內置百葉中空玻璃內吸問題研究

劉會濤

【摘要】本文通過分析內置遮陽中空玻璃制品發生變形的原因，提出了減少中空玻璃內吸現象的方法。通過對帶均壓管內置百葉中空玻璃的水氣密封耐久性試驗，驗證了采用均壓管來平衡中空玻璃內外壓力差的方法的可行性。

【關鍵詞】內置遮陽中空玻璃;均壓管;玻璃變形

1. 背景

內置遮陽中空玻璃制品（簡稱內置遮陽中空玻璃）是指在中空玻璃內安裝遮陽裝置的制品。內部的遮陽裝置可采用百葉簾、百折簾、蜂巢簾、卷軸簾和組合簾（見圖1）。根據內置遮陽裝置的操作方式的不同，可將內置遮陽中空玻璃制品分為手動操作、電動操作和固定遮陽。

內置百葉簾中空玻璃制品（簡稱內置百葉中空玻璃）是用途最廣、市場占有率最高的一類內置遮陽中空玻璃，它是一種將百葉簾安裝在中空玻璃內的兼顧保溫和遮陽性能的新型節能玻璃制品。通常采用磁力控制閉合裝置和升降裝置來操作中空玻璃內的百葉翻轉和升降，以調節內置百葉簾的角度和高度來控制進入室內的光線和輻射熱，滿足隔熱和室內采光的需求。內置百葉中空玻璃具有保溫、隔熱、遮陽、采光、隔聲、防塵、私密等多重優良性能。夏季白天可將百葉簾關閉以降低進入室內的太陽輻射熱量，減輕室內空調負荷;冬季白天可調整百葉角度或簾片收攏，以充分采光和利用太陽輻射得熱提高室內溫度;上關閉百葉簾可以減少室內熱量的散失，增加玻璃窗的保溫性能。

2.內置百葉中空玻璃內吸問題原因及對策

2.1問題原因

作為一種新型的節能玻璃，在使用過程中，經常會遇到玻璃變形而導致的外凸和內吸現象。內置百葉中空玻璃在發生外凸時，會增大密封膠的拉力，長時間作用可能會導致密封失效，影響使用壽命;和外凸相比，當內置百葉中空玻璃發生內吸時，可能會將百葉夾持住，直接影響到遮陽裝置的操作功能無法實現。根據修訂的建筑工業行業標準《內置遮陽中空玻璃制品》JG/T255的規定“遮陽簾與兩塊相鄰玻璃內表面的間隙之和不應小于4mm”，這即意味著，如果中空玻璃內吸尺寸超過4mm時，遮陽簾處于水平位置時就會和兩片玻璃的內表面相接觸，極端情況下，內吸的玻璃會影響內置百葉簾的翻轉和伸展收回操作。

那么，是什么原因導致中空玻璃的內吸現象發生呢？經過分析得出以下原因是導致中空玻璃內吸的主要因素：

2.1.1鋼化玻璃表面的變形

內置百葉中空玻璃用玻璃多為鋼化玻璃。平板玻璃在鋼化加工過程中，會使鋼化玻璃出現一定的變形。根據國家標準《建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃》GB 15763.2-2005的規定“平面鋼化玻璃的彎曲度，弓形時不應超過0.3%，波形時不應超過0.2%。如果中空玻璃合片時鋼化玻璃的變形方向為內側，則可能會導致內置百葉中空玻璃的內吸現象。

2.1.2生產的原因

內置百葉中空玻璃在加工過程中，通常是將一片玻璃平放，安裝邊框、底梁、間隔條和內置百葉簾后，將另一片玻璃合片后打膠。由于這個過程大多采用玻璃平放狀態下臥式封膠的方式，上片玻璃在自重的作用下下凹，最終導致了中空玻璃發生內吸現象。

2.1.3大氣壓力變化引起的內吸

當內置百葉中空玻璃的安裝使用地海拔低于生產地海拔時，由于低海拔會導致大氣壓力的升高，海拔差越大，大氣壓力升高越明顯，從而出現中空玻璃內吸的現象，反之外凸。

2.1.4溫度變化引起的變形

內置百葉中空玻璃安裝后，腔體內的氣體經受每天中午和晚上的溫度變化，以及一年四季不同季節的溫度變化。氣體由于溫度的變化發生熱脹冷縮，會造成腔體內的氣壓發生變化，導致內吸或外凸現象的發生。夏天生產的內置百葉中空玻璃，到冬天時由于氣溫變低，會產生內吸現象。

