建筑工程中空玻璃內表面結露案例分析

董照韻（上海建科檢驗有限公司，上海 201108）

中空玻璃由于具備良好的光學性能和熱工性能而被廣泛應用在住宅、醫院、學校和商場等對室內環境有所需求的場所。根據國內的調查， 使用兩年后的中空玻璃的失效率為 3%～5%，而其中 63% 的失效案例是由于中空玻璃內表面結露[1]。中空玻璃的露點是指密封于空氣層中的空氣濕度達到飽和狀態時的溫度，當面層溫度低于該溫度時，空氣層中的水汽便會在玻璃內表面結露或結霜。而國內 GB/T 11944—2012《中空玻璃》明確規定了中空玻璃露點應≥－40℃ 且預期使用壽命至少應為 15 a。按照此規定，建筑用中空玻璃在日常使用中不應出現內層結露或結霜問題，出現這種現象的原因可歸結為中空玻璃內層露點上升。因此，露點就成了判定中空玻璃質量的必要指標。本文從工程上中空玻璃結露失效的實際案例出發，現場檢測了失效產品的露點。

1 項目概況

該項目為上海市某高檔住宅商品房小區，總建筑面積約為 90 萬 m2，是國際知名品牌旗下的集商業中心、辦公、商務酒店等于一體的多業態的城市綜合體。共有居住用房18 幢，建筑最高高度為 90.275 m，容積率 1.81，綠化率36%。該項目于 2012 年開始動工，并在 2014 年竣工，同年交付使用，入住率達到了 80%。

該項目透光部位主要采用厚度為6 ＋12 A ＋6（mm）、6＋0.76＋6＋12A＋6（mm）和5＋0.76＋5＋9A＋5（mm）的中空玻璃，尺寸長寬在 540～2220 mm之間，屬于超大型玻璃。

2 問題描述

2014 年 7 月入住后，業主們陸續發現部分中空玻璃產生了霧氣，漸漸出現了明顯的水滴掛壁現象。而發生此現象的中空玻璃分布在每層樓的陽臺、主臥、次臥、書房和廚房位置。無論南北朝向的住房所使用的中空玻璃均有此現象，并且隨機發生在了開啟扇和固定扇所使用的中空玻璃上，毫無規律可循。業主對中空玻璃外表面進行了多次清潔，現象并無好轉。并且隨著時間的推移，該現象越發嚴重。漸漸的，部分中空玻璃已經喪失了通透感，嚴重影響到了建筑室內的采光。

由于這些住戶購買的房屋均為精裝修房，開發商對房屋玻璃提供質保。對此，開放商和小區物業均表示，愿意免費更換霧化的中空玻璃。但在房屋使用的過程中，因為毫無規律可循，業主們坐立不安，擔心其他中空玻璃也存在問題，甚至存在安全隱患。開發商之前未遇到過相同問題，在交房時已經通過檢測。開發商積極幫助業主處理這一問題，不想因為中空玻璃的質量問題傷害到品牌。

勘察現場會發現部分中空玻璃的內表面確實存在結霧、結霜現象。發生結霧結霜現象的玻璃內外表面均無明顯撞擊痕跡，無外力作用導致的破損等特征。

3 原因分析

中空玻璃結構示意圖如圖 1 所示。現場中空玻璃有目視可見的水氣，即是中空玻璃失效。為了找到該居住區中空玻璃出現問題的原因，業務委托上海建科檢驗有限公司提供技術支持。技術人員首先該小區進行了中空玻璃現場情況勘察，發現這個現象與中空玻璃露點試驗中所產生的結露結霜現象一致。露點的不合格，很大程度上跟玻璃的制造環境與使用環境有關，與玻璃加工合片工藝、干燥劑和密封膠等邊部材料密不可分。邊部密封材料的質量直接影響了中空玻璃的使用壽命。在溫濕度環境的變化中，周圍水氣源源不斷滲透進入中空玻璃腔體內，使得干燥劑不斷吸入水分，直至失效。

