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密封膠對(duì)建筑外窗節(jié)能的影響分析

2023-08-10 17:01:31

密封膠在中空玻璃浊闪、外窗縫隙中的運(yùn)用剖析痹橙，闡明選用適宜的密封膠能夠進(jìn)步中空玻璃的質(zhì)量鸥司、加強(qiáng)外窗結(jié)構(gòu)的氣密性浩淹，然后完成外窗的節(jié)能能说，并對(duì)節(jié)能作用進(jìn)行了剖析。
修建節(jié)能是落實(shí)我國(guó)“節(jié)能減排”政策的重要內(nèi)容之一井辜。在各種能耗中绎谦，修建能耗占全國(guó)總能耗的27.5%以上。近幾年，我國(guó)每年新建房子面積近20億平方米窃肠，其間約90%為高耗能修建包个；在既有的近400億平方米修建中，有95%是高耗能修建冤留，而這些高耗能修建中又有50％的耗能是經(jīng)過(guò)門(mén)窗散失的碧囊。我國(guó)在修建物保溫功能上與發(fā)達(dá)國(guó)家比較，外窗單位面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍纤怒，門(mén)窗空氣走漏率為發(fā)達(dá)國(guó)家的3～6倍糯而。因而門(mén)窗節(jié)能是進(jìn)步我國(guó)修建節(jié)能的關(guān)鍵。
我國(guó)的節(jié)能門(mén)窗主要從窗型泊窘、玻璃熄驼、窗框三個(gè)方面采納辦法，經(jīng)過(guò)對(duì)熱的對(duì)流烘豹、傳導(dǎo)和輻射這3種熱交換進(jìn)行有效的阻斷到達(dá)節(jié)能的意圖瓜贾。因?yàn)橥獯暗臒醽G失主要是經(jīng)過(guò)玻璃的傳導(dǎo)、輻射與存在的縫隙苞誊，因而誊殊，采用節(jié)能型玻璃（如中空玻璃）、加強(qiáng)外窗結(jié)構(gòu)的氣密性是完成外窗節(jié)能的重要途徑盘贤，這其間密封膠起著十分重要的作用沟乘。　
中空玻璃的密封膠的選用
中空玻璃是現(xiàn)在運(yùn)用較廣的一鐘節(jié)能玻璃蹄警，具有的隔熱功能伟铸，其隔熱才能主要來(lái)源于二玻璃間密封的空氣層。此空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/m•K覆首，遠(yuǎn)低于玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)（0.77W/m•K）厘沉，密封的中空玻璃除玻璃四邊用密封膠導(dǎo)熱，其他大面積玻璃均依托空氣層導(dǎo)熱亦蟋，     因而加大了熱阻护丢，明顯進(jìn)步了中空玻璃隔熱作用。由此可知纲盟，決定中空玻璃質(zhì)量功能的主要要素是密封膠的功能以及密封道數(shù)砂沛。
中空玻璃密封膠的選用
常用的中空玻璃密封膠有聚硫膠、丁基熱熔膠曙求、聚氨酯膠和硅酮膠碍庵，聚硫密封膠是中空玻璃行業(yè)中最早運(yùn)用的外層密封膠。2002年后悟狱，全球中空玻璃密封膠中静浴，聚氨酯因其的功能及環(huán)保性堰氓，取代聚硫膠占據(jù)了商場(chǎng)主導(dǎo)地位。表1是常用密封膠的功能比較苹享。
耐候性
密封膠的抗老化功能在很大程度上決定了中空玻璃的運(yùn)用壽數(shù)双絮。在常用的密封膠中，硅酮膠有很好的耐候性得问，在很寬的溫度范圍內(nèi)能夠長(zhǎng)期運(yùn)用而不變質(zhì)囤攀；聚硫膠能在-50℃至100℃溫度范圍內(nèi)亦可保持其特性；而聚氨酯膠其外表易劣化宫纬，但對(duì)配方進(jìn)行改進(jìn)后抚岗，其運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)也可達(dá)15～20年。
