第一節(jié) 產品定義及發(fā)展歷程
中空玻璃由美國人于1865年發(fā)明，是一種良好的隔熱、隔音、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用兩片（或三片）玻璃，使用高強度高氣密性復合粘結劑，將玻璃片與內含干燥劑的鋁合金框架粘結，制成的高效能隔音隔熱玻璃。中空玻璃多種性能優(yōu)越于普通雙層玻璃，因此得到了世界各國的認可，中空玻璃是將兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘結密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。其主要材料是玻璃、鋁間隔條、彎角栓、丁基橡膠、聚硫膠、干燥劑。
二十世紀初，美國哨兵在冬天值勤時發(fā)現(xiàn)，哨所窗戶玻璃所凝結的霧氣或霜阻擋了他們對周圍情況的監(jiān)視，影響了他們的正常值勤。于是有人就考慮將兩片玻璃間隔一定的距離后將其四周密封制成了中空玻璃，解決了哨所窗戶玻璃結霜或結霧的問題，并使得哨所的保暖和隔音性能得到了很大的提高，這就是最初的中空玻璃。隨后，中空玻璃逐漸民用化，從二十世紀五十年代起，中空玻璃開始大規(guī)模應用，尤其到了七十年代，世界發(fā)生能源危機，西方各工業(yè)發(fā)達國家強烈意識到節(jié)省能源的重要性，于是在社會各領域開展了聲勢浩大的節(jié)能運動。當然，作為為類最主要活動場所建筑物的節(jié)能是節(jié)能最主要的環(huán)節(jié)。此間，中空玻璃作為一種優(yōu)越建筑物節(jié)能材料得到了飛速的發(fā)展。到了八十年代，世界中空玻璃的年產量已達1億平方米，使用主要集中在德國、英國、美國、加拿大等國家。為了加快中空玻璃的推廣和使用，各國政府采取了很多措施，德國政府早在二十世紀七十年代后期就立法，不使用中空玻璃，新樓房就不批準建設。到了九十年代，德國又實施了更加嚴格的新條例，從1995年1月起，現(xiàn)有樓房外窗熱導率若達KF18W的話，必須使用鍍膜中空玻璃。不僅如此，1997年歐盟開始在全歐洲實施新的節(jié)能條例，也是以1995年德國的條例為依據(jù)的。當前美國、加拿大等國的中空玻璃使用量也在80％以上，亞洲的韓國、日本等國中空玻璃的使用量也相當大。
我國自1964年開始研制中空玻璃，直到80年代初，中空玻璃產品仍處于研制開發(fā)階段，產品工藝落后，質量低下，使用范圍很小，許多 行業(yè) 內部人士還將中空玻璃誤認為真空玻璃，直到1985年以前，隨著我國改革開放的深入，經(jīng)濟水平的提高，建筑業(yè)有了很大的發(fā)展，而中空玻璃的需求仍要靠從國外進口來滿足，為了解決這一問題，從1985年到1990年，我國先后從意大利、德國、美國和奧地利等國家引進了十幾條中空玻璃生產線，其中鋁條法生產線占多數(shù)，而膠條法生產線僅一二條，影響較??；同時這期間手工生產的單道密封中空玻璃因投入少，加工過程簡單而得到了發(fā)展，這些廠家的投產，極大地推動了中空玻璃產品的應用，并以較低的價格迎合了市場的需求。但是，隨著使用時間的延長，人們發(fā)現(xiàn)這種產品有其致命的缺點——使用壽命短，而且失效的中空玻璃的使用效果還不如單層玻璃，既不能擦洗又影響美觀。在1996年，建設部制定的幕墻施工技術規(guī)范中，第一次明確提出了幕墻使用的中空玻璃必須是雙道密封，極大地推動了雙道密封中空玻璃的發(fā)展，也延長了中空玻璃的使用壽命。
