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      不銹鋼間隔條是中空玻璃暖邊的正確選擇
      發布日期:2016-1-15 點擊數:1018
      隨著人們對節能認識的逐步提高,特別是全球性的能源價格在過去一年的飛速增長和全球變暖的愈演愈烈,以及我國第一次將節能提高到”基本國策”修改后的能源法在2008年4月1日起實施,必將導致與節能相關的各個層面的政策、法規、技術、手段和措施的實行。在建筑玻璃方面,低輻射玻璃應用于中空玻璃在過去的幾年內,得到了顯著的增長,惰性氣體(主要是氬氣)的使用也略見端倪。這些降低熱輻射和熱對流的手段,都將有進一步地廣泛應用。相比之下,大多數人們對暖邊的認識,還只局限于從導熱系數角度出發來選擇,不但是十分膚淺的,更重要的是,可能對中空玻璃的性能特別是密封壽命來說,具有潛在的系統風險。與低輻射玻璃和氬氣不同,暖邊的種類較多,并且是不同質的。因此,評價暖邊的性能,不能只看其導熱系數,而且還要考慮其他4方面的要求:
        
        1.熱橋的減少;
        
        2.便于搬運和加工;
        
        3.保證中空玻璃質量;
        
        4.提高經濟效益。
        中空玻璃用間隔條的熱橋或曰熱通量取決于材料的導熱系數和間隔條的壁厚。鋁金屬的導熱系數是171.6W/m·K,不銹鋼的導熱系數是14.3W/m·K,小于鋁的9%。通常使用的鋁間隔條的壁厚為0.4mm,不銹鋼間隔條通?!?.2mm,最大為鋁間隔條的50%。在內外溫差(ΔT)與間隔條的長度(L)一致的條件下,設定鋁間隔條的熱通量為100,表1給出不同厚度的鋁間隔條和不銹鋼間隔條之間的熱通量比。
        不銹鋼間隔條在導熱系數和壁厚兩方面較之鋁間隔條小,壁厚0.2mm和0.15mm的不銹鋼間隔條的熱通量,分別為鋁間隔條的4.2%和3.1%。
        
        根據德國門窗技術學院(D-盧森海姆)的計算結果顯示,使用不銹鋼間隔條的線性傳熱Ψ與鋁間隔條相比,降低幅度為25到45%。
        
        另外值得注意一點是,使用不銹鋼間隔條帶來的另外一個好處是,能夠明顯地降低冷凝形成的溫度。由于玻璃表面積的溫度提高,冷凝的形成將大幅度地降低。
        
        中空玻璃的制作
        
        勿庸贅述,暖邊間隔條的選擇必需考慮易于中空玻璃的制作,應盡可能地應用現有的工藝條件。為此,暖邊間隔條應該具有一定的剛性。不銹鋼間隔條具有優秀的力學性能,制作成間隔框,特別是大框后十分便于搬運,因而更適用于中空玻璃的連續性生產。由于中空玻璃用不銹鋼間隔條使用奧式體不銹鋼制作,無論是在熱工性能還是中空玻璃制作方面,都是最優的選擇。該種間隔條在折彎時,可以事先灌分子篩也可事后灌,因此,更加方便。與某些暖邊間隔條不同,不銹鋼間隔條上框時,毋須加熱,從而縮短生產時間并降低生產成本。此外,用不銹鋼間隔條無論制作成銳角還是鈍角間隔框,都是很方便的;此外,不銹鋼間隔條的切割,既可以使用金剛石砂輪又可以使用薄片的特殊鋼鋸片。最后,使用裝飾條與使用鋁間隔條采用的方法相同。
        中空玻璃質量
        