透氣率
透氣量是一個(gè)非常重要的要素哪怔。中空玻璃隔熱研矗、防霜霧功能是經(jīng)過(guò)其內(nèi)部一層密封的、枯燥的空氣（或是氬氣夷硅、氙氣等）層來(lái)完成的芒浪，一旦透氣量到達(dá)一定程度，在較低溫度時(shí)氢滋，就會(huì)結(jié)霜結(jié)露谦牛，中空玻璃的運(yùn)用功能也就失效。因而价忙，要求密封資料對(duì)氣體具有杰出的阻隔功能或具較低的透氣率住建。
常見(jiàn)的中空玻璃密封膠中，丁基膠的水蒸汽透過(guò)率最低皮围，但丁基膠是熱塑性的逆辐，只用做內(nèi)層密封，一般不獨(dú)自運(yùn)用捏裂；聚硫膠具有較低的透氣率唧尊，是制造中空玻璃的抱負(fù)資料；硅酮膠的透氣率較高吩屹，約為10～15g/m2•d•cm跪另，一般地，運(yùn)用硅酮膠密封膠時(shí)采用雙道密封結(jié)構(gòu)煤搜；與聚硫膠和硅酮膠比較免绿，聚氨酯的水氣浸透率是最低的，運(yùn)用聚氨酯的制造的中空玻璃的質(zhì)量會(huì)更為擦盾。
中空玻璃的密封結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在商場(chǎng)上中空玻璃的密封結(jié)構(gòu)主要有膠條法和膠接法嘲驾。膠條結(jié)構(gòu)的主體資料是丁基或聚異丁烯膠，膠條在加熱厌衙、加壓條件下在玻璃上構(gòu)成一個(gè)非化學(xué)粘接表層距淫，導(dǎo)致耐溫度交變功能、耐候功能差（丁基或聚異丁烯膠遇熱易蠕變婶希，遇冷則變硬）榕暇；再者，膠條為熱塑性體而非彈性體喻杈，因而抗位移變形才能很差彤枢。從實(shí)踐運(yùn)用作用看，中空玻璃漏氣筒饰、漏水現(xiàn)象嚴(yán)重须彼，因而膠條結(jié)構(gòu)的中空玻璃會(huì)逐漸被篩選。膠接法密封結(jié)構(gòu)主要有單道密封與雙道密封捶益，因?yàn)殡p道密封的中空玻璃的耐久性和密封壽數(shù)較單道密封的要長(zhǎng)司箫，所以現(xiàn)在雙道密封的中空玻璃占商場(chǎng)主導(dǎo)地位。丁基膠在幾種常用膠中的水氣浸透率最低锌拾，通常被用作道密封绕众，起阻隔水氣、避免空氣和惰性氣體進(jìn)出中空玻璃空腔的作用肴摊；第二道密封膠常用聚硫膠姆已、聚氨酯膠和硅酮膠，主要是將玻璃和間隔條粘結(jié)成一中空玻璃全體碉晾、避免氣體走漏急响、彈性康復(fù)并緩沖邊部應(yīng)力，并對(duì)避免水氣浸透起輔助作用陋窗。
粘接性
丁基熱熔膠屬于非化學(xué)粘接嘱悄，低溫粘接性差；硅酮膠因?yàn)楸旧砭陀泻軓?qiáng)的粘結(jié)功能实愚，所以運(yùn)用硅酮膠作中空玻璃密封條不需要再涂底膠旷偿，直接升溫便可與玻璃很好地粘接在一起；但它的耐水性較差爆侣，因?yàn)椴Ａc窗框之間容易積存雨水萍程，經(jīng)過(guò)日曬，水溫最高可達(dá)80℃左右兔仰，在此條件下茫负，膠的粘接強(qiáng)度會(huì)降低，膠層與玻璃之間就會(huì)脫粘而導(dǎo)致中空玻璃失效乎赴；聚硫膠與玻璃的粘接性差忍法，一般需加入不飽和聚酯來(lái)進(jìn)步其與玻璃的粘接性或運(yùn)用雙道密封結(jié)構(gòu)；聚氨酯膠因含有極性很強(qiáng)榕吼、化學(xué)生動(dòng)性很高的異氰酸酯基（—NCO）和氨酯基（—NHCOO—）饿序，它與含有生動(dòng)氫的資料和玻璃等外表光潔的資料都有著的化學(xué)粘接力勉失，而聚氨酯與被粘接資料之間發(fā)生的氫鍵作用會(huì)使高分子內(nèi)聚力增加，然后使粘接更加結(jié)實(shí)原探。
