三层中空玻璃(真空玻璃与中空玻璃的区别)

　　近年来，中国经济社会发展迅速，城市化和建筑节能政策得到推进，建筑中空玻璃制造业也取得了长足的进步。中空玻璃是一种性能良好的玻璃结构，是指两片或多片玻璃在外围通过粘接有效支撑、均匀分隔、密封，使玻璃层间形成干燥气体空间的产品。它具有良好的隔热、保温、隔音、防结露、节能、安全、环保和新装饰等性能和功能，广泛应用于建筑行业。我国新《节约能源法》提出了建筑节能的目标，即到2010年，我国新增建筑的三分之一将实现节能50%的目标；到2020年，中国所有新建建筑都将实现节能65%的目标。按照2010年的目标，未来五年新建节能建筑面积约30亿m2，主要是普通中空玻璃和低辐射节能中空玻璃。据统计，2007年深加工玻璃大幅增长，中空玻璃年产量约1.5亿平方米。节能玻璃的广泛应用和政策法规的不断完善，也将大大增加中空玻璃的市场需求。

　　目前，我国已经形成了高、中档中空玻璃的规模化生产格局。随着市场对中空玻璃需求的不断增加及其在建筑领域的广泛应用，我国中空玻璃质量参差不齐，市场上存在严重的以次充好现象。中空玻璃产品的质量问题将被提上日程，尤其是中空玻璃的开裂问题，直接关系到人们生活环境的安全。本文对中空玻璃破裂的原因进行了分析，并从项目立项到投入使用的全过程提出了规避措施。

　　1.地理环境

　　建筑物地理环境中的遮阳物体、朝向、气候温差、气压等因素，都可能造成中空玻璃温差分布不均，从而造成玻璃温差超限而破裂。

　　1.1物业位置

　　建筑外部的物体或建筑结构本身在中空玻璃上留下阴影，导致中空玻璃不同部位的吸热和温差不同。阴影形状越不规则，玻璃越容易破碎。比如安装在阳光不均匀环境中的玻璃，一半直接暴露在阳光下，另一半被遮阳篷、柱子、门廊等物体遮挡；或者用作窗间墙的玻璃，玻璃背面一半面对墙壁或横梁，另一半是透明的房间；一端安装在地面或垂直靠墙一侧的玻璃，容易造成温差分布不均，使玻璃温差超限而破裂。

　　建筑中空玻璃的朝向很重要。在早晚温差较大的寒带和温带地区，安装的中空玻璃朝东、朝南容易破碎。玻璃朝向南北或其他方向，热应力不同。特别是对于吸热大的玻璃，东、东南、南、西南地区使用的玻璃比其他面吸热多得多。玻璃的热应力裂纹应被视为设计中的一个重要因素。建议对玻璃进行强化处理，加工成钢化或半钢化(镀膜)中空玻璃，或选用透光率高的白玻璃或镀膜中空玻璃。

　　1.2环境变化

　　环境温度和气压的变化会导致中空玻璃的成分和整个系统结构的变化。一旦这种变化超过中空玻璃的公差极限，就会导致中空玻璃破裂。

　　由构成中空玻璃的单片玻璃由于环境温度的变化而热膨胀和收缩所引起的热应力被打破。玻璃在温度变化的影响下，会热胀冷缩。玻璃的线膨胀系数为110-5。在中国南方炎热的夏季，当气温上升80时，一块边长为1500毫米的玻璃会伸长1.2毫米

　　在中空玻璃系统的结构中，由于环境温度的差异，间隔层中的气体随热膨胀，随冷收缩，导致玻璃破裂。当操作绝缘玻璃时，密封在隔离层中的压力是操作环境温度下的压力。夏季环境温度一般高于工作环境温度，夹层内空气膨胀产生正压。尤其是由吸热玻璃或镀膜玻璃制成的中空玻璃，吸热效果更强，夹层内的空气温度更高，导致正压更大。当间隔层的空气膨胀产生的压力高于玻璃的破裂压力时，玻璃就会破裂。同样在冬季，工作环境温度高于使用环境温度，间隔层中的空气收缩，产生负压。当玻璃面积较大，间隔层较小时，两块玻璃的中心部分可能会粘在一起，导致变形超限和破裂。中空玻璃操作的地方和使用的地方气压差别很大，也会导致中空玻璃变形破裂。中国幅员辽阔，不同地区的气压差不一样。当这个气压引起的变形超过玻璃承载极限时，就会破裂。为解决中空玻璃气压差引起的变形问题，调压装置(如呼吸管、毛细管或调压阀等。)必须在操作中空玻璃时安装，否则应在施工现场校正中空玻璃。

　　2.建筑设计

　　目前，随着建筑设计师对建筑空间效果和使用功能的追求和国家节能政策的倡导，中空玻璃的选择应综合考虑玻璃的性能、功能和外观效果。当选用吸热玻璃和镀膜玻璃作为原板制作中空玻璃时，镀膜玻璃的热膨胀系数远大于普通玻璃，热应力更加明显。设计时，不仅要选择中空玻璃，还要对使用环境进行综合评价和重新确定，如建筑位置、朝向、环境温度等因素，还要考虑玻璃的颜色、透光率和屏蔽效果。建议采用吸热玻璃或透光率高的镀膜玻璃制作中空玻璃，玻璃的热应力按JGJ113 《建筑玻璃应用技术规程》计算。