隨著國家對建筑節(jié)能和環(huán)保產品應用的重視，國家大力提倡使用塑窗和節(jié)能型鋁窗，限制使用木窗和普通的鋁窗，淘汰使用鋼窗，許多地方省市也相繼出臺了一系列的法規(guī)，強制使用節(jié)能型門窗，市場上中空玻璃的需求量大增。據(jù)統(tǒng)計，在1995年到1999年的幾年間，我國引進了近50條鋁條法生產線和十幾條膠條法生產線，年產量超過1500萬平方米中空玻璃，這還不包括眾多手工生產的單道密封中空玻璃；而1999年全國使用的中空玻璃量僅僅剛超過1000萬平方米，設備開工率普遍不及50％，加上中空玻璃的生產在某些地區(qū)并不是全季度生產，這些廠家的設備開工率更低。
1985年，實唯高膠條中空玻璃開始在國內建筑上使用，通過對比各種形式的產品使用，人們發(fā)現(xiàn)使用不同的密封方式，中空玻璃的使用壽命是不同的。由于單道密封的鋁條法中空玻璃產品的使用壽命較短，人們在對單道密封鋁條法中空玻璃的產品質量產生懷疑的同時，認為膠條法中空玻璃也是單道密封，是否也與鋁條法的一樣，使用壽命較短呢?而且認為膠條法中空玻璃不能應用于玻璃幕墻上。其實這種觀點是不對的，我們應在不否認任何一種產品的前提下，通過 分析 各種中空玻璃產品的結構性能和用途，來 分析 這種產品的性能和使用壽命。
第二節(jié) 產品特點及應用領域 分析
中空玻璃的性能
夏季照射的陽光會發(fā)生溫室效應，中空玻璃的隔熱、隔音性能中空玻璃最優(yōu)良的性能即保溫、隔熱性能。建筑物使用單層窗時。即照射到玻璃上的太陽光除一局部反射掉外，一局部射進室內溫度升高。冬天，由于玻璃的導熱率大，單層窗則起到散熱的作用，中空玻璃能減少傳導傳熱又能減少對流傳熱和輻射傳熱。
因此中空玻璃的傳導熱系數(shù)，①減少傳導傳熱：中空玻璃的兩塊玻璃之間有一層熱導率比玻璃小得多的氣體。比單層玻璃小的多。所以減少了冷面通過空氣對流傳導的熱量。②減少對流傳熱：中空玻璃在室外的冷面玻璃板的兩面溫差小。
玻璃的輻射發(fā)射率較大為0．82如果在玻璃上鍍上一層低輻射膜，③減少輻射傳熱：高溫物體向低溫玻璃輻射的熱量與物體的輻射發(fā)射率有關。便可使其輻射的熱量減少，起到保溫作用。如果在中空玻璃的兩個內外表分別鍍上遮陽膜和低輻射膜，夏天擋住炎熱的太陽光，冬天防止室內熱量散失，就達到冬暖夏涼的目的
氣體是干燥的溫度降低時，中空玻璃的防結露、降低冷輻射和平安性能由于中空玻璃內部存在著可以吸附水分子的干燥劑。中空玻璃的內部也不會產生凝露的現(xiàn)象。同時，中空玻璃的外表面結露也會升高，如當室外風速為5米／秒，室內溫度20度時，相對濕度為60％時，5ｍｍ在室外溫度為8度時，開始結露。而16mm中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為－2度時才結露，27mm3層中空玻璃在室外溫度為－11度時才開始結露。由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側的溫度差較大。還可以降低冷輻射的作用。當室外溫度為－10度時，室內單層玻璃窗前的溫度為－2度，而中空玻璃窗前的溫度為13度。相同的房屋結構中，當室外溫度為－8度，室內溫度為20度時，3mm普通單層玻璃冷輻射區(qū)域占室內空間的67.4％。而采用雙層中空玻璃9ｍｍ則為13.．4％。使用中空玻璃，可以提高玻璃的平安性能，使用相同厚度的原片玻璃的情況下，中空玻璃的抗風壓強度是普通單片玻璃的1.5倍。
