
氯气因其强腐蚀性,会腐蚀镀膜膜层、间隔条、密封胶等,而二氧化氮并没有比空气性能更优。中空玻璃充氩气并非只为了隔音隔热,还有其他优点。氩气分子量大、热阻值高于空气、自然界含量丰富且易于制备,从经济角度来看,充氩气中空玻璃在氩气保持完好的情况下获得的节能回报远大于充氩气的费用。填充氩气的优点包括:1. 降低玻璃/整窗K值,与Low-E玻璃结合使用可获得最佳效果。2. 增强隔音性能,对于低频和高频降噪,填充了空气的中空玻璃的窗口会表现得更好;对于中频降噪,具有填充氩气的中空玻璃的窗口将具有优越的性能。3. 减少热交换,提高中空玻璃的隔热性能,控制中空腔内的对流。4. 减少冷凝和霉变的风险,提升室内舒适度。5. 可用于所有气候,氩气导热系数低,化学性质及其稳定,无毒无味,即使泄露也不会对环境和健康造成任何影响。然而,填充氩气也存在一些不足与风险,如氩气并不是最节能的可用气体,氩气泄露可能导致中空玻璃凹陷等。国内外现行中空玻璃相关标准对充气中空玻璃的初始浓度和年泄漏率有明确规定,以确保其性能和使用寿命。总之,中空玻璃充氩气是为了提高其保温隔热性能,同时具有隔音、减少热交换等优点。虽然存在一些不足,但综合考虑,氩气仍然是目前最常用且性价比较高的填充气体。在选择中空玻璃时,应根据实际需求和预算,选择合适的填充气体和产品。中空玻璃充氩气的原因及优缺点分析随着科技的进步和生活水平的提高,人们在选购门窗时更加注重保温隔热性能。中空玻璃作为一种常见的门窗材料,其充填气体的选择至关重要。本文主要探讨了中空玻璃为何要充氩气,以及充氩气的优点和缺点。首先,氩气作为填充气体,具有分子量大、热阻值高于空气、自然界含量丰富且易于制备等优点。从经济角度来看,充氩气中空玻璃在氩气保持完好的情况下,其节能回报远大于充氩气的费用。填充氩气可以降低玻璃/整窗的K值,与Low-E玻璃结合使用效果更佳。此外,氩气还能增强隔音性能,减少热交换,降低冷凝和霉变的风险,提升室内舒适度。然而,填充氩气也存在一些不足之处。例如,氩气并不是最节能的可用气体,其导热系数虽然低,但与氪气等其他气体相比,仍有差距。此外,氩气泄露可能导致中空玻璃凹陷,影响其性能和使用寿命。国内外现行中空玻璃相关标准对充气中空玻璃的初始浓度和年泄漏率有明确规定,以确保其性能和使用寿命。综上所述,中空玻璃充氩气是为了提高其保温隔热性能,同时具有隔音、减少热交换等优点。虽然存在一些不足,但综合考虑,氩气仍然是目前最常用且性价比较高的填充气体。在选择中空玻璃时,应根据实际需求和预算,选择合适的填充气体和产品。
首先回答一下,氯气有强腐蚀性,会腐蚀镀膜膜层、间隔条、密封胶等,空气中本身就是氮气为主,二氧化氮并没有比空气性能更优。
而且中空玻璃充氩气并非只为了隔音隔热。
见下文。
中空玻璃为何要充氩气
充氩气对门窗/玻璃有多大意义
随着科学技术的进步和人们生活水平的提高,现在人们在选购门窗时更加注重保温隔热性能,门窗保温隔热性能的提升主要依赖:低辐射玻璃Low-E;氩气填充;暖边设计。这三者对整窗性能的改善(近似值)见下图:
本文主要讨论中空玻璃为何填充氩气,对使用Low-E玻璃及暖边间隔条不作展开。
我们一般选用氩气作为填充气体是因为氩气分子量大、热阻值高于空气、自然界含量丰富且易于制备等等。从经济的角度来看,充氩气中空玻璃在氩气保持完好的情况下获得的节能回报远大于充氩气的费用。
一、填充氩气的优点
1.1降低玻璃/整窗K值,与Low-E玻璃结合使用可获得最佳效果
以上表格旨在说明填充氩气对中空玻璃K值的提升,以下表格旨在说明填充氩气对整窗的影响。
注:C-白玻,LE-单银Low-E,LD-双银Low-E,氩气初始填充浓度85%。
以下为上表格数据的模拟环境与窗框截面:
1.2增强隔音性能
