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1 暖边中空玻璃的介绍
暖边中空玻璃是相对于传统铝间隔条中空玻璃和不锈钢间隔条中空玻璃而言的，欧洲传统称为热改进间隔条thermally improved spacer，而北美地区通常称为暖边间隔条warm edge spacer。2016年开始，中国建筑玻璃与工业玻璃协会组织编制行业标准《暖边间隔条》，参照ISO10077标准及ISO12631标准，明确规定中空玻璃暖边间隔条包括刚性暖边间隔条和柔性暖边间隔条，由这些间隔条制作而成的中空玻璃称为暖边中空玻璃。
衡量间隔条是暖边还是非暖边间隔条的指标：标准中明确给出可以通过计算中空玻璃暖边温差导热值Σ（d×λ）≤0.007来做理论判断，其中d是间隔条的壁厚尺寸，λ是间隔条材料的导热率。同时，为了更直观地判断中空玻璃暖边间隔条的性能，还可以通过测试间隔条的等效导热系数0.15≤λeq≤0.9来判断该间隔条是否是暖边间隔条。
2 暖边间隔条的要求
一般来讲，200及300系列的不锈钢，其导热系数必须小于等于15w/m℃，且依据理论计算，不锈钢间隔条两个支撑边的总壁厚必须要小于0.23mm；除不锈钢外，聚丙烯塑料、热熔聚异丁烯胶、硅酮微孔材料/PVC、玻纤增强丙烯腈与苯乙烯聚合物复合材料等材料均可制作成暖边中空玻璃间隔条。但是，如果采用纯粹的热熔类间隔条，其总的壁厚要小于3.5mm。其他导热系数值偏大的材料如果要满足标准要求，只有两个途径，要么降低材料的壁厚，要么更换材料。值得指出的是，UPVC理论上可以作为暖边间隔条所使用的材料，但是由于UPVC的特性，将该类材料放置在密封的中空玻璃腔体内，一方面无法解决超过82℃UPVC材料软化，无法满足中空玻璃支撑的要求；另一方面，在通过玻璃折射的紫外线照射下，UPVC材料分解及挥发物导致Low-E玻璃边缘光学折射的偏振光效应增大，门窗框边缘外观会出现大的变化，如图1所示。
图1PVC材料挥发物导致玻璃偏振光现象
3 选择暖边中空玻璃需要特别注意的问题
随着建筑节能标准的逐步提高，国内康居住宅、超低能耗建筑及被动式住宅建筑的推广和普及,不仅对建筑门窗的性能要求有了极大的提高，而且对中空玻璃的性能及门窗、中空玻璃的产品使用寿命也提出了严苛的要求。建筑门窗要满足康居建筑及被动建筑居住舒适的要求，不仅门窗的型材要大幅提高保温性能，多腔体、低辐射技术也必须广泛采用，特别是中空玻璃，腔体内部充惰性气体（通常为氩气）、暖边中空玻璃间隔条将成为节能门窗的标准配置。但是，目前市场上边间隔条的品种很多，作为用户，在选择暖边间隔条要重点考虑四个因素。
3.1 温差导热值和等效导热系数
要确定暖边间隔条温差导热值及等效导热系数，只有满足这个条件的中空玻璃才能称为暖边中空玻璃。
3.2 间隔条的材料
由于目前已知的暖边间隔条基本为有机高分子材料外侧包覆镀膜金属薄膜或包覆金属不锈钢薄膜材料组成，包覆金属薄膜的目的有两个，一方面是为了与中空玻璃第二道密封胶能够有效粘接，从而保证中空玻璃的使用寿命；另一方面是为了保证中空玻璃内部惰性气体不过快泄露，从而保证中空玻璃的节能性能。而中空玻璃内侧能够看到的部分基本是有机材料，这些材料在中空玻璃安装上墙后，虽然有部分间隔条可以被窗框包裹，不会被阳光直接照射，但是当太阳光通过玻璃时的折射，仍然会导致间隔条受到阳光的照射，高分子材料在紫外线照射下很容易分解产生挥发物，这些挥发物由于与空气的折射比例不同，将导致中空玻璃边缘部分产生光的干涉，从而加大Low-E玻璃的偏振效应，使中空玻璃从外面看起来像有油污一样颜色不均匀，影响门窗的外观效果。
