持續發展的中空玻璃

王雅婷

（秦皇島玻璃工業研究設計院有限公司 秦皇島 066001）

1 建筑節能形勢推動了中空玻璃的發展

中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并使用高強度、高氣密性粘結劑將周邊粘結密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。具有傳熱系數低、隔音性能高、節能效果顯著等優點，是理想的節能環保材料。建筑物大面積采用中空玻璃，不僅可以提高保溫隔熱性能，還能夠部分代替磚墻或混凝土墻，減輕建筑物承重，并美化建筑物，增大采光面積，節約能源。隨著我國節能減排政策的不斷推進、國民對生活環境的要求不斷提高、消費能力的不斷增強，我國中空玻璃市場規模持續增長。華經產業研究院數據顯示：2020年中國中空玻璃產量為14575.8萬m2，同比增長724.6萬m2；2020年中國中空玻璃月均產量為1214.7萬m2，同比增長60.4萬m2。2015—2020年中國中空玻璃產量統計如表1所示。

表1 2015—2020年中國中空玻璃產量統計

為了達到優異的光學和熱學性能，Low-E或Sun-E玻璃也得到了發展，如果匹配到中空玻璃中，其保溫和隔熱性將會非常突出。在部分發達國家，中空玻璃普及率非常高，我國中空玻璃經過幾十年的發展，生產技術也已經比較成熟。隨著我國節能減排政策的推動，中空玻璃在建筑門窗中的使用比率顯著增長。

2 中空玻璃行業的發展歷程

中空玻璃由美國人于1865年發明，經歷了一百多年的發展。在近五十年里，中空玻璃迅速發展，尤其是美國及加拿大的技術相對成熟。我國中空玻璃的發展從20世紀60年代起步，經歷了最初萌芽階段、技術成長階段、行業成熟階段和發展壯大階段。在最初萌芽階段，相繼研制了間隔框、密封劑以及吸附劑等相關的中空玻璃制作材料，最終確定間隔框材料為鋁質，密封劑材料為聚酯、聚氨酯，采用手工單道密封技術。技術成長階段是從中空玻璃槽鋁法應用開始，先進技術和裝備開始大量引進，使中空玻璃逐漸進入發展期。行業技術成熟階段和發展壯大階段從引進膠條中空玻璃生產線開始，隨著生產線的機械化和自動化裝備能力的提高，我國已擁有自主研發能力，生產規模和綜合實力逐步增強，產品種類繁多，功能更具多樣化。由于中空玻璃具有獨特的節能優勢，在建筑節能方面備受青睞，在市場中的應用迅速擴大。我國的中空玻璃發展歷程如表2所示。

表2 我國的中空玻璃發展歷程

3 中空玻璃的生產方法及結構

中空玻璃生產技術發展經歷了焊接法、熔接法、膠接法、膠條法等階段。在我國，約80%的中空玻璃采用雙道密封槽鋁式制作工藝。目前我國主要的生產工藝流程分別如圖1、2所示。

圖1 槽鋁式中空玻璃工藝流程

圖2 復合膠條式中空玻璃工藝流程

主要中空玻璃生產線如圖3、圖4和圖5所示。

圖3 臥式中空玻璃生產線

圖4 臥式暖邊中空玻璃生產線

圖5 立式中空玻璃生產線

中空玻璃的制造采用不同的密封方式，其密封工藝比較如表3所示。

表3 中空玻璃不同密封工藝比較

中空玻璃的膠層結構如圖6、圖7所示。

圖6 密封膠結構示意圖

圖7 膠條結構示意圖

4 中空玻璃的節能指標

中空玻璃主要的節能指標為傳熱系數K和太陽得熱系數SHGC。影響K值和SHGC值的主要指標有：

（1）玻璃厚度。玻璃越厚，K值和 SHGC值就越小，變化基本為直線關系。顏色玻璃厚度對SHGC值影響較大。

（2）氣體間隔層的厚度。中空玻璃間隔層越厚，K值就越小。但厚度達到一定程度后K值的變化很小，對SHGC值無影響。

（3）安裝角度。中空玻璃一般都是垂直放置，水平放置時K值增大。

（4）Low-E玻璃的輻射率。單片玻璃的輻射率越小K值就越小，Low-E中空的K值變化受輻射率的影響不顯著。

5 中空玻璃的檢驗

中空玻璃最關鍵的是質量，投入使用的中空玻璃必須符合國家標準，按照GB/T 11944—2002《中空玻璃》進行檢測，其檢測指標和目的見表4。

表4 中空玻璃的檢測指標和目的

6 加大中空玻璃高質量發展

目前，中空玻璃正由貴族化轉為平民化，隨著我國房地產逐步進入常規發展，開發商及購房者都對樓盤的品質和細節尤其關注，特別是門窗節能、中空玻璃是否優良和高檔已成為賣點之一。隨著我國經濟發展水平的進一步提高，建筑能耗在社會總能耗中正逐步上升到30%，在建筑圍護部件中門窗是最關鍵的因素之一，門窗的能耗占建筑圍護部件總能耗近一半的比例。增強門窗的保溫隔熱性能，提高工作和居住的舒適度，大力提高建筑物的節能水平是當前形勢發展的迫切需要。

在我國新增建筑中，中空玻璃已經得到全面推動和普及，但在既有建筑中，中空玻璃的使用率還不足10%，與發達國家相比仍有較大差距。隨著我國一系列節能政策法規的出臺，高質量的節能中空玻璃必將被大力推廣使用，其市場需求會進一步擴大，生產技術和規模會有更好的階段性發展。因此，中空玻璃的發展需要緊緊圍繞我國建筑節能、環保、綠色建筑的大趨勢，持續健康地在市場中占有更大的比率。