圖1 中空玻璃結構示意圖

露點不達標可從以下幾點原因進行分析：

（1）密封膠。建筑用安全中空玻璃按照中空玻璃的間隔材料和密封方式，強制性認證分為聚硫膠密封槽鋁式雙道密封中空玻璃、硅硐膠密封槽鋁式雙道密封中空玻璃、聚氨酯密封槽鋁式雙道密封中空玻璃、復合丁基膠條密封中空玻璃、熱融丁基膠密封槽鋁式。現如今，建筑用安全中空玻璃使用較廣泛的為聚硫膠密封槽鋁式雙道密封中空玻璃、硅硐膠密封槽鋁式雙道密封中空玻璃兩種。在密封膠的使用上，中空玻璃的密封膠質量不佳或密封膠厚度、寬度過小，會影響密封膠的膠合度。在很多情況下，工人施工重視度不夠，操作不規范，施膠技術的缺乏，導致膠體涂布不均勻，不連續等會導致密封膠產生渾濁、變色、大量氣泡、粉化、間斷、流膠和膠中揮發物份量太高而起霧的現象。密封膠與玻璃的黏性會大打折扣，從而使得中空玻璃腔體不再密封，大量的水汽滲透進入中空玻璃腔體中，導致中空玻璃失效，密封效果差使用壽命短。

（2）加工工藝。建筑用中空玻璃是兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。生產施工工藝的控制不嚴格，玻璃表面或者間隔條上有玷污，導致合片之后的黏結性下降。操作人員操作不當，會直接導致中空玻璃合片效果不佳，密封失敗，在使用一段時間后，中空玻璃出現開裂或者脫膠現象，久而久之導致中空玻璃結露和結霧現象。

（3）干燥劑。在干燥劑的選擇上，選用不合格的分子篩作為干燥劑，其結果很有可能就會導致間隔條中出現鹽析，從而腐蝕了間隔條，導致分子篩失效，水分含量升高。干燥劑的吸水能力也在一定程度上影響了中空玻璃腔體中的水分含量。或在加工過程中，干燥劑在空氣中暴露時間過長使得干燥劑失效或者部分失效，工廠在過程監管上不重視，干燥劑吸水量過大，封入中空腔體已經失效。

4 現場勘察與檢測分析

為了排查該小區中空玻璃結露結霜現象，技術人員首先現場勘察了密封膠的使用情況，發現密封膠條的未產生的大量氣泡、粉化和間斷現象，外道密封膠均勻整齊且不超出玻璃邊緣。但明顯內道密封膠厚度、寬度過小。未到達指定技術要求的密封膠影響了它與玻璃的充分粘結和密封效果。其次對于加工工藝和玻璃外面進行了觀察。玻璃的外面表無明顯的劃傷，玻璃內表面有少許的污跡，并未存在密封膠流淌。由于工程已投入使用一段時間，所以無法判定污跡是出廠中空玻璃合片時的污染，還是后期由于密封性下降，跟隨水汽滲透的。

再者無法在不破壞的情況下，無法直接驗證干燥劑的失效，只能建議后期送檢一部分進行水氣密封耐久性能的測試。現場目測了間隔材料，無扭曲，表面平整光潔，無污痕、斑點及片狀氧化現象。中空腔沒有異物。

最后根據現場情況制定了檢測方案，由于難以確切辨別工程安裝時所用玻璃的生產或送貨批次，因此露點項目按測試方案及現場實際可操作情況確定抽樣組數為 1901 塊，測試量覆蓋了該小區的大部分樓層。技術人員在現場對露點測試樣品的玻璃進行了標記，向露點儀內注入乙醇，再加入干冰，使其溫度降到－60℃以下，保持接觸時間后，移開露點儀，立即觀察表面，如結霜或結露，不斷提高測試溫度直到－40℃。厚度與數量分別為 6＋12A＋6（mm）的玻璃 1528 塊、6＋0.76＋6＋12A＋6（mm）的玻璃 437 塊、5＋0.76＋5＋9A＋5（mm）的玻璃 16 塊。由于考慮到高層的安全隱患問題，技術人員的操作和設備的安置，以及所有的測試均在室內進行。在人員配置上，安排了 2 組技術人員，每組共計 4 臺設備。每個測試人員單獨負責一臺儀器設備，配合人員由委托方委派，兩組人員輪流進場，以 4 臺設備同時進場估算，每天（工作時間 9:00－17:00）可測試玻璃約 220 片，在確保工作強度和結果準確性的情況下，大概需要 18 d 完成測試。到達現場之后每臺設備配備 1 名輔助人員。測試前委托方應將工程中每個窗和門的玻璃進行固定編號，并對每個編號的玻璃進行位置描述。帶編號和描述的門窗圖紙應交待給每個測試人員。具體測試順序待進場前，雙方進行充分討論。

