號5+15A+5，5+22A+5，5+27A+5，5+32A+5等等，知道了上面的含義就不難理解了。
安全性能
中空玻璃由於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，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，3mm普通單層玻璃冷輻射區域占室內空間的67.4%，而採用雙層中空玻璃（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，中空玻璃的抗風壓強度是普通單片玻璃的1.5倍。
發展前景
居民消費結構升級、鼓勵企業自主創新、新農村建設和城鎮化進程等都將保證國內市場對玻璃產品的中長期需求增長趨勢不變。隨著建築、汽車、裝飾裝修、家具、信息產業技術等行業的發展和人們對生活空間環境要求的提高，安全玻璃、節能中空玻璃等功能性加工產品得到廣泛套用。平板玻璃的供求格局和消費結構正在發生變化。
中空玻璃
中空玻璃玻璃行業的發展與國民經濟的許多行業都存在著聯繫，玻璃行業對推動整個國民經濟的發展都起著積極作用。因此“十一五”規劃中也對玻璃產業的發展提出了具體要求。也頒布了各項法律法規來規範玻璃行業的健康發展。在新的形勢下，玻璃工業必須按照科學發展觀的要求，轉變增長方式，有效調整產業結構，才能促進行業健康發展。
設計要點
1 槽鋁式雙道密封中空玻璃第一道密封用丁基膠，具有極低的水蒸氣透過率；第二道密封膠主要有聚硫膠和矽酮膠。聚硫膠水蒸氣透過率小於矽酮膠，但抗紫外線能力不如矽酮膠，故適用於窗或有框玻璃幕牆（因鋁框可遮陽，避免太陽光直接照射）；矽酮膠則適用於隱框玻璃幕牆，其抗紫外線能力及強度均高於聚硫膠。當建築對中空玻璃有較高的裝飾性要求時，可選用乳白色或透明的矽酮膠。木窗則忌用矽酮膠做為第二道密封，因其抗木製品防腐劑的能力很差，密封劑會因遷移而受損。
2 間隔鋁框宜採用連續長管彎角式，接頭處套用丁基膠做密封處理；間隔鋁框如採用四角插接式，其各個接頭處亦套用丁基膠做密封處理，以此做成的中空玻璃，使用壽命不如前者。當中空玻璃第二道密封膠採用矽酮膠時，不應採用四角插接式間隔鋁框的中空玻璃。
3 因為使用了密封膠密封，故不應在70℃或更高的溫度下使用，否則會大大影響中空玻璃的使用壽命。
4 中空玻璃空氣層內部壓力的變化使玻璃變形，會導致影象畸變，故在海拔1000m或以上使用中空玻璃時，空氣層的氣壓必須調整，在下訂單時應與玻璃供應商商議。
5 窗戶的隔熱性能與窗框材料密切相關，因此應選擇隔熱性能良好的窗框材料。
6 如用作採光頂棚，室內側玻璃應使用夾層或防爆膜。
7 Low-E中空玻璃，膜面位於第2面或第3面，應根據設計需要選擇。如果設計的中空玻璃必須為大小片形式，則膜面必須置於第3面。
8 四邊支承中空玻璃的最大許用面積為中空玻璃按兩單片玻璃薄片厚度計算出的最大許用面積的1.5倍。
9 建築設計時應對以下技術性能提出要求：保溫性能、隔熱性能、隔聲性能、採光性能、密封性能、耐候性能。
暖邊密封系統
（1）門窗用中空玻璃，可以採用單獨使用膠條密封系統作為單道密封方式，可以保證中空玻璃具有10年以上的使用壽命。幕牆用中空玻璃，必須在膠
中空玻璃
中空玻璃條的外面封結構膠作為二次密封膠，以保證中空玻璃具有足夠的結構強度。
（2）特別適宜製作異形中空玻璃和充氣中空玻璃，尤其適宜異形充氣Low-E中空玻璃使用，因為膠條本身沒有對Low-E 膜層產生不良影響的揮發氣體，所以能夠保證Low-E中空玻璃具有長久的使用壽命。
（3）超級間隔條式中空玻璃
窗用中空玻璃，可在超級間隔條的外側封足夠深度的熱熔丁基膠，以保證中空玻璃密封系統具有足夠的抗水氣滲透性能。幕牆用中空玻璃，必須在熱熔丁基膠外側封足夠深度的第三層結構膠，以保證中空玻璃具有足夠的結構強度和使用壽命。
傳統暖邊間隔系統
（1）U 型條式中空玻璃
