密封膠對(duì)建筑外窗節(jié)能的影響分析
密封膠在中空玻璃,、外窗縫隙中的運(yùn)用剖析,，闡明選用適宜的密封膠能夠進(jìn)步中空玻璃的質(zhì)量、加強(qiáng)外窗結(jié)構(gòu)的氣密性，然后完成外窗的節(jié)能,，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“節(jié)能減排”政策的重要內(nèi)容之一。在各種能耗中,，修建能耗占全國總能耗的27.5%以上,。近幾年，我國每年新建房子面積近20億平方米,，其間約90%為高耗能修建,；在既有的近400億平方米修建中，有95%是高耗能修建,，而這些高耗能修建中又有50％的耗能是經(jīng)過門窗散失的,。我國在修建物保溫功能上與發(fā)達(dá)國家比較，外窗單位面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2～3倍,，門窗空氣走漏率為發(fā)達(dá)國家的3～6倍,。因而門窗節(jié)能是進(jìn)步我國修建節(jié)能的關(guān)鍵。
我國的節(jié)能門窗主要從窗型,、玻璃,、窗框三個(gè)方面采納辦法，經(jīng)過對(duì)熱的對(duì)流,、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,。因?yàn)橥獯暗臒醽G失主要是經(jīng)過玻璃的傳導(dǎo)、輻射與存在的縫隙,，因而,，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,，這其間密封膠起著十分重要的作用,。
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,，具有的隔熱功能,，其隔熱才能主要來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,，遠(yuǎn)低于玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)（0.77W/m•K）,，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,， 因而加大了熱阻,，明顯進(jìn)步了中空玻璃隔熱作用。由此可知,，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),。
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、聚氨酯膠和硅酮膠,，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，全球中空玻璃密封膠中,，聚氨酯因其的功能及環(huán)保性,，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,。
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),。在常用的密封膠中，硅酮膠有很好的耐候性,，在很寬的溫度范圍內(nèi)能夠長期運(yùn)用而不變質(zhì),；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,，但對(duì)配方進(jìn)行改進(jìn)后，其運(yùn)用壽數(shù)長也可達(dá)15～20年,。
透氣率
透氣量是一個(gè)非常重要的要素,。中空玻璃隔熱、防霜霧功能是經(jīng)過其內(nèi)部一層密封的,、枯燥的空氣（或是氬氣,、氙氣等）層來完成的，一旦透氣量到達(dá)一定程度,，在較低溫度時(shí),，就會(huì)結(jié)霜結(jié)露，中空玻璃的運(yùn)用功能也就失效,。因而,，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。
常見的中空玻璃密封膠中,，丁基膠的水蒸汽透過率最低,，但丁基膠是熱塑性的，只用做內(nèi)層密封,，一般不獨(dú)自運(yùn)用,；聚硫膠具有較低的透氣率，是制造中空玻璃的抱負(fù)資料,；硅酮膠的透氣率較高,，約為10～15g/m2•d•cm，一般地,，運(yùn)用硅酮膠密封膠時(shí)采用雙道密封結(jié)構(gòu),；與聚硫膠和硅酮膠比較,，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,。
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,。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,、加壓條件下在玻璃上構(gòu)成一個(gè)非化學(xué)粘接表層,，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,，遇冷則變硬）,；再者，膠條為熱塑性體而非彈性體,，因而抗位移變形才能很差,。從實(shí)踐運(yùn)用作用看，中空玻璃漏氣,、漏水現(xiàn)象嚴(yán)重,，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,，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,，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,，通常被用作道密封,，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,；第二道密封膠常用聚硫膠,、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,、避免氣體走漏,、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,。
粘接性
丁基熱熔膠屬于非化學(xué)粘接,，低溫粘接性差；硅酮膠因?yàn)楸旧砭陀泻軓?qiáng)的粘結(jié)功能,，所以運(yùn)用硅酮膠作中空玻璃密封條不需要再涂底膠,，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,，因?yàn)椴Ａc窗框之間容易積存雨水,，經(jīng)過日曬，水溫最高可達(dá)80℃左右,，在此條件下,，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；聚硫膠與玻璃的粘接性差,，一般需加入不飽和聚酯來進(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)、化學(xué)生動(dòng)性很高的異氰酸酯基（—NCO）和氨酯基（—NHCOO—）,，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,，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),。