試驗(yàn)結(jié)果表明:硅酮密封膠抗老化功能很好乱凿，運(yùn)用壽數(shù)長(zhǎng)，但它的透氣量比聚硫橡膠密封膠要大芯妇，抗結(jié)霜結(jié)露功能較差帝璃，所以在長(zhǎng)期范圍內(nèi)，它的運(yùn)用作用沒(méi)有聚硫橡膠密封膠好肃刁，且它的歸納成本了略高于聚硫膠茎陪，但是聚硫膠粘接功能較差，有必要運(yùn)用雙道密封孙泵；與聚硫膠和硅酮膠比較烫王，聚氨酯的水氣浸透率是最低的，其接著性也較好崇审，在其他條件不變的情況下棋少，運(yùn)用聚氨酯的制造的中空玻璃的密封壽數(shù)和耐久性應(yīng)該要長(zhǎng)一些。
　　
硅酮膠在反響過(guò)程中脫去易發(fā)散的小分子丙酮黎伤，會(huì)構(gòu)成膠層外表的污染儡特；聚硫膠的配方中需運(yùn)用化學(xué)溶劑，當(dāng)溶劑從邊部密封的膠體中蒸發(fā)時(shí)催舅，會(huì)對(duì)環(huán)境發(fā)生一定的污染疏唾；而運(yùn)用不含溶劑的聚氨酯膠時(shí)，既不會(huì)生成易蒸發(fā)的有害物質(zhì)函似，也沒(méi)有溶劑蒸發(fā)的問(wèn)題發(fā)生槐脏，從環(huán)保的角度考慮，更易廣為承受撇寞。
總之顿天，關(guān)于修建門(mén)窗用中空玻璃應(yīng)挑選丁基-聚硫體系（丁基膠作內(nèi)層密封、聚硫膠作外層密封）或是環(huán)保型的聚氨酯系列密封膠蔑担。

外窗密封膠的選用
國(guó)家規(guī)定牌废，新建修建門(mén)窗密封性目標(biāo)不低于《建筑外窗空氣浸透功能分級(jí)及其檢測(cè)辦法》（GB7107）規(guī)定的Ⅲ級(jí)水平，相當(dāng)于窗戶每米縫長(zhǎng)的空氣浸透量為QL≤2.5m3/(m•h)啤握。這就要求有必要采納相應(yīng)的辦法鸟缕，以確保外窗的密封性及修建物的全體節(jié)能要求。一般可從以下兩個(gè)方面加強(qiáng)外窗的密封功能排抬《樱　
膠條的選用
框扇間的密封膠條是外窗氣密性和水密性的確保，鋁合金窗檢驗(yàn)規(guī)范要求：在封閉后各配合處無(wú)縫隙蹲蒲，不透氣番甩、不透光悄函，密封面上的密封條應(yīng)處于壓縮狀態(tài)。這就要求所運(yùn)用的膠條要有較高的復(fù)原性和位移補(bǔ)償才能磅芬，即：密封膠條應(yīng)能適應(yīng)接縫遭到壓力或拉力時(shí)所發(fā)生的位移山顶、基材受熱時(shí)或受冷時(shí)的膨脹和收縮。常用硫化橡膠類和熱塑性彈性體類密封膠條爵缸，如：三元乙丙橡膠抖臭、熱塑性硫化膠(TPV)却怪、聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)膠條等晚饰，抱負(fù)的是運(yùn)用三元乙丙和TPU等耐候性好的膠料。
密封膠的選用
在玻璃與窗框間運(yùn)用密封膠對(duì)縫隙進(jìn)行處理殷感，既結(jié)實(shí)牢靠窃橄，又使外表無(wú)縫隙，進(jìn)步氣密功能⊙裕現(xiàn)在多運(yùn)用膠條和密封膠兩種方式赵腰。膠條在加熱、加壓條件下在粘接面上構(gòu)成一個(gè)非化學(xué)粘接表層谐歪，其耐候性敦间、抗位移變形才能較差，在搭接處易構(gòu)成縫隙束铭，影響窗的密封功能廓块。因?yàn)檫@種辦法不符合節(jié)能的要求，將逐漸淡出商場(chǎng)契沫。
密封膠是裝配現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工粘結(jié)的非定型資料带猴，除接縫構(gòu)造設(shè)定、施工技術(shù)要素外懈万，密封膠的選用直接決定粘結(jié)密封功能拴清。常用的三大彈性密封資料——聚氨酯密封膠、有機(jī)硅密封膠和聚硫密封膠会通，其間聚氨酯與金屬口予、玻璃等外表光潔的資料都有著的化學(xué)粘接力，且性價(jià)比已接近于修建用抱負(fù)的密封資料涕侈，占據(jù)著商場(chǎng)主導(dǎo)地位苹威。
