中空玻璃是在两片或多片玻璃中间,用注入干燥剂的铝框或胶条,将玻璃隔开,四周用胶接法密封,使中间腔体始终保持干燥气体,具有节能、隔音的功能的玻璃制品。中空玻璃的节能性是通过构造中空玻璃的空间结构实现的,其干燥不对流的空气层可阻断热传导的通道,从而有效降低其传热系数以达到节能的目的。
在中空玻璃发展的最初阶段,不论是熔接法还是焊接法制作的中空玻璃,与现在胶接法中空玻璃均存在着截然不同的结构特征。熔接法和焊接法中空玻璃是将两片玻璃四周熔接或焊接密封后,向中空玻璃腔体内注入干燥气体,使之达到保温、隔音的性能。胶接法则具有特有的腔体空气干燥系统,正是有了这套干燥系统,才使得中空玻璃在结构和工艺上的改进成为可能。为了寻求节能性能的提高,又开发出了多层中空玻璃、Low-E中空玻璃和腔体里充入惰性气体中空玻璃等产品。
国外中空玻璃行业发展简介
中空玻璃的生产技术最早起源于美国,20世纪60年代首先在欧洲发达国家开始工业化生产和使用。由于它具有最突出的独特功能节能,因而在北美、欧洲各国、日本、韩国等国家得到了推广、生产和应用。真正的广泛应用源于1973年第一次世界性石油危机的爆发。由于石油禁运,使西方发达国家能源极为紧缺,节能成为缓解能源危机的最直接有效的手段。对中空玻璃这一节能产品的使用和开发,各发达国家政府都给予了足够的重视和政策方面的支持。在中空玻璃生产工艺技术方面,通过不断探索和改进,使产品的使用性能日益提高。
在国际市场,美国是中空玻璃生产大国,也是消费大国之一。20世纪80年代后期,最高峰年耗用中空玻璃达8000万平方米,当今美国中空玻璃应用普及率已高达83%。
目前,欧洲已有1600家中空玻璃制造企业,日平均产量65万平方米,每年可生产中空玻璃约2.29亿平方米,已成为世界中空玻璃生产、销售、应用之首。
我国中空玻璃行业发展现状与分析
我国的中空玻璃生产始于20世纪60年代,采用的是手工制作单道密封工艺。80年代初期,从奥地利、美国等国家引进了中空玻璃生产设备,采用了机械加工双道密封工艺。1997年以前,我国采用机械生产中空玻璃的企业不足百家,而从1997年至今,我国采用机械生产中空玻璃的企业数达千余家,生产量也从1997年的350万平方米,急速上升至2002年的2300万平方米,2003年达到3000万平方米以上。从目前的市场供需情况分析,在近一段时期内,中空玻璃市场仍将呈现快速上升的态势。
1、我国中空玻璃行业快速发展,主要得益于以下几方面因素:
第一,政府对环境保护、节能、改善居民居住条件等问题越来越重视,相应地制定了一批技术法规和标准规范,如1995年修订的《民用建筑节能设计标准》、2001年10月1日实施的《民用建筑节能管理规定》,2001年建设部第27号文《关于发布化学建材技术产品的公告》等,在一定程度上提高了人们节能意识,促进了我国中空玻璃行业的发展。
第二,我国国民经济持续活跃、稳定增长、经济实力明显增强,全国新建建筑面积大幅增加。近年来,全国城乡每年新增民用建筑(含住宅和公共建筑)面积达15亿平方米左右,其中,每年城市新增民用建筑7亿平方米。因为新建建筑面积的增加,带动了中空玻璃产品使用量的快速上升。
根据预测,今后10年,我国城镇建成并投入使用的民用建筑每年至少为8亿平方米。另外,目前我国约有370亿平方米的既有建筑,对既有建筑的更新改造,也在一定程度上扩大了对中空玻璃的需求。我国中空玻璃行业的发展空间依然很大。
2、从节能角度看,我国中空玻璃虽然生产量增加很快,而相对于我国建筑市场的蓬勃发展,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%,民用建筑因门窗未使用节能产品而导致的能源浪费现象仍然相当严重。我国建筑能耗是发达国家的1.53倍,全国建筑年消耗商品能源共计3.76亿吨标准煤,占全社会终端能耗总量的27.6%。就我国北方采暖地区而言,与同等气候条件的瑞典、丹麦、芬兰等节能工作较为先进的国家比,每年因建筑能耗高而多消耗标准煤1800万吨,直接经济损失达70亿人民币,同时,造成的温室气体如CO2等多排放5200万吨。节能工作的关键是如何提高国民的节能意识,政府部门如何通过制定相应的技术法规进行引导和约束,以提高中空玻璃等节能产品的使用率。
中空玻璃行业整体水平仍需提高
从中空玻璃的工艺技术水平上看，我国中空玻璃行业整体水平落后于发达国家。主要存在以下几方面的问题：