窗用中空玻璃，可以僅僅採用熱熔丁基膠作為單獨的密封材料使用。幕牆用中空玻璃，必須在熱熔丁基膠外側封足夠深度的結構膠，以保證具有足夠的粘結強度和使用壽命。在用做充氣中空玻璃時，必須十分注意U 型條接頭處的密封。
（2）注膠式鋁條中空玻璃
基本等同與傳統鋁條中空玻璃，需要注意的是由於這種產品採用的是在兩個鋁條中間採用隔熱材料粘結，因此整個鋁條的厚度必須超過12mm 才能實現，而且由於中間隔熱材料的特性，很難在拐角處實現彎角處理，所以在設計使用充氣中空玻璃時需要注意接角處的密封控制。
工藝條件
1、根據風荷載控制開孔規定尺寸及所需玻璃的厚度。
2、中空玻璃要製成構建，尺寸不能改變，裝配中空玻璃的開孔應是長方形和垂直的，注意檢查其規格的精確性。
3、中空玻璃不允許有任何表面被油漆或紙張所覆蓋，因為這會造成局部過熱而導致破碎。
4、中空玻璃不得與框架直接接觸。
5、安裝要求應根據鑲嵌中空玻璃的材料種類而變化。
2、中空玻璃要製成構建，尺寸不能改變，裝配中空玻璃的開孔應是長方形和垂直的，注意檢查其規格的精確性。
3、中空玻璃不允許有任何表面被油漆或紙張所覆蓋，因為這會造成局部過熱而導致破碎。
4、中空玻璃不得與框架直接接觸。
5、安裝要求應根據鑲嵌中空玻璃的材料種類而變化。
主要問題
中空玻璃作為建築節能材料，因其具有良好的隔熱和隔音性能而被廣泛套用。同時對中空玻璃的質量要求越來越高。據了解，中空玻璃最大的質量問題就是在使用中空氣層結露，而空氣層結露的原因就是空氣層的露點在使用過程中升高了。因此控制中空玻璃的露點是控制中空玻璃質量的關鍵。
中空玻璃在使用過程中，當環境溫度降低到使玻璃表面溫度降低至乾燥空氣層內的露點時，乾燥空氣層的表面會產生結露或結霜。由於玻璃內表面的結露或結霜而影響中空玻璃性能。如果保證空氣層在零下40攝氏度以上不結露，中空玻璃在使用過程中是不出現空氣層結露現象的。
中空玻璃的露點是指密封於空氣層中的空氣濕度達到飽和狀態時的溫度。低於該溫度，空氣層中的水蒸汽就會凝結成液態水。可推出：水的含量越高，空氣的露點溫度也就越高，當玻璃內表面溫度低於空氣層內空氣的露點時，空氣中的水分就會在玻璃內表面結露或結霜。
中空玻璃的露點上升是由外界的水分進入空氣層而不被乾燥劑吸收而造成的，有三種原因可能會導致露點上升：
（1）密封膠記憶體有氣泡，導致空氣水分進入。
（2）水氣通過聚合物擴散進入空氣層中。
（3）乾燥劑的有效吸附能力低。
控制措施
（1）嚴格控制生產環境溫度
生產環境主要影響附能力及剩餘吸附能力。
（2）減少水分通過聚合物的擴散
主要靠選擇低滲透係數的密封膠，確定合理的密封厚度，減少中空玻璃的內外溫度差（即控制在一定溫度範圍內生產而不能使溫度範圍過大）。
（3）縮減生產工藝時間
儘量減少乾燥劑與大氣接觸的時間，減少吸附能力的損失而使乾燥劑有較高的吸附能力。
（4）選擇合適的鋁型材
其細孔的導氣縫要小，減少操作過程中分子篩的吸水率。
（5）選擇合適的乾燥劑
要選擇吸附率較高且持久的乾燥劑。
相信通過選料、加工、環境等各個環節的控制，中空玻璃的質量會得到明顯的控制。
製作流程
1加熱的玻璃宜採用多組壓輥，逐漸壓至要求厚度。每組壓輥應相互平行，確保壓制玻璃厚度均勻。
2經壓機出口處膠條的溫度應控制在40-55℃。
3複合膠條中空玻璃的封口採用三步程式即壓、拐、捏程式完成最後中空玻璃的封口操作。
①壓：將外側的膠條沿著邊部垂直方向向另一段壓條擠壓，到兩段膠條完全融合到一起為止；
②拐：將多餘的膠沿著中空玻璃中間的空間層抹平，使外面沒有多餘的膠存在；
③捏：將兩片玻璃向內捏，消除因為壓、拐造成的玻璃向外側分離造成的間隙。
注意問題
①膠條離開熱壓機的溫度；
②膠條封口溫度、厚度、平整度、位移；
③膠條密封面的貼合完整性；
④封口嚴實性。
鑑別方法
1、填充惰性氣體氬和氪
據節能住宅設計建設的行家介紹，就一扇窗戶而言，屋內熱能的散失主要通過窗框傳導、玻璃輻射、窗頁和門框的縫隙對流等途徑，因而也就有了“中空玻璃”的應運而生。事實上“中空玻璃”並不“空”，按技術要求中空玻璃的兩層間距一般為8mm，試驗證明，如果8mm的間距完全真空，大氣壓力會將玻璃壓碎。故合格的中空玻璃。其夾層亦即8mm厚的間距空間必須填充惰性氣體氬和氪。充填後，檢測顯示其K值（傳熱係數極限值），同比真空狀態下，還可下降5%，這就意味著保溫性能更好。