中空玻璃的玻璃與玻璃之間，留有一定的空腔。框內充以干燥劑，以保證玻璃片間空氣的干燥度。中空玻的兩層間距一般為8mm。
玻璃的熱傳導率是空氣的27倍，只要中空玻璃是密封的，該中空玻璃就在最佳隔熱效果。
中空玻璃主要用于需要采暖、空調、防止噪音或結露以及需要無直射陽光和特殊光的建筑物上。廣泛應用于住宅、飯店、賓館、辦公樓、學校、醫(yī)院、商店等需要室內空調的場合。也可用于火車、汽車、輪船、冷凍柜的門窗等處。
中空玻璃主要用于外層玻璃裝飾。其光學性能、導熱系數(shù)、隔音系數(shù)均應符合國家標準。
第三節(jié) 產業(yè)鏈概述
一、在產業(yè)鏈中的位置
產業(yè)鏈定義：即從一種或幾種資源通過若干產業(yè)層次不斷向下游產業(yè)轉移直至到達消費者的路徑，它包含四層含義：一是產業(yè)鏈是產業(yè)層次的表達。二是產業(yè)鏈是產業(yè)關聯(lián)程度的表達。產業(yè)關聯(lián)性越強，鏈條越緊密，資源的配置效率也越高。三是產業(yè)鏈是資源加工深度的表達。產業(yè)鏈越長，表明加工可以達到的深度越深。四是產業(yè)鏈是滿足需求程度的表達。產業(yè)鏈始于自然資源、止于消費市場，但起點和終點并非固定不變。
產業(yè)鏈是一個包含價值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個維度的概念。這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產業(yè)鏈 這種“對接機制”是產業(yè)鏈形成的內模式，作為一種客觀規(guī)律，它像一只“無形之手”調控著產業(yè)鏈的形成。
產業(yè)鏈是產業(yè)經(jīng)濟學中的一個概念，是各個產業(yè)部門之間基于一定的技術經(jīng)濟關聯(lián)，并依據(jù)特定的邏輯關系和時空布局關系客觀形成的鏈條式關聯(lián)關系形態(tài)。產業(yè)鏈主要是基于各個地區(qū)客觀存在的區(qū)域差異，著眼發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢，借助區(qū)域市場協(xié)調地區(qū)間專業(yè)化分工和多維性需求的矛盾，以產業(yè)合作作為實現(xiàn)形式和內容的區(qū)域合作載體。
產業(yè)鏈的本質是用于描述一個具有某種內在聯(lián)系的企業(yè)群結構，它是一個相對宏觀的概念，存在兩維屬性：結構屬性和價值屬性。產業(yè)鏈中大量存在著上下游關系和相互價值的交換，上游環(huán)節(jié)向下游環(huán)節(jié)輸送產品或服務，下游環(huán)節(jié)向上游環(huán)節(jié)反饋信息。
產業(yè)鏈分為接通產業(yè)鏈和延伸產業(yè)鏈。
接通產業(yè)鏈是指將一定地域空間范圍內的斷續(xù)的產業(yè)部門(通常是產業(yè)鏈的斷環(huán)和孤環(huán)形式)借助某種產業(yè)合作形式串聯(lián)起來；