2.2解決對策

既然內置百葉中空玻璃的內吸變形是難以避免的，那么在設計時，就應采取有效的措施來減小玻璃變形對百葉操作造成的影響。如控制鋼化玻璃熱處理過程中的平整度;玻璃合片時，使凸面向外;使用均壓管以平衡內置百葉中空玻璃的內外壓力差等。

均壓管，也稱呼吸管、毛細管，是內置遮陽中空玻璃制品邊部安裝的用于平衡中空玻璃內部與外部氣壓的細管。標準中規定均壓管由不銹鋼材料制作，長度不小于300mm，內徑不大于0.51mm。

由于均壓管使中空玻璃內外連通，對于中空玻璃的水氣密封耐久性能來說，是一個嚴峻的考驗。針對此問題，中國建筑科學研究院有限公司建筑幕墻門窗技術中心對兩個廠家生產的樣品進行了試驗，以驗證內置百葉中空玻璃使用均壓管的可行性。

3.帶均壓管內置百葉中空玻璃水氣密封耐久性試驗

3.1 試驗目的

驗證安裝均壓管后，內置百葉中空玻璃的水氣密封耐久性能。

3.2 試驗要求和依據

根據GB/T 11944-2012規定的要求和試驗方法進行試驗，試驗后內置百葉中空玻璃的水分滲透指數I≤0.25，平均值Iav≤0.20。

3.3試樣要求

對兩組試件進行驗證，每組均為尺寸510mm×360mm×（5+19A+5）mm

的內置百葉中空玻璃，數量為15塊，共30塊。試樣均須設置均壓管，且試驗中均壓管處于與外部環境連通狀態，不允許密封處理。

第1組試樣均壓管安裝信息：均壓管外徑約0.8mm，內徑0.4mm，均壓管處于短邊，距一角90mm，外露144mm。

第2組試樣均壓管安裝信息：均壓管外徑約0.8mm，內徑0.4mm，均壓管處于長邊，距一角68mm，外露116mm。

3.4 試驗方法及步驟

3.4.1 首先將兩組試樣在規定條件下放置24h后進行露點試驗，若檢測全部合格，則繼續進行水氣密封耐久性試驗。

3.4.2 按露點溫度由高到低的順序將15塊試樣按下面的順序編號（若露點溫度均等于或低于-60℃，則隨機編號），兩組試件分別進行試驗編號。

a）編號7、8、9、10 進行干燥劑初始水分含量的測定;

b）編號4、5、6、11、12進行水氣密封耐久性試驗和干燥劑最終水分含量測定;

c）編號1、15進行干燥劑標準水分含量的測定;

d）編號2、3、13、14為備用試樣。

3.4.3 進行4塊試樣的干燥劑初始水分含量測定，和2塊試樣干燥劑標準水分含量的測定。

3.4.4 進行水氣密封耐久性第1階段試驗（高低溫度循環試驗）：56個循環，每12h為一個溫度循環（共28天），溫度從-18℃±2℃～53℃±1℃，升降溫速度為14℃/h±2℃/h，試驗后觀察中空腔內水氣狀態。

3.4.5 進行水氣密封耐久性第2階段試驗（恒溫恒濕試驗）：溫度在58℃±1℃、相對濕度大于95%的環境溫度保持7周（共49天），試驗后觀察中空腔內水氣狀態。

3.4.6 水氣密封耐久性試驗后，測定干燥劑最終水分含量，并計算水分滲透指數。

3.5 試驗設備

試驗設備有中空玻璃露點儀，氣候循環試驗箱，電子天平，箱式電阻爐。

3.6 試驗過程照片

露點試驗見圖2，干燥劑初始水分含量及干燥劑標準水分含量測定見圖3、圖4、圖5和圖6，加速耐久性試驗見圖7。

3.7 試驗結果

4. 結果分析與總結

根據以上已經完成的檢驗結果，并依據GB/T 11944-2012的要求，兩種試驗各5塊試樣經加速耐久性試驗后水分滲透指數I≤0.25，平均值Iav≤0.20。內置百葉中空玻璃的水氣密封耐久性試驗均未出現水氣凝結現象，且水分滲透符合標準規定。

試驗驗證表明，在內置百葉中空玻璃上采用加裝均壓管的方法，以平衡中空玻璃內外空氣的壓力差，避免中空玻璃的內吸變形，是完全可行的。

（作者單位：中國建筑科學研究院有限公司）

【中圖分類號】TU382

【文獻標識碼】A

【文章編號】1671-3362（2018）06-0054-03