一、引言
自七十年代發(fā)生石油危機(jī)以來，建筑節(jié)能產(chǎn)品的應(yīng)用成為國(guó)際建筑行業(yè)的主流，許多發(fā)達(dá)國(guó)家從產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)、技術(shù)指導(dǎo)、應(yīng)用推廣到立法等多方面引導(dǎo)、鼓勵(lì)和規(guī)范建筑、建材市場(chǎng)，節(jié)能型建材產(chǎn)品的應(yīng)用有了廣闊的空間。在美國(guó)，中空玻璃門窗的使用量占所有玻璃窗用量的82%，而德國(guó)政府自七十年代后期即立法，明確規(guī)定不使用中空玻璃的新建樓房不批準(zhǔn)建設(shè)。我國(guó)自八十年代開始重視建筑節(jié)能工作，并相繼出臺(tái)了《建筑法》《能源法》《建筑節(jié)能九五計(jì)劃和2010年規(guī)劃》《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》等相關(guān)法律法規(guī)，1996年7月，經(jīng)修改后的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住部分）》(JCJ26-95)中明確規(guī)定，新設(shè)計(jì)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要在1980-1981年的基礎(chǔ)上節(jié)能50%。同時(shí)各省市相繼頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如北京市頒布了《關(guān)于我市道路兩側(cè)新建筑采用隔聲窗的通知》《提高建筑門窗使用功能的若干技術(shù)要求》等多項(xiàng)法規(guī)，明確規(guī)定了各類住宅的隔聲標(biāo)準(zhǔn)，又如1999年重慶市出臺(tái)了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要 求外窗的傳熱系數(shù)K≤3.0wm2k，節(jié)能產(chǎn)品的使用進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期。
對(duì)于整幢建筑來說，門窗的面積占建筑面積的比例超過20%，玻璃在其約占70%以上，而從節(jié)能角度來講，整個(gè)建筑的能量損失中，約50%是在門窗上的能量損失。據(jù)有關(guān)部門預(yù)計(jì)，我國(guó)在2000年社會(huì)總能耗約20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中建筑能耗在社會(huì)總能耗中，約占35%-40%，達(dá)7-8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而建筑門窗、外墻的能耗約占建筑總能耗的50%，達(dá)3.5-4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，建筑門窗、外墻的能耗占社會(huì)總能耗的17%-20%，比例是相當(dāng)大的。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，生活水平越高，民用能源消費(fèi)越多。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前的這一比例仍會(huì)擴(kuò)大。因而，降低建筑門窗、外墻的能耗，提高建筑門窗、外墻的隔熱性、氣密性是我們面臨的緊迫問題，這就為中空玻璃產(chǎn)品的開發(fā)和推廣應(yīng)用提供了政策基礎(chǔ)。
二、中空玻璃的性能
在最近修改的中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)中，中空玻璃的定義為：兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。因中空玻璃內(nèi)部的氣體是干燥的，使中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)露、降低冷輻射及增強(qiáng)玻璃的安全性等功能。
1、中空玻璃的隔熱、隔音原理
眾所周知，能量的傳遞有三種方式：即輻射傳遞、對(duì)流傳遞和傳導(dǎo)傳遞。
輻射傳遞是能量通過射線以輻射的形式進(jìn)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(duì)流傳遞是由于在玻璃的兩側(cè)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(chǎn)生空氣的對(duì)流，而造成能量的流失。造成這種現(xiàn)象的原因有幾個(gè)：一是玻璃與周邊的框架系統(tǒng)的密封不良，造成窗框內(nèi)外的氣體能夠直接進(jìn)行交換產(chǎn)生對(duì)流，導(dǎo)致能量的損失；二是中空玻璃的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致中空玻璃內(nèi)部的氣體因溫度差的作用產(chǎn)生對(duì)流，帶動(dòng)能量進(jìn)行交換，從而產(chǎn)生能量的流失；三是構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的窗的內(nèi)外溫度差較大，致使中空玻璃內(nèi)外的溫度差也較大，空氣借助冷輻射和熱傳導(dǎo)的作用，首先在中空玻璃的兩側(cè)產(chǎn)生對(duì)流，然后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(shè)計(jì)，可以降低氣體的對(duì)流，從而降低能量的對(duì)流損失。
傳導(dǎo)傳遞是通過物體分子的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)能量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而達(dá)到傳遞的目的，就象用鐵鍋?zhàn)黠埡陀秒娎予F焊東西一樣，而中空玻璃對(duì)能量的傳導(dǎo)傳遞是通過玻璃和其內(nèi)部的空氣來完成的。我們知道，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)是0.77W/m2k。而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是0.028W/m2k，由此可見，玻璃的熱傳導(dǎo)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(dǎo)傳遞和對(duì)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。
2、中空玻璃的防結(jié)露、降低冷輻射和安全性能
由于中空玻璃內(nèi)部存在著可以吸附水分子的干燥劑，氣體是干燥的，在溫度降低時(shí)，中空玻璃的內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，同時(shí)，在中空玻璃的外表面結(jié)露點(diǎn)也會(huì)升高。如當(dāng)室外風(fēng)速為5ms，室內(nèi)溫度20℃，相對(duì)濕度為60%時(shí)，5mm玻璃在室外溫度為8℃時(shí)開始結(jié)露，而16mm(5+6+5)中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為-2℃時(shí)才上結(jié)露，27mm(5+6+5+6+5)三層中空玻璃在室外溫度為-11℃時(shí)才開始結(jié)露。
由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側(cè)的溫度差較大，還可以降低冷輻射的作用；當(dāng)室外溫度為-10℃
