中空玻璃是在兩片或多片玻璃中間,用注入干燥劑的鋁框或膠條,將玻璃隔開,四周用膠接法密封,使中間腔體始終保持干燥氣體,具有節(jié)能、隔音的功能的玻璃制品。中空玻璃的節(jié)能性是通過構(gòu)造中空玻璃的空間結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的,其干燥不對流的空氣層可阻斷熱傳導(dǎo)的通道,從而有效降低其傳熱系數(shù)以達(dá)到節(jié)能的目的。
在中空玻璃發(fā)展的較初階段,不論是熔接法還是焊接法制作的中空玻璃,與現(xiàn)在膠接法中空玻璃均存在著截然不同的結(jié)構(gòu)特征。熔接法和焊接法中空玻璃是將兩片玻璃四周熔接或焊接密封后,向中空玻璃腔體內(nèi)注入干燥氣體,使之達(dá)到保溫、隔音的性能。膠接法則具有特有的腔體空氣干燥系統(tǒng),正是有了這套干燥系統(tǒng),才使得中空玻璃在結(jié)構(gòu)和工藝上的改進(jìn)成為可能。為了尋求節(jié)能性能的提高,又開發(fā)出了多層中空玻璃、Low-E中空玻璃和腔體里充入惰性氣體中空玻璃等產(chǎn)品。
這些新的技術(shù)、新的材料用于中空玻璃,使中空玻璃的重要性能指標(biāo)???傳熱系數(shù)U值(或K值)被不斷優(yōu)化,傳熱系數(shù)U值從大于2.9W/m2?K降低到小于1.9W/m2?K,甚至更低可達(dá)到1.4W/m2?K。
國外中空玻璃行業(yè)發(fā)展簡介
中空玻璃的生產(chǎn)技術(shù)較早起源于美國,20世紀(jì)60年代首先在歐洲發(fā)達(dá)國家開始工業(yè)化生產(chǎn)和使用。由于它具有較突出的獨(dú)特功能???節(jié)能,因而在北美、歐洲各國、日本、韓國等國家得到了推廣、生產(chǎn)和應(yīng)用。真實(shí)的廣泛應(yīng)用源于1973年靠前次世界性石油危機(jī)的爆發(fā)。由于石油禁運(yùn),使西方發(fā)達(dá)國家能源較為緊缺,節(jié)能成為緩解能源危機(jī)的較直接有效的手段。對中空玻璃這一節(jié)能產(chǎn)品的使用和開發(fā),各發(fā)達(dá)相關(guān)機(jī)構(gòu)都給予了足夠的重視和政策方面的支持。在中空玻璃生產(chǎn)工藝技術(shù)方面,通過不斷探索和改進(jìn),使產(chǎn)品的使用性能日益提高。
在全部市場,美國是中空玻璃生產(chǎn)大國,也是消費(fèi)大國之一。20世紀(jì)80年代后期,較高峰年耗用中空玻璃達(dá)8000萬平方米,當(dāng)今美國中空玻璃應(yīng)用普及率已高達(dá)83%。
目前,歐洲已有1600家中空玻璃制造企業(yè),日平均產(chǎn)量65萬平方米,每年可生產(chǎn)中空玻璃約2.29億平方米,已成為世界中空玻璃生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用之首。
我國中空玻璃行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與分析
我國的中空玻璃生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代,采用的是手工制作單道密封工藝。80年代初期,從奧地利、美國等國家引進(jìn)了中空玻璃生產(chǎn)設(shè)備,采用了機(jī)械加工雙道密封工藝。1997年以前,我國采用機(jī)械生產(chǎn)中空玻璃的企業(yè)不足百家,而從1997年至今,我國采用機(jī)械生產(chǎn)中空玻璃的企業(yè)數(shù)達(dá)千余家,生產(chǎn)量也從1997年的350萬平方米,急速上升至2002年的2300萬平方米,2003年達(dá)到3000萬平方米以上。從目前的市場供需情況分析,在近一段時期內(nèi),中空玻璃市場仍將呈現(xiàn)快速上升的態(tài)勢。
1、我國中空玻璃行業(yè)快速發(fā)展,主要得益于以下幾方面因素:
靠前,　相關(guān)部門對環(huán)境保護(hù)、節(jié)能、改善居民居住條件等問題越來越重視,相應(yīng)地制定了一批技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如1995年修訂的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、2001年10月1日實(shí)施的《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,2001年建設(shè)部第27號文《關(guān)于發(fā)布化學(xué)建材技術(shù)產(chǎn)品的公告》等,在一定程度上提高了人們節(jié)能意識,促進(jìn)了我國中空玻璃行業(yè)的發(fā)展。
第二,我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)活躍、穩(wěn)定增長、經(jīng)濟(jì)實(shí)力明顯增強(qiáng),全國新建建筑面積大幅增加。近年來,全國城鄉(xiāng)每年新增民用建筑(含住宅和公共建筑)面積達(dá)15億平方米左右,其中,每年城市新增民用建筑7億平方米。因?yàn)樾陆ńㄖ娣e的增加,帶動了中空玻璃產(chǎn)品使用量的快速上升。