檢測完成后，結果匯總如表 1 所示。

表1 露點檢測結果匯總

此次現場檢測19 號樓的 1608 塊試樣中，1484 塊試樣露點＜－40℃，124塊試樣露點≥－40℃，出現結露和結霜現象，不合格率達到 7.71%，20 號樓的 288 塊試樣中，245 塊試樣露點＜－40℃，43 塊試樣露點≥－40℃，出現結露和結霜現象，不合格率達到14.93%。共計安裝的 1896塊試樣中，1729 塊試樣露點＜－40℃，167 塊試樣露點≥－40℃，出現結露和結霜現象，不合格率達到 9.66%。現場檢測未安裝的 90 塊試樣，露點均＜－40℃，未出現結露和結霜現象。

玻璃試樣內表面出現結霜或結露現象的，經檢驗露點均≥－40℃，無法滿足標準。可見，中空玻璃出現結霜結露，與產品露點不達標有直接關系。

5 解決方案

該項目經過大量的現場試驗檢測，確實為中空玻璃的質量問題，導致了使用過程中產生嚴重的結露結霜問題，開發商也免費為業主們更換了中空玻璃。

從現場情況看，即使是高檔小區在兩到三年后，也有部分中空玻璃出現露點不達標問題，但條件限制，無法確認是入場質量問題，還是產品在兩年后因各種因素產生了問題。因此建議項目采購方應注意以下問題：

（1） 產品資質。建筑（安全）中空玻璃產品自 2006年 7 月始開展產品認證以來，中空玻璃生產企業都被強制進行產品認證，企業必須在出售的產品本體上絲印或粘貼 3C標志，或者在其最小外包裝上和隨附文件（如合格證書）中加施 3C 標志。選購產品時首先要查看是否有 3C 標志，并根據企業信息、工廠編號或產品認證證書等通過網絡查看購買的產品是否在該企業已通過強制認證的能力范圍之內，認證證書是否有效。同時，針對密封膠、干燥劑等影響產品壽命的主要材料，應與廠家確認供應商，并查看證書確認供應商的相關資質。

（2）入場檢驗。進場時查看產品的外觀質量，中空玻璃不得有妨礙透視的污跡、夾雜物及密封膠飛濺的現象。可適當抽取部分樣品送檢第三方實驗室，對其質量進行考證。

上海建科檢驗有限公司對新進場的中空玻璃都可進行質量控制的檢測。大部分中空玻璃失效都是由于環境中水氣不斷從邊部向中空腔內滲透，干燥劑因不斷吸附水分子而最終喪失水氣吸附能力。而由于環境溫度的變化，中空腔內的氣體的熱脹冷縮使密封膠長期處于受力狀態，且環境中紫外線、水氣等加速了密封膠的老化，加速了水氣進入中空腔內的速度，從而使中空玻璃無法達到預期的使用壽命，例如在本項目中，就出現了使用僅兩年即出現露點不達標的現象。針對中空玻璃的長期使用壽命，可在試驗室進行水氣密封耐久性，氣體密封耐久性，邊部密封材料水氣滲透率等相關測試，驗證中空玻璃密封膠阻隔水氣透過的能力、分子篩的吸附能力、中空玻璃制作環節的工藝控制水平，解決客戶的后顧之憂。

6 結 語

該項目在一系列的現場和專業技術人員的排查和指導后，使用至今未出現中空玻璃質量問題。但由于該項目是在發現問題后才開始進行檢測，已是“事后型”處理，受現場條件限制，未能徹底排查具體失效的原因。現場的露點檢測僅代表當前狀態下（該項目安裝使用幾年后）產品的露點性能，無法說明該問題是否是中空玻璃隨時間老化而產生的問題。目前中空玻璃的生產過程中，不同規模的廠家在生產工藝水平上落差比較大、水平存在一定差距，導致最終產品的質量有了高低之分，而部分企業的逐利行為又使得中空玻璃的質量波動非常大，因此建議在材料的進場前要進行系統的質量檢測，測試產品的水氣密封耐久性能等影響產品長期使用性能的指標，才能整體提高中空玻璃的質量，降低中空玻璃帶來的安全隱患。