延伸產業(yè)鏈則是將一條既已存在的產業(yè)鏈盡可能地向上下游拓深延展。產業(yè)鏈向上游延伸一般使得產業(yè)鏈進人到基礎產業(yè)環(huán)節(jié)和技術研發(fā)環(huán)節(jié)，向下游拓深則進入到市場拓展環(huán)節(jié)。產業(yè)鏈的實質就是不同產業(yè)的企業(yè)之間的關聯(lián)，而這種產業(yè)關聯(lián)的實質則是各產業(yè)中的企業(yè)之間的供給與需求的關系。
隨著技術的發(fā)展，迂回生產程度的提高，生產過程劃分為一系列有關聯(lián)的生產環(huán)節(jié)。分工與交易的復雜化對使得在經(jīng)濟中通過什么樣的形式聯(lián)結不同的分工與交易活動成為日益突出的問題。企業(yè)組織結構隨分工的發(fā)展而呈遞增式增加。因此，搜尋一種企業(yè)組織結構以節(jié)省交易費用并進一步促進分工的潛力，相對于生產中的潛力會大大增加。企業(yè)難以應付越來越復雜的分工與交易活動，不得不依靠企業(yè)間的相互關聯(lián)，這種搜尋最佳企業(yè)組織結構的動力與實踐就成為產業(yè)鏈形成的條件
圖表 1 產業(yè)鏈形成模式示意圖
如圖所示，產業(yè)鏈的形成首先是由社會分工引起的，在交易機制的作用下不斷引起產業(yè)鏈組織的深化。在圖中，C1、C2、C3表示社會分工的程度，其中，C3>C2>C1表示社會分工程度的不斷加深；A1、A2、A3表示市場交易的程度，A3>A2>A1表示市場交易程度的不斷加深；B1、B2、B3表示產業(yè)鏈的發(fā)展程度，其中，B3>B2>B1表示產業(yè)鏈條的不斷延伸和產業(yè)鏈形式的日益復雜化。三個坐標相交的原點0，表示既無社會分工也無市場交易更無產業(yè)鏈產生的初始狀態(tài)。
從C1點開始，而不是從坐標原點開始，意味著社會分工是市場交易的起點，也是產業(yè)鏈產生的起點 社會分工C1的存在促進了市場交易程度A1的產生，在A1作用下，需要B1的產業(yè)鏈形式與它對接 B1這種產業(yè)鏈形式的產生又促進了社會分工的進一步發(fā)展，于是，社會分工就從C1演化到C2。相應地，在C2的作用下，市場交易程度從A1發(fā)展到A2，A2又促進了產業(yè)鏈形式從B1發(fā)展到B2。接著，按照同樣的原理，B2促使C2發(fā)展到C3，C3又促使A2發(fā)展到A3，A3又促使產業(yè)鏈從B2發(fā)展到B3⋯⋯如此周而復始，使產業(yè)鏈不斷形成發(fā)展。
產業(yè)鏈形成的動因在于產業(yè)價值的實現(xiàn)和創(chuàng)造產業(yè)鏈是產業(yè)價值實現(xiàn)和增值的根本途徑。任何產品只有通過最終消費才能實現(xiàn)，否則所有中間產品的生產就不能實現(xiàn)。同時，產業(yè)鏈也體現(xiàn)了產業(yè)價值的分割。隨著產業(yè)鏈的發(fā)展，產業(yè)價值由在不同部門間的分割轉變?yōu)樵诓煌a業(yè)鏈節(jié)點上的分割 產業(yè)鏈也是為了創(chuàng)造產業(yè)價值最大化，它的本質是體現(xiàn)“1+1>2”的價值增值效應。這種增值往往來自產業(yè)鏈的乘數(shù)效應，它是指產業(yè)鏈中的某一個節(jié)點的效益發(fā)生變化時，會導致產業(yè)鏈中的其他關聯(lián)產業(yè)相應地發(fā)生倍增效應 產業(yè)鏈價值創(chuàng)造的內在要求是：生產效率≥ 內部企業(yè)生產效率之和(協(xié)作乘數(shù)效應)；同時，交易成本≤內部企業(yè)間的交易成本之和(分工的網(wǎng)絡效應)。企業(yè)間的關系也能夠創(chuàng)造價值。價值鏈創(chuàng)造的價值取決于該鏈中企業(yè)間的投資。不同企業(yè)間的關系將影響它們的投資，并進而影響被創(chuàng)造的價值。通過鼓勵企業(yè)做出只有在關系持續(xù)情況下才有意義的投資，關系就可以創(chuàng)造出價值來。