根據(jù)預(yù)測,今后10年,我國城鎮(zhèn)建成并投入使用的民用建筑每年至少為8億平方米。另外,目前我國約有370億平方米的既有建筑,對既有建筑的更新改造,也在一定程度上擴(kuò)大了對中空玻璃的需求。我國中空玻璃行業(yè)的發(fā)展空間依然很大。
2、從節(jié)能角度看,我國中空玻璃雖然生產(chǎn)量增加很快,而相對于我國建筑市場的蓬勃發(fā)展,中空玻璃的使用率、普及率依然很低,新建建筑的中空玻璃使用率不足10%,既有建筑的中空玻璃使用率不足1%,民用建筑因門窗未使用節(jié)能產(chǎn)品而導(dǎo)致的能源浪費(fèi)現(xiàn)象仍然相當(dāng)嚴(yán)重。我國建筑能耗是發(fā)達(dá)國家的1.53倍,全國建筑年消耗商品能源共計(jì)3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全社會終端能耗總量的27.6%。就我國北方采暖地區(qū)而言,與同等氣候條件的瑞典、丹麥、芬蘭等節(jié)能工作較為先進(jìn)的國家比,每年因建筑能耗高而多消耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億金額,同時,造成的溫室氣體如CO2等多排放5200萬噸。節(jié)能工作的關(guān)鍵是如何提高國民的節(jié)能意識,相關(guān)部門部門如何通過制定相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)進(jìn)行引導(dǎo)和約束,以提高中空玻璃等節(jié)能產(chǎn)品的使用率。
3、從中空玻璃的工藝技術(shù)水平上看,我國中空玻璃行業(yè)整體水平落后于發(fā)達(dá)國家。主要存在以下幾方面的問題:
靠前,企業(yè)眾多,企業(yè)規(guī)模相對較小,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。我國目前有中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)千余家,70%以上是規(guī)模較小的企業(yè),不利于行業(yè)的統(tǒng)一管理,同時在產(chǎn)品質(zhì)量上增加了不確定因素。由于企業(yè)在工藝技術(shù)水平、生產(chǎn)技術(shù)水平、裝備水平、管理水平等方面存在著非常大的差異,在產(chǎn)品質(zhì)量上良莠不齊的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。更甚者,劣質(zhì)中空玻璃仍在充斥市場。
第二,在中空玻璃原材料的選擇上,企業(yè)片面追求利潤非常大化,造成原材料的質(zhì)量不穩(wěn)定。如密封膠是中空玻璃的主要原材料之一,它直接影響到中空玻璃的節(jié)能效果、使用壽命,但質(zhì)次價低的密封膠材料還在大量生產(chǎn)。
第三,在中空玻璃的配置上,總體配置水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外發(fā)達(dá)國家的水平。20世紀(jì)90年代,全歐洲有20%的中空玻璃采用低輻射(Low-E)玻璃,波蘭使用低輻射(Low-E)中空玻璃的比例2000年為75%,北美到2000年已有88%的窗戶使用了低輻射(Low-E)中空玻璃。目前,歐洲低輻射(Low-E)中空玻璃的年產(chǎn)量為6500萬平方米左右,預(yù)計(jì)今后5年,將以每年10%的速度遞增。我國生產(chǎn)的中空玻璃以“浮法玻璃+間隔條(6mm、9mm為主)+浮法玻璃”為主,其傳熱系數(shù)U值一般在2.9W/m2?K以上,而北美和歐洲一般標(biāo)準(zhǔn)配置為“低輻射鍍膜(Low-E)玻璃+間隔條(12mm、充氬氣)+浮法玻璃”其傳熱系數(shù)U值可降低到1.8W/m2?K以下。
加強(qiáng)宏觀管理,推動我國中空玻璃行業(yè)健康發(fā)展
能源是世界運(yùn)轉(zhuǎn)的動力,經(jīng)濟(jì)的增長總是伴隨著能源消耗的增長,從20世紀(jì)初到20世紀(jì)末,世界能源消耗量增加了約9倍。按照全部能源機(jī)構(gòu)的預(yù)測,在未來25年內(nèi),世界能源需求還要增加1倍。同時,由于石油煤炭等化石能源的可耗竭性,其儲量較終將無法滿足世界經(jīng)濟(jì)不斷增長的需求,供需矛盾將更加突出、更加尖銳。
而對日趨嚴(yán)峻的能源供需矛盾以及環(huán)境挑戰(zhàn),西方發(fā)達(dá)國家均采取了節(jié)約與開發(fā)的發(fā)展戰(zhàn)略。節(jié)能是指節(jié)約能源,開發(fā)是指開發(fā)節(jié)能產(chǎn)品、節(jié)能技術(shù)和開發(fā)新能源。節(jié)能觀念也從上世紀(jì)70年代初單純?yōu)閼?yīng)付能源危機(jī)而實(shí)行節(jié)約和縮減,轉(zhuǎn)變成以提效率高益、減少污染、改善生活質(zhì)量和改進(jìn)公共關(guān)系為目標(biāo)。