上图描述的固定窗⼝TL数据显⽰了⽤空⽓和氩⽓填充中空的效果。STC评级没有变化,OITC评级仅变化了1dB。然⽽,TL曲线的形状在几个频率上确实发⽣了显着变化。对于低频和⾼频降噪,填充了空⽓的中空玻璃的窗口会表现得更好。对于中频降噪,具有填充氩⽓的中空玻璃的窗⼝将具有优越的性能。
1.3减少热交换
通过对上图分析可知:填充氩气提高了中空玻璃的隔热性能;氩气有助于控制中空腔内的对流;特定的气体在最佳气体宽度可以实现较好的隔热性能。
3.减少冷凝和霉变的风险,提升室内舒适度
通过THERM软件模拟门窗室内面结露区域为(黄线部分)明显减少,同时该部分的冷辐射明显减少,室内舒适度更高。
1.4可用于所有气候
上图源自PPGIndustries文件TD-101,氩气导热系数低,化学性质及其稳定,无毒无味,即使泄露也不会对环境和健康造成任何影响,适合所有气候带环境使用。
1.5其他:
氩气不会腐蚀玻璃(Low-E膜层,氧气会造成膜层氧化),不污染环境;容易制备;无毒;不会显著增加窗户成本等等。
二、填充氩气的缺点
填充氩气也存在一些不足与风险。
2.1从节能角度分析,氩气并不是最节能的可用气体。
门窗充气一般为氩气或氪气,有时也会使用这些气体和氙气、氮气或氧气的组合。氩气窗和氪气窗的主要区别在于成本和能源效率。氪气填充的窗户往往具有较低的U值(绝缘质量更好)并且比氩气填充的窗户更昂贵。氩气通常代表更好的整体价值,尤其是双窗格(三玻两腔体中空玻璃)窗户。由于更便宜,氩气通常用于填充双窗格窗户中窗格之间较宽的12mm间隔,而具有更好绝缘质量的氪气通常用于较薄的6mm或9mm间隔的三窗格(四玻三腔,一般极寒地区使用)。与氩气一样,氪气无味、无色且无毒。由于气体泄漏,这两种气体都不会对建筑物的居住者造成任何风险。氩气和氪气之间的决定通常归结为窗户的生命周期成本,考虑购买价格和窗户在其生命周期内节省的能源成本。
2.2即使中空玻璃初始加工时边部密封完好,氩气也会泄露,特别是使用刚性间隔条密封系统的中空玻璃,由于传统的刚性间隔条中空玻璃由于工艺的局限:一是存在插接口,折弯角部不平整等带来的丁基胶密封不完整的风险;二是在中空玻璃的呼吸作用(泵效应)下丁基胶发生内溢现象导致丁基胶密封系统失效。中空玻璃丁基胶密封的失效也是氩气流失的主要原因。伴随着氩气的不断泄露,门窗/玻璃的K值也逐渐上升,特别是对于一些商用建筑将带来显著的能源费用支出,也存在着暖通量设计不足的风险。
2.3氩气泄露引起的中空玻璃凹陷
与大多数人想象的不提供,氩气的泄露可能引起中空玻璃的表面凹陷(见下图),从而导致玻璃的光学变形,K值上升甚至玻璃吸片(中空玻璃内外片中部贴合在一起)。氩气的膨胀系数较空气低很多(可以近似认为在中空腔内的氩气不发生热胀冷缩),而空气(主要为氧气和氮气组成的混合气体)透过中空玻璃密封系统的速率不及氩气渗透速率的一半。
注:以上结论基于Branrup,Immergut,PolymerHandbook,2ndEdition,JohnWiley&Sons,1975。
附:
国内外现行中空玻璃相关标准主要有:中国标准GB/T11944-2012《中空玻璃》、美国标准ASTME2188《中空玻璃耐久性试验方法》、ASTME2189《中空玻璃抗雾试验方法》、ASTME2190《中空玻璃性能评估标准》和欧洲标准EN1279《建筑用玻璃-中空玻璃》1~6部分。
有关充气中空玻璃,国家标准GB/T11944-2012规定了充气中空玻璃单元的初始浓度为≥85%,老化实验后的浓度为≥80%;美国标准ASTME2190规定,初始充气浓度≥90%,老化实验后≥80%;欧洲标准EN1279-3规定初始充气浓度≥90%,年泄漏率小于1%。
BTW:鉴于几种标准的实验条件差异,综合要求最高的为欧标EN1279,即初始充气浓度≥90%,年泄露率小于1%。据悉,新中空玻璃国标大概率会跟进欧标。
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