此外，窗扇與窗框間一般運(yùn)用毛條加強(qiáng)密封和隔熱驾凶，一般化纖毛條遇水會(huì)卷曲而失去密封作用阿魏，有必要運(yùn)用硅化毛條。
　　
節(jié)能作用剖析
試驗(yàn)表明氛灸，選用適宜的密封膠能夠進(jìn)步中空玻璃的質(zhì)量耘泰，增強(qiáng)外窗的氣密性逐茄，對(duì)外窗的節(jié)能有十分重要的作用。咱們現(xiàn)將結(jié)構(gòu)為5+12A+5中空玻璃嘀醋、氣密性3級(jí)的節(jié)能鋁合金外窗與一般鋁合金外窗的節(jié)能作用做以下比照剖析（我國(guó)修建門(mén)窗商場(chǎng)上张域，鋁合金外窗占比為55%）。
比照剖析中選取華北地區(qū)為例讲侵，該區(qū)域大多屬于冬冷夏熱地區(qū)蚪录，一般地，冬天采暖期為120天耸壮，平均氣溫-1.6℃（以北京為例）粤街；夏日制冷期為6、7笑驶、8三個(gè)月之間职颜，9：00至17：00室外平均氣溫在33℃以上，夜間平均氣溫超越28℃約30天嫌变，整個(gè)夏日制冷時(shí)刻約為720小時(shí)吨艇。
依據(jù)下面的節(jié)能公式：
冬天: QJ=(A-A1)×(tn-tp)×24×n1/103×3.6×106J/kw•h
夏日: QJ=(A1-A)×(tn-tp)×T/103×3.6×106J/kw•h
式中QJ——節(jié)能量，單位為kw•h腾啥；
A——一般鋁合金窗的導(dǎo)熱系數(shù)东涡，4.0w/m2•K；
A1——節(jié)能外窗的導(dǎo)熱系數(shù)倘待，2.8w/m2•K疮跑；
tn——華北地區(qū)采暖期室內(nèi)平均溫度，冬天取18℃延柠，夏日取21℃祸挪； tp——采暖期室外平均溫度，冬天取-1.6℃贞间，夏日取31℃贿条；
n1——采暖天數(shù)，華北地區(qū)采暖天數(shù)為120天增热；
T——制冷時(shí)刻（小時(shí)）整以，夏日平均制冷時(shí)刻720小時(shí)。
（1）冬天節(jié)能計(jì)算：
QJ=（4.0－2.8）×（18－1.6）×24×120÷103×3.6×106J/ kw•h=2.04×108J/m2
按熱力折算系數(shù)：0.03412千克規(guī)范煤/百萬(wàn)焦耳嗤矾，折標(biāo)煤：6.96千克規(guī)范煤/m2勒蜘。
（2）夏日節(jié)能計(jì)算：
QJ=(2.8－4.0)×(21－33)×720÷103×3.6×106J/kw•h=0.373×108J/m2
折標(biāo)煤：0.01千克規(guī)范煤/m2。
（3）冬夏兩季共節(jié)省規(guī)范煤6.97千克/m2拒牡。
　　
以上比照剖析中所取的保溫值K［w/(m2•K)］均為保存值炊惊。如配合運(yùn)用6Low-E+12A+6中空玻璃時(shí)，整窗的K值可達(dá)2.1w/(m2•K)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以上比照計(jì)算中引證的K值亮钩。在實(shí)踐運(yùn)用中暖娃，節(jié)能作用也將高于計(jì)算的結(jié)果。經(jīng)過(guò)比照計(jì)算能夠看出巢驶，運(yùn)用中空玻璃（一般浮法玻璃）和適宜的密封體系時(shí)力浅，可到達(dá)杰出密封功能，其節(jié)能作用是明顯的个滓。

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