（1）企业众多，企业规模相对较小，产品质量不稳定。我国目前有中空玻璃生产企业千余家，70%以上是规模较小的企业，不利于行业的统一管理，同时在产品质量上增加了不稳定因素。由于企业在工艺技术水平、生产技术水平、装备水平、管理水平等方面存在着极大的差异，在产品质量上良莠不齐的现象比较严重，更甚者，劣质中空玻璃仍在充斥市场。
（2）在中空玻璃原材料的选择上，企业片面追求利润最大化，造成原材料的质量不稳定。如密封胶是中空玻璃的主要原材料之一，它直接影响到中空玻璃的节能效果、使用寿命，但质次价低的密封胶材料还在大量生产。
（3）在中空玻璃的配置上，总体配置水平远远低于国外发达国家的水平。20世纪90年代，全欧洲有20%的中空玻璃采用低辐射（Low-E）玻璃，其中法国使用低辐射（Low-E）中空玻璃的比例2000年上升到17%，波兰使用低辐射（Low-E）中空玻璃的比例2000年为75%，北美到2000年已有88%的窗户使用了低辐射（Low-E）中空玻璃。目前，欧洲低辐射（Low-E）中空玻璃的年产量为6500万平方米左右，预计今后5年，将以每年10%的速度递增。我国生产的中空玻璃以“浮法玻璃+间隔条（6mm、9mm为主）+浮法玻璃”为主，其传热系数U值一般在2.9W/m2K以上，而北美和欧洲一般标准配置为“低辐射镀膜（Low-E）玻璃+间隔条（12mm、充氩气）+浮法玻璃”其传热系数U值可降低到1.8W/m2K以下。
加强宏观管理，推动我国中空玻璃行业健康发展
能源是世界运转的动力、经济的增长总是伴随着能源消耗的增长，从20世纪初到20世纪末，世界能源消耗量增加了约9倍。按照国际能源机构的预测，在未来25年内，世界能源需求还要增加1倍。同时，由于石油煤炭等化石能源的可耗竭性，其储量最终将无法满足世界经济不断增长的需求，供需矛盾将更加突出、更加尖锐。
面对日趋严峻的能源供需矛盾以及环境挑战，西方发达国家均采取了节约与开发的发展战略。节能是指节约能源，开发是指开发节能产品、节能技术和开发新能源。节能观念也从上世纪70年代初单纯为应付能源危机而实行节约和缩减，转变成以提高效益、减少污染、改善生活质量和改进公共关系为目标。
节能和环保是我国实现可持续发展战略的保证。由于我国经济的持续向好，能源消费呈快速上升趋势。从今年的最新统计数据看，我国已成为世界第一大煤炭和第二大石油消费国。能源消耗量大、能源利用率低、能源供需矛盾加剧，全国各地拉闸限电现象时有发生，在一定程度上制约了经济的发展。尤其我国建筑能耗总量大，比例高，能效低，污染严重，已成为影响我国可持续发展的重大问题，节能已是当务之急。同时，我国在核准《京都议定书》后，温室气体减排压力非常大，如果减排得不到控制，不仅影响我们的生存环境，还会受到来自发达国家的制约，从而影响经济的发展。
总体上看，我国单位建筑面积能耗相当于气候条件相近的发达国家的2～3倍，建筑节能具有非常大的潜力。建议由国家政府有关部门联合组建能源效率和再生能源管理机构，建立相应的管理体系，对节能工作进行统筹安排、统一部署，协调管理。
（1）我国幅员辽阔，各地气候差异很大，政府部门应根据各地区的气候条件和经济发展水平，制定相应的建筑节能规范，在规范中应明确房屋外围护结构的传热系数，给出应采用的节能产品目录。
（2）推行节能产品的认证工作，针对我国中空玻璃质量参差不齐，市场上有相当严重的以次充好现象，加大中空玻璃产品的节能认证力度。对中空玻璃生产企业实行分级管理。
（3）加大中空玻璃产品的国家监督抽查力度。国家和地方技术质量监督部门应给这一产品足够的重视。中空玻璃行业在我国已有几十年的发展历史，但对这一产品的国家监督抽查只在1996年搞过一次，显然市场监督力度不够。
（4）加强中空玻璃原材料的质量管理，特别是对中空玻璃质量具有较大影响的中空玻璃密封材料。我国中空玻璃密封材料市场较为混乱，也是困扰行业主管部门和中空玻璃生产企业多年的问题，建议实行市场准入制度，将质量低劣的中空玻璃密封材料拒之门外。
（5）加大建筑市场使用中空玻璃等节能产品的检查力度。
（6）在经济条件许可的地区，推广使用高配置、低传热系数（U值）的中空玻璃产品。 通过各级政府及行业组织的共同努力，进一步规范我国中空玻璃市场，提高中空玻璃产品质量，普及中空玻璃产品在建筑物上的使用，使我国中空玻璃行业健康有序发展。
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