128组样品、10个月监测，中空玻璃Ar泄露真相大白！
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科学
2023-08-20 08:00
北京
最近看到了一篇实测中空玻璃惰性气体泄漏率的文章，由北京建筑材料检验研究院有限公司撰写，对行业颇有参考价值！改写分享，供大家参考！中空玻璃填充惰性气体能够有效降低K值，含量不足或泄露会影响门窗产品保温性能。欧洲标准EN 1279-3:2018中规定惰性气体年泄漏率应不大于1%。加拿大中空玻璃工业协会规定充气中空玻璃最低氩气含量为90%。我国中空玻璃产品标准GB/T
11944-2012《中空玻璃》中规定，充气中空玻璃初始气体含量应≥85%。GB/T 11944-2012中测试方法为顺磁性氧分析仪法，采用气密注射器插入中空层进行取样，测量数据准确，但对样品具有破坏性，不能持续监测。GB/T 38214-2019《中空玻璃惰性气体含量测试方法》中规定了两种测试中空玻璃惰性气体含量的方法，分别是气相色谱分析法和顺磁性氧分析法，均需要破坏样品进行取样。JG/T 454-2014《建筑门窗、幕墙中空玻璃性能现场检测方法》中，惰性气体含量采用的是高压电火花法，该方法为无损检测方法，适用于中空玻璃寿命期限中任一阶段的测试。由于惰性气体无色无味，没有专业检测设备很难判断产品是否合格，因此这项指标在实际应用中关注度有限。测试样品为标称采用了充惰性气体中空玻璃的门窗样本，共128组。样本来源分为工程复试、抽查测试、认证测试和研发测试4类，数量分别为43组、13组、22组和50组。玻璃配置为5+12Ar+5暖边、6+12Ar+6暖边、6+14Ar+6暖边、8+12Ar+8冷边、8+15Ar+8冷边。将中空玻璃样品直接暴露在室外，定时监测惰性气体含量变化，对比分析不同玻璃厚度、不同空气层厚度、不同间隔条种类条件下，中空玻璃惰性气体泄露情况。检测方法采用JG/T 454-2014《建筑门窗、幕墙中空玻璃性能现场检测方法》。实验设备为激光气体分析仪，该设备与顺磁性氧分析仪测量结果相差小于2%。测量原理为通过测试中空层中氧含量，计算得到惰性气体浓度。实验室接收标称采用充气中空玻璃门窗样本128 组，合格样本量为43组，样品初始气体含量合格率为34%。4类样本合格数、合格率和不合格样本中不同氩气含量的样本数量见表1。表1 样本合格率和不合格样本中不同氩气含量样本数量![]()
从抽查、工程复试、研发到产品认证4种不同类别检测来看，门窗产品质量关注度逐渐递增，中空玻璃惰性气体含量合格率同步逐渐递增。由于抽查具有随机性，相对其它类别送检样品存放时间更长，惰性气体含量合格率更低。在惰性气体含量不合格样品中，同一门窗产品不同部位中空玻璃，或同一块多腔中空玻璃不同中空层中，惰性气体含量不同，可见同一批次产品惰性气体含量及泄露情况不稳定。对不同玻璃配置中空玻璃每月定期进行氩气含量测试，连续监测10个月，结果见表2。中空玻璃测试样品初始惰性气体含量均在85%以上，以含量80%作为中空玻璃使用后合格标准进行判定。初始气体含量为85%的样品，在暴露6个月后氩气含量降低至79%，后续氩气泄露速度加快，暴露9个月后氩气含量下降至69%。初始气体含量在90%以上的样品，在暴露8个月后氩气含量降低至79%。初始气体含量在95%以上的样品，在暴露9个月后氩气含量均低于80%。玻璃厚度、中空层厚度、间隔条形式对中空玻璃惰性气体保持情况影响较小，中空玻璃边部密封影响较大，与中空玻璃耐久性研究结果一致。数据监测过程中，样品直接暴露于自然环境中，中空玻璃四周密封情况受周围环境影响较大，样品初期惰性气体泄露较缓慢，前三个月氩气含量变化情况在检测设备允许误差范围内。随着暴露时间增长，氩气含量下降趋势逐渐加快，在数据监测9个月后样品氩气含量均下降至80%以下，随着玻璃边部密封结构破坏，惰性气体泄露更加严重。氩气含量85%时，与无氩气填充对比，中空玻璃K值可降低0.2~0.3 W/(m2·K)；氩气含量每下降20%，充气中空玻璃K值下降0.06 W/(m2·K)左右。128个样品测量结果表明，中空玻璃初始气体含量合格率仅为34%；10个月连续测试结果表明，初始气体含量合格(＞85%)的产品在10个月后均小于80%，说明中空玻璃惰性气体随着使用时间推移泄露严重。随着产品加工质量及存放条件提升，惰性气体含量合格率随之提高；提高惰性气体初始含量、加强中空玻璃四周密封，可延长中空玻璃惰性气体有效时间。建议行业增加对惰性气体实际含量的关注度，提高产品初始合格率；采用充气中空玻璃的建筑，应关注惰性气体含量变化，科学评估建筑能耗。由于研究样本数量有限且为送检产品，该中空玻璃惰性气体含量测试结果并不能完全反映行业整体水平，后续将适时开展针对实际工程的调研测试工作。王东旭,高伟,王永帅,王领. 充气中空玻璃惰性气体含量相关研究[J]. 玻璃, 2022(5): 53-57