        鋁間隔條制作中空玻璃已有40多年的歷史。雙道密封是保證中空玻璃密封壽命長久所必需的,這一點,已成為行業的普遍認識。數十年使用金屬間隔條雙道密封所積累的積極經驗可以完全轉移到不銹鋼間隔條方面來。與其他暖邊間隔條相比,使用不銹鋼間隔條制作中空玻璃的另外一大優點是,對其檢測,我們不需使用要其他任何特殊檢測手段,而直接采用目前已有的質量標準和檢測手段。金屬間隔條本身具有對水和惰性氣體不滲透的特點,在整個壽命期間能保證始終保持防水氣滲透。這一點,是有機暖邊或復合暖邊材料無法比擬的。中空玻璃密封膠與金屬的粘合力結果是特別好的,與其他間隔條材料相比,不銹鋼和玻璃之間的熱膨脹系數差,是最低的。從而減少密封膠的應力,對保證中空玻璃的密封壽命具有積極作用。
       在80℃條件下,鋁間隔條與玻璃長度差為0.90mm,聚丙烯間隔條與玻璃的長度差為8.46mm,而不銹鋼暖邊間隔條的相對長度差僅為0.42mm,與玻璃最為接近。熱線性膨脹系數相差過大,將導致間隔條與密封膠剝離、錯位,使中空玻璃密封失效,金屬塑料復合材料間隔條之間的剝離,間隔條已向中空玻璃空腔內移。
        
        值得強調指出地是,間隔條的線性膨脹系數越接近玻璃越有利于中空玻璃的密封壽命的延長。原因是,玻璃和間隔條之間的長度變化差導致之間密封膠的剪切撕裂。如果產生的這種剪切變形大于丁基膠和結構膠所能吸收的程度,密封膠和間隔條之間的粘接強度就會受到影響,在最壞的情況下,間隔條將向中空玻璃的間隔層內凸起。如有機材料聚丙烯和不銹鋼制成的間隔條,雖然從導熱系數看,是很好的暖邊,但是從保證中空玻璃的密封性能看,其效果堪虞。從表2還可發現,聚丙烯與不銹鋼相比,在相同條件下,其相對長度增加是16.08mm。很難設想,將兩種熱線性膨脹系數如此大(二者之差是9.375倍)的制成間隔條,在高溫下材料之間能不產生剝離,有機材料能不向中空玻璃的隔離層內凸出?
        
        可見,在選用暖邊制作中空玻璃時,不但要考慮材料的導熱系數,更重要的是,還必須考慮影響中空玻璃密封壽命的材料的熱線性膨脹系數。畢竟,使用中空玻璃只有在保證一定長的密封壽命才有意義!
        
        此外,還需指出的是,現有的和正在編制的中空玻璃用間隔條檢測標準,是基于金屬間隔條基礎上,主要考慮的技術參數中并不包括間隔條的耐紫外線性和水氣滲透率。我們認為,隨著有機間材料暖邊隔條進入我國市場,在我們的標準完善之前,這些廠家應該提供這方面的可信賴的檢測數據和條件。
        
        可見,不銹鋼間隔條具有如此多的優點,所以,我們認為,中空玻璃廠家使用其作為暖邊產品,并不冒任何系統風險。
        
        經濟和和生態效率
        
        2007年修改后的能源法從2008年4月1日起實行?!肮澞苁俏覈幕緡摺币馕吨澞軐⒃谖覈L期廣泛地實行,任重而道遠。建筑市場呼喚更多性價性能好的產品不斷問世和使用。不銹鋼間隔條應用時間已近20年,時間雖不夠長久,卻明顯地昭示為,是提高中空玻璃性能的發展方向。
        
        毋須諱言,不銹鋼間隔條的成本較之鋁間隔條是高一些,但是,不銹鋼間隔條方面的追加投入,與整體建筑的成本來比,不足千分之一,是微不足道的,但對窗戶的性能和使用壽命的改善卻是巨大的。此外,高性能窗還能帶來舒適程度的改善,降低取暖和制冷空調能耗。美國最大的中空玻璃生產廠家卡迪諾公司,年生產中空玻璃約為2500萬件,全部采用不銹鋼間隔條制作,承諾25年的保質期。如果我們制作的中空玻璃的壽命都達到如此程度,從宏觀角度看,能為國家節省了大量資源和能源、有利于保護環境。據國外研究表明,使用不銹鋼間隔條制作的中空玻璃,單位住宅減少的CO2排放量約為100M3。此外,從個人投資的微觀角度看,雖然我們很難準確地預知使用不銹鋼間隔條追加投資的回收期是多少,但至少有一點可以肯定,全球能源價格的上漲最終必然影響到國內能源的價格水平,一旦與國際接軌,不銹鋼間隔條的追加成本的回收期就會更短,回報率更大。
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