中空玻璃 行業(yè) 的產業(yè)鏈結構 分析 ：上游原材料供應商，中游中空玻璃生產商，下游中空玻璃應用商，此外還有貫穿產業(yè)鏈的物流配送廠家、銷售廠家等。
圖表 2 中空玻璃的產業(yè)鏈結構圖
二、相關 行業(yè) 簡述
中空玻璃是通過在兩塊玻璃中間密封有一定厚度的氣體來達到隔熱節(jié)能的目的。以一塊空氣層厚度為10mm的中空玻璃為例，通過空氣層的傳熱比例為：輻射傳熱占60％，傳導傳熱占38％，對流傳熱占2％。空氣層的輻射傳熱占第一位，熱傳導其次，對流僅占極小的比例。因此，要提高空氣層的隔熱能力最主要的是應努力減少輻射傳熱和傳導傳熱。
1、控制或降低輻射傳熱
由于輻射傳熱是大頭，因此減少輻射傳熱可顯著的提高中空玻璃的隔熱能力。目前采用的主要以下三種方式：
A、用低輻射玻璃即Low-E鍍膜玻璃制作中空玻璃。這種玻璃有很低的表面輻射率，鍍膜面的輻射率可以達到0.08～0.15，是普通玻璃表面輻射率(0.84)的1/5－1/10，從而使通過空氣層的輻射傳熱大為減小，同時，低輻射膜層對紅外，遠紅外有較高的反射能力，可將由采暖，照明和居住者所產生的長波能量反射回建筑物中。用低輻射玻璃制做的中空玻璃特別適合于我國北方比較寒冷的地區(qū)，以及建筑物的非朝陽面，但對于南方炎熱地區(qū)和建筑物的朝陽面則不太合適。
B、用吸熱玻璃制作中空玻璃。吸熱玻璃是將太陽光能吸收后轉變?yōu)闊崮?，能過對流的形式進行擴散，以減少進入室內的太陽光能量，達到節(jié)能的目的。
C、用熱反射鍍膜玻璃制作中空玻璃。熱反射玻璃利用玻璃上的膜層將太陽光能反射掉，可以減少太陽能透射率，同時又具有良好的隔熱保溫效果。這種玻璃特別適合氣候炎熱且日照時間長的地區(qū)。但后兩種方式的缺點也是明顯的，如可見光透過率很低，室內采光不足，在寒冷地區(qū)或當?shù)囟緯r無法有效的利用太陽能做為輔助加熱能源。
2、降低傳導和對流傳熱
中空玻璃空氣層的傳導傳熱和對流傳熱主要受空氣層厚度和空氣層中空氣或其它氣體導熱系數(shù)的影響。目前主要采用以下兩種方式：A、加厚空氣層。在忽略對流傳熱的情況下，傳導傳熱系數(shù)α傳=λ空/δ空,空氣的導熱系數(shù)λ空是基本恒定的，空氣層厚度λ空越大α傳越小。實踐證明空氣層厚度小于10mm時，空氣層中傳熱以傳導為主，因此，空氣層的厚度應適當大些，一般以12mm為宜。此外，既要提高空氣層厚度又不受對流傳熱影響，則可以采取增加空氣層的層數(shù)的辦法，這就是用雙層中空玻璃，或在空氣層中夾透明薄膜的辦法來實現(xiàn)。B、改善空氣層中氣體的隔熱性能。使用氬氣或其它導熱系數(shù)低的氣體置換中空玻璃空氣層中的空氣，也能在一定程度上改善中空玻璃的隔熱性能，但這種方法效果不十分明顯，而且需要較高的費用。
對以上現(xiàn)有中空玻璃的各種節(jié)能方式，特別是采用控制或減低輻射的節(jié)能方式可看出，由于這些節(jié)能方式都是靜態(tài)和單向的，其最佳的節(jié)能效果僅能相對某個時段而言，在實際使用中受地域和季節(jié)的影響較大，有一定的局限性，在一年四季的綜合節(jié)能效果可能就要打一個折扣。