　　玻璃厚度和尺寸的选择非常重要，必须考虑风荷载和热应力。建筑主体结构在风荷载作用下的层间变化而引起的结构变形，也会使玻璃破碎。土木工程主体结构在各种荷载作用下发生变化时，必须迫使中空玻璃保持同步位移。如果中空玻璃的边缘和框架之间没有足够的间隙来适应这种位移，玻璃就会被压碎。玻璃的板面越大，热膨胀后的变形越大，约束反作用力越大，相应地造成更大的热应力，增加热裂的几率；板的尺寸越大，越容易受到其他载荷的叠加作用。玻璃的形状越不规则，不同部位和方向的不平衡应力也会增加热应力开裂的概率。如果玻璃面积大，厚度小，玻璃的抗弯性和抗热应力性小，容易开裂。中空玻璃厚度和板材尺寸的选择必须根据风荷载和热应力的要求进行计算。合理的设计是减少这方面影响最重要的因素。不同级别的玻璃使用和不同地区应根据实际情况进行调整，以计算为准。

　　3.玻璃生产商

　　3.1原版电影的质量

　　原始玻璃板的材料质量是影响玻璃断裂的重要因素。原膜存在厚度不均匀、平整度差、表面有疤痕、玻璃中有气泡和夹渣等可见缺陷。在太阳的照射下造成不均匀的热效应，自身开裂。现在建筑使用的节能玻璃一般都是散装有色和镀膜(包括Low-E)中空玻璃。大块有色玻璃和镀膜玻璃对太阳辐射能量的吸收率远远高于普通透明玻璃。吸热率高导致热应力大，容易造成玻璃开裂。镀膜玻璃生产过程中，如果设备不先进，镀膜工艺不严格，镀膜过程中容易出现膜厚不均匀、退火不完全等缺陷。即使是微小的差异，也是玻璃贴在墙上后开裂的原因。因此，应严格控制原玻璃的质量。对于镀膜玻璃，不仅要选择优秀的新鲜玻璃原件，还要看设备是否先进，软件是否优秀，技术是否熟练。

　　3.2深加工质量

　　切割过程中玻璃上的微小裂纹会导致玻璃破裂。玻璃是脆性材料，其边缘抗拉强度与边缘缺陷密切相关。任何边缘缺陷都会导致边缘抗拉强度降低十倍以上。由于建筑设计要求不同，中空玻璃的切割尺寸也不同。切割玻璃使用特殊工具。切割玻璃时，由于切割质量差，玻璃边缘存在边界不均匀、崩边、崩角或裂纹。玻璃受热膨胀时，由于内应力的作用，边缘有缺陷的点容易开裂。因此，切割玻璃的边缘必须平直光滑，不允许出现崩边、崩齿边、崩角等缺陷；为了消除切割后隐藏在玻璃周围的微小裂纹，切割后对玻璃边缘进行处理(机器倒角、机器研磨或精磨)。

　　玻璃的磨边质量也是影响中空玻璃开裂的重要因素，提高边缘加工质量是提高中空玻璃抗热裂性的关键因素之一。边缘是玻璃最薄弱的部分，有许多微裂纹和缺陷(如崩边、崩角、夹边不均匀等)。)。玻璃的边缘缺陷会导致应力集中，严重降低许用拉应力。当遇到过大的热应力和外力冲击时，玻璃的抗拉强度会大大降低，断裂一般从玻璃的边缘开始，很容易从这里造成断裂。磨边操作中，最好对玻璃进行磨边，并严格检查玻璃的磨边质量。

　　钢化玻璃内部硫化镍引起的自爆(钢化玻璃在没有外界直接作用下自动破裂的现象)是中空玻璃破裂的重要因素。玻璃自爆的典型特征是蝴蝶斑，玻璃碎片呈放射状分布。辐射中心有两片形似蝴蝶翅膀的玻璃，俗称“蝴蝶斑”，两片蝴蝶斑之间的界面上有NiS石。玻璃的原料通常含有微量的硫和镍，镍合金碎片在熔化过程中也会增加玻璃中的镍含量。当玻璃加热时，这些物质发生化学反应，形成微小的硫化镍晶体。硫化镍晶体以两种方式存在：高温下稳定的相和室温下稳定的相。在玻璃钢化过程中，高温使硫化镍晶体全部转变为相。然而，由于钢化玻璃的快速冷却过程，硫化镍晶体没有足够的时间转变为相。这就在玻璃中留下了不稳定的体，它就像一个被压缩的弹簧，随时准备毫无征兆地再次转变为相。硫化镍晶体由相转变为相时，体积膨胀4%。如果相晶体位于张力最高的玻璃中心，膨胀产生的压力会导致整个玻璃破裂。降低钢化玻璃自爆的有效途径是进行均匀化处理(HST)。均匀化处理是指将钢化玻璃重新加热到290左右，并保温2小时，使镍含量达到100%

　　中空过程是中空玻璃的成型阶段，这一阶段的质量控制将直接影响中空玻璃密封的效果。辅料质量和操作工艺都影响中空玻璃的开裂。

　　密封胶质量和干燥剂选择对中空玻璃断裂的影响。制作中空玻璃的密封胶需要在高低温下都有良好的弹性，既能与玻璃同步膨胀收缩，又不会对玻璃造成大的应力。密封胶较硬，弹性差，会限制环境温度变化引起的玻璃变形，增加中空玻璃边缘的应力，导致破裂。但是一些低品质的密封胶含有较多的挥发性成分，固化时胶体收缩太多，特别是增加了第一个冬天开裂的可能性。此外，要求中空玻璃密封胶的有机挥发物少(小于1.5%)，防止密封胶因收缩过度而开裂；干燥剂选择不当，会导致中空玻璃密封后间隔层气体中出现负压，导致玻璃弯曲变形。此外，环境温度和气压也会发生变化。当这种变形产生的应力超过玻璃所能承受的最大应力时，中空玻璃就会破裂。所以制作中空玻璃的辅料要保证使用优质的产品。百恩特