间隔条材料的壁厚：如果壁厚过薄，比如间隔条采用纯粹的不锈钢材料，则不锈钢间隔条的壁厚最大不能超过0.11mm，在遇到高风压的区域，间隔条的支撑强度不足就会导致在风压下变形，影响中空玻璃的寿命，如图2所示。
图2间隔条在高风压下变形
3.3 保证中空玻璃性能的措施
在高节能的要求下，对中空玻璃的传热系数值要求很低，在所有提高中空玻璃性能的手段中，采用Low-E镀膜玻璃、充氩气及采用暖边间隔条或增加中空玻璃腔体数量，从双玻中空玻璃变为三玻二腔或四玻三腔中空玻璃等，从辐射、对流和传导控制等全方位传热途径，在中空玻璃间隔条的加工工艺中最经济的手段是中空玻璃腔体内部充氩气，但是中空玻璃内部是否充了氩气？充气的浓度是多少？氩气的保持时间应该是多久？大多数用户缺少明确的概念。目前现行的中空玻璃国家标准GB/T11944对此有明确的规定，要想保证中空玻璃的性能，其内部的氩气浓度必须大于85%，而且，氩气渗透率必须小于年渗漏1%以下，氩气的保持时间必须达到10年以上，这样即使10年后，中空玻璃内部剩余75%的氩气浓度，基本上可以保证中空玻璃的性能不损失太多。
要保证氩气的浓度不发生大的变化，所用的中空玻璃材料尤其是第一道丁基密封胶材料的气密性、丁基胶沿间隔条周边尤其是间隔条4个拐角部位涂布的连续性和均匀性、间隔条材料本身及背部金属薄膜的气密性和连续性是十分关键的要素，必须得到严格的控制。通俗地讲，采用刚性间隔条的中空玻璃，要满足氩气保持率的要求，必须采用四角连续弯管方法加工，整片中空玻璃最多有2个接口，而且接口不能在中空玻璃的四个角部位置出现。
目前市场上有一种玻纤增强丙烯腈与苯乙烯聚合物材料本身由于大比例玻璃纤维的因素，无法采用设备直接连续弯管，必须采用加热弯管或采用焊接技术，而焊接的同时导致背面镀金属膜的材料同时切断，而这种材料本身的含水率就偏高，达到0.35%左右（标准规定其他材料的含水率小于0.01%），加上材料本身透气率偏高，所以在角部焊接后，由于四个拐角部位无法有效阻挡氩气渗漏，因此其制成的中空玻璃产品的氩气保持率是很难满足标准要求。
相对来讲，对于氩气保持率，采用热熔型丁基胶组成的暖边间隔条具有明显的优势，但是该类产品只能应用在稍大板块中空玻璃上，对于低温及窄边中空玻璃，由于温差变化，中空玻璃内部产生负压等因素存在，会导致间隔条向中空玻璃内部移动，影响门窗的外观效果，如图3所示。
3.4 各种暖边间隔条的耐紫外线老化性能
中空玻璃腔体边缘在阳光照射下，腔体内部的温度可以达到80℃以上，尤其是采用内置遮阳百叶的中空玻璃或中空玻璃的背后有遮阳百叶，这样长期高温，对中空玻璃间隔条的材料是极度严格的考验。如果材料的耐高温性能不能满足要求，如UPVC在80℃时软化，则一旦遇到风压变化加大，则中空玻璃腔体厚度就会出现变化，对门窗与中空玻璃接触部位造成极大的影响，导致整个门窗的气密性出现问题。更明显的变化是间隔条的颜色变化不均匀，影响门窗的外观效果，如图4所示。
图3热熔型间隔条在低温下向中空玻璃腔体内移动
图4PVC间隔条光照下变色情况
高分子间隔条必须满足什么条件才能满足要求？德国标准明确规定，高分子间隔条必须满足氙光灯照射4000小时以上，中国标准则规定在中空玻璃紫外线照射标准连续测试504小时以上不变色才能基本满足中空玻璃使用寿命要求。
4 结论
总之，随着节能标准要求的提高，暖边中空玻璃、充氩气中空玻璃的应用已经越来越得到普及和应用，如何既能够给广大用户提供优异性能的产品，又有效保证全寿命周期的服务性能，是设计、开发和终端用户都关心的话题。本文力求通过初步的解析，给大家一些启发。同时，受经验的限制部分观点可能存在偏差，愿与行业同仁共同商榷。
作者
泰诺风保泰（苏州）隔热材料有限公司 刘军
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