中空玻璃必須滿足兩個基本要求即節(jié)能、耐久性和密封壽命。如果一塊中空玻璃的節(jié)能效果很差，即使耐久性和密封壽命再長，也是一個低檔次的中空玻璃。反之，如果中空玻璃的節(jié)能性能好，但耐久性和密封壽命短，也不是人們所追求的。顯然，理想的中空玻璃應該同時具有最好的節(jié)能效果和最長的蜜蜂耐久性。
影響中空玻璃節(jié)能性能的主要因素有玻璃、間隔條（框）和氣體。在玻璃方面選擇有白?；虻洼椛洳ＡВ婚g隔條方面有冷邊（鋁間隔條）或暖邊；氣體方面有空氣或惰性氣體如氬氣。在其他條件不變的情況下，采用白玻、空氣和冷邊的中空玻璃的節(jié)能效果最差，而采用低輻射玻璃、內充氬氣和暖邊的中空玻璃節(jié)能效果最。
影響中空玻璃的耐久性和密封壽命的主要因素有中空玻璃密封膠、密封結構、間隔條、干燥劑（分子篩）等等。事實已證明，采用雙道密封、連續(xù)間隔條和3A分子篩的中空玻璃的密封壽命最長，而采用單道密封、四邊插角鋁間隔條和4A分子篩的中空玻璃的密封壽命是較短的。北美中空玻璃協(xié)會對中空玻璃實際使用情況的20年跟蹤結果也證實了這一點。另外，中空玻璃加速老化實驗（PI檢測）結果表明，采用不同間隔條密封結果的中空玻璃的期望密封壽命相差是巨大的，短的僅僅為2個月，長的高達100年以上。
在其他條件相同的情況下，不同間隔條的采用直接影響中空玻璃的節(jié)能性能和耐久密封性。但在相當長的一段時間內，人們普遍使用鋁間隔條（主要為四邊插角）制作中空玻璃，雖然密封壽命較長，但熱傳導性高，致使節(jié)能效果差，直接表現(xiàn)在中空玻璃邊部出現(xiàn)冷凝。而在20世紀70年代末，出現(xiàn)的復合膠條具有熱傳導性能低的特性，較使用鋁間隔條制作中空玻璃節(jié)能有所改善，但不幸的是卻同時減少了密封壽命。
這種不幸還表現(xiàn)在，在傳統(tǒng)的思維框架里，無論人們如何努力和改進，改善中空玻璃的節(jié)能效果和提高密封壽命耐久性，是不能兼得的。20世紀80年代末，兩名勇于進取富有挑戰(zhàn)精神和加拿大科學家第一次開發(fā)出同時解決中空玻璃節(jié)能和耐久性一對矛盾的方法，即超級間隔條，在中空玻璃領域引起了一場革命。超級間隔條是使用一種無任何金屬，內含3A分子篩的硅酮微孔結構材料的連續(xù)間隔條。其特點是導熱性能最小，可大幅度提高中空玻璃四周邊緣的溫度，達到低輻射玻璃節(jié)能效果的40%，大大減少玻璃四周邊緣的冷凝程度。使用超級間隔條制作中空玻璃采用逆向的雙道密封方法，從而使中空玻璃具有了卓越的耐久性和密封壽命，可長達100年以上。據(jù)北美使用超級間隔條制作中空玻璃的情況來看，使用超級間隔條制作中空玻璃不但節(jié)能性能佳，而且由于其卓越的耐久性和密封壽命而最大程度地減少了售后服務（投訴）的問題。在北美，使用超級間隔條制作中空玻璃的廠家對最終用戶給出 行業(yè) 內最長的保質期20期的書面承諾，而其他廠家給出的保質期僅僅為5-15年不等。目前在眾多的間隔系統(tǒng)中，超級間隔條是唯一能夠使中空玻璃在使用期間長期保持最佳節(jié)能狀態(tài)的間隔條。
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