節(jié)能和環(huán)保是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的保證。由于我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)向好,能源消費(fèi)呈快速上升趨勢。從今年的較新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,我國已成為世界靠前大煤炭和第二大石油消費(fèi)國。能源消耗量大、能源利用率低、能源供需矛盾加劇,全國各地拉閘限電現(xiàn)象時有發(fā)生,在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。尤其我國建筑能耗總量大,比例高,能效低,污染嚴(yán)重,已成為影響我國可持續(xù)發(fā)展的重大問題,節(jié)能已是當(dāng)務(wù)之急。同時,我國在核準(zhǔn)《京都議定書》后,溫室氣體減排壓力非常大,如果減排得不到控制,不僅影響我們的生存環(huán)境,還會受到來自發(fā)達(dá)國家的制約,從而影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展�？傮w上看,我國單位建筑面積能耗相當(dāng)于氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家的2～3倍,建筑節(jié)能具有非常大的潛力。建議由相關(guān)機(jī)構(gòu)有關(guān)部門聯(lián)合組建能源效率和更新能源管理機(jī)構(gòu),建立相應(yīng)的管理體系,對節(jié)能工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排、統(tǒng)一部署,協(xié)調(diào)管理。
1、我國幅員遼闊,各地氣候差異很大,相關(guān)部門部門應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的氣候條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,制定相應(yīng)的建筑節(jié)能規(guī)范,在規(guī)范中應(yīng)明確房屋外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),給出應(yīng)采用的節(jié)能產(chǎn)品目錄。
2、推行節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)證工作,針對我國中空玻璃質(zhì)量參差不齊,市場上有相當(dāng)嚴(yán)重的以次充好現(xiàn)象,加大對中空玻璃產(chǎn)品的節(jié)能認(rèn)證力度。對中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)實(shí)行分級管理。
3、加大對中空玻璃產(chǎn)品的國家監(jiān)督抽查力度。國家和地方技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門應(yīng)給予這一產(chǎn)品足夠的重視。中空玻璃行業(yè)在我國已有幾十年的發(fā)展歷史,但對這一產(chǎn)品的國家監(jiān)督抽查只在1996年搞過一次,顯然市場監(jiān)督力度不夠。
4、加強(qiáng)對中空玻璃原材料的質(zhì)量管理,特別是對中空玻璃質(zhì)量具有非常大影響的中空玻璃密封材料。我國中空玻璃密封材料市場較為混亂,也是困擾行業(yè)主管部門和中空玻璃生產(chǎn)企業(yè)多年的問題,建議實(shí)行市場準(zhǔn)入制度,將質(zhì)量低劣的中空玻璃密封材料拒之門外。
5、加大建筑市場使用中空玻璃等節(jié)能產(chǎn)品的檢查力度。
6、在經(jīng)濟(jì)條件許可的地區(qū),推廣使用高配置、低傳熱系數(shù)(U值)的中空玻璃產(chǎn)品。
通過各級相關(guān)部門及行業(yè)籌備的共同努力,進(jìn)一步規(guī)范我國中空玻璃市場,提高中空玻璃產(chǎn)品質(zhì)量,普及中空玻璃產(chǎn)品在建筑物上的使用,使我國中空玻璃行業(yè)健康有序發(fā)展。
從目前的市場供需情況分析,在近一段時期內(nèi),中空玻璃市場仍將呈現(xiàn)快速上升的態(tài)勢。今后10年,我國中空玻璃行業(yè)的發(fā)展空間依然很大。
中空玻璃的使用率、普及率依然很低,新建的建筑物中空玻璃使用率不足10%,既有建筑的中空玻璃使用率也不足1%,民用建筑因門窗未使用節(jié)能產(chǎn)品而導(dǎo)致的能源浪費(fèi)現(xiàn)象仍然相當(dāng)嚴(yán)重。我國建筑能耗量是發(fā)達(dá)國家的1.53倍,全國建筑年消耗商品能源共計(jì)3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全社會終端能耗總量的27.6%。我國北方采暖地區(qū)每年因建筑能耗高而多消耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元金額。

總體上看,我國單位建筑面積能耗量相當(dāng)于氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家的2～3倍,建筑節(jié)能具有非常大的潛力。建議由相關(guān)部門有關(guān)部門聯(lián)合組建能源效率和更新能源管理機(jī)構(gòu),建立相應(yīng)的管理體系,對節(jié)能工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排、統(tǒng)一部署,協(xié)調(diào)管理。