2、市面上混淆雙層玻璃
換言之，如果你選購回的中空玻璃其夾層內真正是“空”的，那無疑就說明其保溫或者說隔熱隔冷性能充其量就是雙層玻璃，保溫節能的功效必然差，科學檢測證明，合格的中空玻璃，能使一般窗玻璃傳熱係數極限值k值能從原來的3.5降到2.8，傳熱性能下降就能使屋內熱量不容易散失。市面冒牌的中空玻璃，多半只是將兩塊玻璃簡單地固定在一起，其隔熱性能無疑很差。
3、玻璃間夾帶孔的鋁條
隔熱性能低劣的“雙層玻璃”，常因空氣水汽的進入而致使夾層內起霧發花，甚至結出霉點，於是一些企業往往採用在兩片玻璃間夾有帶孔的鋁條，在鋁條的孔隙中放上顆粒狀乾燥劑的“加工”手法，實際上只是起了暫時掩人耳目的作用，並未提高雙層玻璃的任何隔熱性能，時間一長乾燥劑失效後，還是會露餡。
“驗明正身”的一個竅門，就是冬季里看看玻璃之間有沒有出現冰凍，春夏看有沒有水汽。當然，當中嵌有鋁條的，往往假真空的居多。窗框的質材也是一個標誌，中空玻璃一般均為塑鋼而非鋁合金的。
技術參數
GB11944-2002的規定摘錄如下：
① 材料
a.玻璃可採用浮法玻璃、夾層玻璃、壓花玻璃、吸熱玻璃、鍍膜玻璃、鋼化玻璃、幕牆用鋼化和半鋼化玻璃、著色玻璃等。浮法玻璃應符合GB11614的規定，夾層玻璃應符合GB9962的規定，鋼化玻璃應符合GB9963的規定，幕牆用鋼化和半鋼化玻璃符合GB17841的規定。其他品種的玻璃應符合相應標準或由供需雙方商定。
b.密封膠應滿足以下要求：
中空玻璃用彈性密封膠應符合JC/T486的規定；
中空玻璃用塑性密封膠應符合有關規定；
使用的第一道、第二道密封膠組份間色差應分明；有效期在半年以上；
隱框幕牆用第二道密封膠必須是矽酮密封膠；必須滿足中空玻璃性能要求。
c 膠條：用塑性密封膠製成的含有乾燥劑和波浪型鋁帶的膠條，其性能應符合相應標準。
c.間隔框：使用金屬間隔框時，應去污或進行化學處理。
d.乾燥劑的質量、規格、性能應符合相應標準。
②中空玻璃的長度及寬度允許偏差如下：
長度或寬度允許偏差（mm）
L<1000 ±2.0
1000≤L<2000 +2、-3
L≥2000 ±3.0
③中空玻璃的厚度允許偏差如下：
玻璃厚度公稱厚度（mm）允許偏差（mm）
t<17 ±1.0
17≤t<22 ±1.5
t>22 ±2.0
註：中空玻璃的公稱厚度為兩片玻璃厚度與間隔框厚度之和。
④中空玻璃兩對角線允許偏差見表。
正方形和矩形中空玻璃對角線之差應不大於對角線平均長度的0.2%。
⑤中空玻璃密封膠寬度：單道密封膠層寬度應計算確定，其最小寬度為10mm±2mm，雙道密封外層密封膠寬度應計算確定，其最小寬度為5-7mm,膠條密封膠層厚度為8mm±2mm，特殊規格或有特殊要求的產品由供需雙方商定。
⑥外觀：中空玻璃的內表面不得有妨礙透視的污跡、夾雜物及密封膠飛濺現象。
⑦性能要求：中空玻璃的密封、露點、紫外線照射、氣候循環和高溫、高濕性能按GB7020進行檢驗，必須滿足以下的要求。
※密封在試驗壓力低於環境氣壓10± 0.5KPa, 厚度增長必須 ≥ 0.8mm，在該氣壓下保持2.5後，厚度增長偏差<15%為滲漏全部試樣不允許有滲漏現象。
※露點將露點儀溫度降到 ≤－40 度，使露點儀與試樣表面接觸3min全部試樣內表面無結露或結霜。
※紫外線照射紫外線照射168h試樣內表面不得有結霧和污染的痕跡。
※氣候循環及高溫高濕氣候試驗經320次循環，高溫、試驗經224次 循環，試驗後進行露點測試。總計12塊試樣，至少11塊無結露或結霜。
隱框幕牆選用中空玻璃時，必須做到中空玻璃第二道密封膠一定要採用矽酮密封膠，並與結構性玻璃裝配用密封膠相容，即兩者必須採用相互相容的密封膠。當結構性裝配使用某一矽酮密封膠，最好訂購的中空玻璃密封膠層也用同一廠矽酮密封膠。
