泰诺风的TGI,绝对算得上中空玻璃界的“暖男”

来源:泰诺风保泰(苏州)隔热材料有限公司 查看原文  时间:2019-5-10

本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

  门窗隔离系统听着挺抽象,其实就是在门窗四面结合处加上了某种材料,提高门窗的隔热和隔音性能。

  在中空玻璃大量使用之前,房屋多使用双层玻璃窗,直到1865年美国人发明了中空玻璃。中空玻璃和普通双层玻璃有着本质的区别,前者密封,后者不密封。正是由于双层玻璃的不密封,使得灰尘、水汽很容易进入玻璃内腔,水汽遇冷结霜,遇热结露,附着在玻璃内表面的灰尘很难清除,使用不久就会使窗户玻璃模糊一片。

▲双层玻璃进灰尘和水汽之后模糊不堪

  中空玻璃的出现很大程度解决了这些问题,但当时的中空玻璃结构为两片玻璃,中间多使用木条或绳子来间隔,外部使用焦泥来密封,并且中间没有干燥剂。所以当时的中空玻璃不仅气密性差,而且空腔内的空气无法持续保持干燥状态。

▲焦泥密封的中空玻璃

  因为工艺和材料的限制,在之后的将近100年的时间里,中空玻璃的结构设计并没有得到实质性的改善。上世纪30年代徳国人发明了胶接法,40年代美国人发明了焊接法,50年代初期美洲和欧洲同时发明了熔接法。

  ● 胶接法:把玻璃与间隔条粘接在一起的生产中空玻璃的方法叫胶接法。

  ● 焊接法:将玻璃四边涂上金属,将两片玻璃与金属间隔框通过焊接的方式形成带有空气腔的玻璃。

  ● 熔接法:通过玻璃局部加热,使玻璃板边部软化,从而使两块玻璃的边缘直接熔合而成。

  铝金属间隔条初显身手

  在人们苦恼于什么材料才能实现更好的门窗隔离系统时,铝金属间隔条出现了。

▲铝金属间隔条

  铝间隔条是一种应用在双层玻璃之间的隔断材料,其优点在于其良好的垂直度和抗扭曲性以及光滑平整的表面可以保证比较好的水密性和气密性。随后铝金属间隔条、有机密封胶和3A分子筛等应用到中空玻璃中,形成了目前的中空玻璃结构——由原片玻璃、间隔层气体和边缘密封系统几个部分构成。

▲中空玻璃结构

  虽然铝间隔条的应用使中空玻璃的现代生产成为可能,但其也具有一个不可回避的缺点,那就是隔热性能不好,间隔条隔热性能差是中空玻璃的失效和内表面结露或者霉变的一个重要的原因。因为铝间隔条的导热性能强,使中空玻璃内表面温度低于中空玻璃中央部分的温度,这样不仅造成了屋内夏天的冷负荷增大,冬天的热损失增大,而且会在窗前形成小范围的空气对流,降低屋内的舒适度,在严重的时候会形成玻璃内表面结露,而长时间的结露会造成中空玻璃失效。

  暖边间隔条横空出世

  为了解决中空玻璃边部的热损失问题,暖边间隔条应运而生。

  那么什么是暖边呢?

  最普通最简洁的方式说明就是暖边间隔条使中空玻璃里面形成了断桥。对于暖边技术的定义, 较早的一种说法是: 任何一种间隔系统只要其热传导系数低于铝金属的导热系数, 就可以称为暖边系统。这种说法在一定程度上反映了暖边间隔系统的特点,但不够严格明确。

  最早对暖边系统给出了明确而权威定义的是德国标准DIN V 4108- 4: 2002- 02

  定义式如下:

  Σ(d×λ)=d1×λ1+d2×λ2+···+dn×λn≤0.007W/K

  计算公式中:

  d是中空玻璃间隔条材料的热传递通道材料厚度,单位为m。

  λ是中空玻璃间隔材料的导热系数,单位为W/(m·K)。

  这个定义已成为目前的国际标准。暖边间隔条的导热因子用热传递通道材料厚度和材料导热系数的积来表示,其值越小,隔热性能越好。典型结构间隔条计算示例如图:

  对一个间隔系统来说, 若导热因子的计算结果不大于0.007W/K, 则称之为暖边系统; 若导热因子的计算结果大于0.007W/K, 则定义为冷边系统。铝间隔系统的计算结果是0.1120W/K, 远远大于0.007/K, 所以定义为冷边系统。

  暖边可以采用三种方法得到:

  ● 非金属材料

  ● 部分金属材料

  ● 低于铝金属传导系数的金属间隔条

  泰诺风的暖边间隔条是采用高质量的聚丙烯和0.1mm不锈钢薄层复合而成。聚丙烯是一种高强度低导热率的材料,它的导热率为0.193 W/mK,接近铝的千分之一,而不锈钢的导热率为15 W/mK,约为铝的9%,使用0.1mm的不锈钢薄层的目的在于在整个间隔条的导热率很低的前提下,保证间隔条与玻璃边缘的紧密结合,形成一个良好的水密性和气密性屏障,并同时加强间隔条整体的结构强度,保证了中空玻璃的效果。将以上数据代入公式得出, 泰诺风暖边间隔系统的计算结果为0.002W/K, 小0.007W/K, 因此定义为暖边系统。

  暖边究竟“暖”在哪里?

  说得这么高大上,那暖边的性能到底如何呢?

  ● 抗结露

  北方的冬天,室内外温差巨大,里热外冷,门窗就会出现结露的现象。这是因为传统铝间隔条导热性能非常好,导致金属上的热量会很快流失,因而门窗在一边暖一边冷的情况下,空气中的水蒸气较易液化成小水滴,聚集后就成了露。而暖边条导热率低,金属上的热能就不容易流失,门窗两面的温差不会太大,结露的现象就不会出现了。

▲暖边间隔条

▲冷边间隔条

  ● 保温隔热

  低导热率其实在上面抗结露现象中已经运用到,由于传统铝间隔条导热能力非常好,这就使得室外的热量能不断地传进室内,消耗室内的冷气,空调就必须不停制冷来维持室内的温度。如果用上暖边条,室外的热量就不容易传到室内,达到节能环保的效果。

  说了这么多,不如来举个例子感受下吧。

  A房和B房都是80平方米新房,使用同样的门窗,A房使用暖边条,B房则不使用。下午2点,室外温度是32度,此时A房和B房温度为27度和30度,我们先让B房开空调,待B房温度降至27度的时候A房也开启空调。开启空调2小时后,关闭空调,此时A房和B房的温度分别为26度和25度。关闭房门,2小时后再进行测试,此时A房温度为27度,B房的温度已经恢复至30度了。

  很明显,A房温度比B房温度要低,这恰恰证明了暖边条起到了重要的保温作用。

  假设一套100平米的房屋,窗玻璃面积为15平米,在最热的三个月每天制冷12小时使室内平均温度达到22度,在最冷的三个月每天采暖24小时使室内平均温度达到18度,那么使用暖边的门窗比不使用暖边的门窗能节约电费三百多元。一套门窗至少可用上20-30年,这样算下来,你可以省下近万元的电费!

  说到这里,相信大家都已经对暖边有了一定的了解,暖边所有的使命,无论是抗结露还是隔热保温,其实都只有一个目的,那就是提升居住的舒适性。

  那么,你家的门窗上,用的是“冷边”还是“暖边”呢?


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