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玻璃导热系数(门窗有知 | 门窗中空玻璃充氩气等惰性气体)

填充惰性气体的中空玻璃传热系数(K值)大约提升了5%-10%左右。△中空玻璃最常用的三种惰性气体的性能比较因为氩气获取相对最容易,中空玻璃的节能效果与充气种类、气体浓度直接相关。氩气浓度对中空玻璃节能效果的影响;△不同惰性气体、不同气体浓度对中空玻璃节能效果的影响;不过中空玻璃惰性气体的充气规范较为模糊,而且成品玻璃是否含有稀有气体检...

近期知友留言惰性气体的很多:

本期内容,小知就带来一篇「惰性气体 13 答」:

空气是一种混合物,主要成分是氮气与氧气,约占总体积的 99 %,剩余 1 % 含量中就有氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体。

△ 空气成分的比例;

它们含量少,化学性质不活跃,因此被叫做稀有气体,或者惰性气体。

△ 惰性气体有很多「神奇功效」:普通灯泡中填充氖气能制成霓虹灯,氙气在医疗中被用于消毒也能被用于麻醉;

用于中空玻璃的惰性气体有氩气、氪气和氙气,它们都有导热系数较低、性质稳定、获取相对容易的特点。

其中氩气最为常见,氪气次之。

主要作用为提高中空玻璃的隔热保温性能。

相较于普通空气,填充惰性气体的中空玻璃传热系数(K 值)大约提升了 5 % 10 % 左右。

△ 中空玻璃最常用的三种惰性气体的性能比较

因为氩气获取相对最容易,成本最低。

同时,在提高中空玻璃隔热保温性能方面,虽然氩气表现在「三兄弟」中最差,但彼此差别很小(数据看上图)。

考虑到气体「逸散率」的问题,氩气性价比最高。

△ 中空玻璃充气设备与充气示意图;

不一样,在中空玻璃中空层厚度等其他条件相同时,中空玻璃的节能效果与充气种类、气体浓度直接相关。

从充气种类看:氙气节能效果 > 氪气 > 氩气(看问题 3 下的图片)。

从气体浓度看:中空层内气体浓度越高,中空玻璃的节能表现越好。

△ 不同中空层厚度下,氩气浓度对中空玻璃节能效果的影响;

△ 不同惰性气体、不同气体浓度对中空玻璃节能效果的影响;

一般来说,填充惰性气体属于玻璃的增项,少部分高档门窗会标配。

作为增项,氩气价格大致在 30 50 元左右 / ㎡ 。

是的。

一般来说中空玻璃初始惰性气体含量不应低于 85% 90 %。

不过中空玻璃惰性气体的充气规范较为模糊,不同玻璃深加工企业充气设备有差异,而且成品玻璃是否含有稀有气体检测较为容易,浓度检测十分困难。

因此,不同玻璃深加工企业,会有初始惰性气体含量不同的情况,少部分企业甚至会有含量不足的情况(如 60 %、70 %)。

△ 「放电原理」可以检测中空玻璃内是否填充了惰性气体;

会。

从节能效果上来看,中空层内气体浓度越高,中空玻璃的节能表现越好。

但要考虑中空玻璃的密封层(一、二道胶)并不是理想的百分之百绝对密封,在较长的时间跨度下(年),中空层内的气体也是在和外界空气进行交互的。

当稀有气体浓度降低至 50 % 60 % 左右时,节能效果其实已经忽略不计了。

因此,中空玻璃惰性气体的使用像「食品保质期」一样,也有一个相对的「有效使用寿命」。

△ 不同气体浓度对中空玻璃节能效果的影响;

接上文,中空玻璃两道密封胶不可能百分百密封的原因,稀有气体会有一个不可避免的逸散过程。

我们通常以年去计算它的逸散率,即「这块中空玻璃,每年大概会跑掉整个中空层百分之多少的气体」,如玻璃工厂给出他们的中空玻璃初始惰性气体含量为 90 %,每年的逸散率大概为 1 %,理论上这块玻璃惰性气体的有效使用寿命可以达 30 年(以含量低于 60 % 计算)。

玻璃深加工厂的做工,中空玻璃用的密封胶材质、品质决定了惰性气体逸散率。好的工厂可以做到逸散率 ≤ 1%,差的可能两三年气体就跑光。

△ 氩气透过性实验

最重要的就是问玻璃深加工企业,可以通过玻璃深加工的「灵魂三连问」了解:一问你这玻璃哪里产的,玻璃深加工厂(合片)厂家是什么?二问该厂有没有玻璃深加工的资格证明?三问是否有厂家照片吗?

玻璃深加工企业规模越大、设备越先进,相对更靠谱。

第二了解「厂里充惰性气体的现场视频有吗?」,「惰性气体初始浓度多少?」,「每年逸散率多少?」,「有质保吗?泄露了怎么办?」。

一般资料或者能解说详细的,敢给出产品保证的,大概率可以放心上车。

△ 惰性气体浓度检测,图源鹏昊玻璃;

当考虑增强门窗 / 玻璃的隔热保温性能时,可以酌情增配惰性气体。

从性价比角度看,小知个人建议单中空玻璃搭配惰性气体不划算,更推荐单 / 双银 Low-e 中空玻璃及以上的玻璃配置增配。

有的商家推销惰性气体,会说「惰性气体隔音效果好」。

但是小知查阅文献,并没有找到相关可靠的理论或数据支持,同时在实际应用中,个人也没有感受到过「因为充了惰气,隔音效果更好」。

个人建议,提高玻璃隔音效果,还是从玻璃厚度和配置两方面下手,充惰气意义不大。

「我」家有块大玻璃,商家和我说一定要充氩气,不然普通空气会让大玻璃出现内吸问题,是吗?

小知就这一问题请教了玻璃加工行业的从业者,我们个人认为:

参考:

[1]充惰性气体中空玻璃节能效果分析[J].建筑玻璃与工业玻璃,2014

[2]王伶.惰性气体在中空玻璃中的应用与质量控制[J].新材料,2013

[3]李进.惰性气体对中空玻璃及整窗热工性能的影响[B].玻璃深加工,2016

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