試驗(yàn)結(jié)果表明:硅酮密封膠抗老化功能很好,，運(yùn)用壽數(shù)長，但它的透氣量比聚硫橡膠密封膠要大,，抗結(jié)霜結(jié)露功能較差,，所以在長期范圍內(nèi)，它的運(yùn)用作用沒有聚硫橡膠密封膠好,，且它的歸納成本了略高于聚硫膠,，但是聚硫膠粘接功能較差，有必要運(yùn)用雙道密封,；與聚硫膠和硅酮膠比較,，聚氨酯的水氣浸透率是最低的，其接著性也較好,，在其他條件不變的情況下，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)該要長一些,。
硅酮膠在反響過程中脫去易發(fā)散的小分子丙酮,，會(huì)構(gòu)成膠層外表的污染；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),，會(huì)對(duì)環(huán)境發(fā)生一定的污染；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),，也沒有溶劑蒸發(fā)的問題發(fā)生，從環(huán)保的角度考慮,，更易廣為承受,。
總之，關(guān)于修建門窗用中空玻璃應(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,。
外窗密封膠的選用
國家規(guī)定，新建修建門窗密封性目標(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)于窗戶每米縫長的空氣浸透量為QL≤2.5m3/(m•h),。這就要求有必要采納相應(yīng)的辦法,，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,?！?nbsp;
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縫隙,，不透氣,、不透光，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,，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、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,，如：三元乙丙橡膠、熱塑性硫化膠(TPV),、聚氨酯熱塑性彈性體(TPU)膠條等,，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,，既結(jié)實(shí)牢靠,，又使外表無縫隙，進(jìn)步氣密功能?，F(xiàn)在多運(yùn)用膠條和密封膠兩種方式,。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,，其耐候性,、抗位移變形才能較差，在搭接處易構(gòu)成縫隙,，影響窗的密封功能,。因?yàn)檫@種辦法不符合節(jié)能的要求，將逐漸淡出商場(chǎng),。
密封膠是裝配現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工粘結(jié)的非定型資料,，除接縫構(gòu)造設(shè)定、施工技術(shù)要素外,，密封膠的選用直接決定粘結(jié)密封功能,。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,，其間聚氨酯與金屬,、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,，占據(jù)著商場(chǎng)主導(dǎo)地位,。
此外,，窗扇與窗框間一般運(yùn)用毛條加強(qiáng)密封和隔熱，一般化纖毛條遇水會(huì)卷曲而失去密封作用,，有必要運(yùn)用硅化毛條,。
節(jié)能作用剖析
試驗(yàn)表明，選用適宜的密封膠能夠進(jìn)步中空玻璃的質(zhì)量,，增強(qiáng)外窗的氣密性,，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,、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（我國修建門窗商場(chǎng)上,，鋁合金外窗占比為55%）。
比照剖析中選取華北地區(qū)為例,，該區(qū)域大多屬于冬冷夏熱地區(qū),，一般地，冬天采暖期為120天,，平均氣溫-1.6℃（以北京為例）,；夏日制冷期為6、7,、8三個(gè)月之間,，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,，整個(gè)夏日制冷時(shí)刻約為720小時(shí),。
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,；
A——一般鋁合金窗的導(dǎo)熱系數(shù),，4.0w/m2•K；
A1——節(jié)能外窗的導(dǎo)熱系數(shù),，2.8w/m2•K；
tn——華北地區(qū)采暖期室內(nèi)平均溫度,，冬天取18℃,，夏日取21℃； tp——采暖期室外平均溫度,，冬天取-1.6℃,，夏日取31℃；
n1——采暖天數(shù),，華北地區(qū)采暖天數(shù)為120天,；
T——制冷時(shí)刻（小時(shí)），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/百萬焦耳,，折標(biāo)煤：6.96千克規(guī)范煤/m2,。
（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,。
以上比照剖析中所取的保溫值K［w/(m2•K)］均為保存值,。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,。在實(shí)踐運(yùn)用中，節(jié)能作用也將高于計(jì)算的結(jié)果,。經(jīng)過比照計(jì)算能夠看出,，運(yùn)用中空玻璃（一般浮法玻璃）和適宜的密封體系時(shí)，可到達(dá)杰出密封功能,，其節(jié)能作用是明顯的,。
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