建筑工程中空玻璃内表面结露案例分析

董照韵（上海建科检验有限公司，上海 201108）

中空玻璃由于具备良好的光学性能和热工性能而被广泛应用在住宅、医院、学校和商场等对室内环境有所需求的场所。根据国内的调查， 使用两年后的中空玻璃的失效率为 3%～5%，而其中 63% 的失效案例是由于中空玻璃内表面结露[1]。中空玻璃的露点是指密封于空气层中的空气湿度达到饱和状态时的温度，当面层温度低于该温度时，空气层中的水汽便会在玻璃内表面结露或结霜。而国内 GB/T 11944—2012《中空玻璃》明确规定了中空玻璃露点应≥－40℃ 且预期使用寿命至少应为 15 a。按照此规定，建筑用中空玻璃在日常使用中不应出现内层结露或结霜问题，出现这种现象的原因可归结为中空玻璃内层露点上升。因此，露点就成了判定中空玻璃质量的必要指标。本文从工程上中空玻璃结露失效的实际案例出发，现场检测了失效产品的露点。

1 项目概况

该项目为上海市某高档住宅商品房小区，总建筑面积约为 90 万 m2，是国际知名品牌旗下的集商业中心、办公、商务酒店等于一体的多业态的城市综合体。共有居住用房18 幢，建筑最高高度为 90.275 m，容积率 1.81，绿化率36%。该项目于 2012 年开始动工，并在 2014 年竣工，同年交付使用，入住率达到了 80%。

该项目透光部位主要采用厚度为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，尺寸长宽在 540～2220 mm之间，属于超大型玻璃。

2 问题描述

2014 年 7 月入住后，业主们陆续发现部分中空玻璃产生了雾气，渐渐出现了明显的水滴挂壁现象。而发生此现象的中空玻璃分布在每层楼的阳台、主卧、次卧、书房和厨房位置。无论南北朝向的住房所使用的中空玻璃均有此现象，并且随机发生在了开启扇和固定扇所使用的中空玻璃上，毫无规律可循。业主对中空玻璃外表面进行了多次清洁，现象并无好转。并且随着时间的推移，该现象越发严重。渐渐的，部分中空玻璃已经丧失了通透感，严重影响到了建筑室内的采光。

由于这些住户购买的房屋均为精装修房，开发商对房屋玻璃提供质保。对此，开放商和小区物业均表示，愿意免费更换雾化的中空玻璃。但在房屋使用的过程中，因为毫无规律可循，业主们坐立不安，担心其他中空玻璃也存在问题，甚至存在安全隐患。开发商之前未遇到过相同问题，在交房时已经通过检测。开发商积极帮助业主处理这一问题，不想因为中空玻璃的质量问题伤害到品牌。

勘察现场会发现部分中空玻璃的内表面确实存在结雾、结霜现象。发生结雾结霜现象的玻璃内外表面均无明显撞击痕迹，无外力作用导致的破损等特征。

3 原因分析

中空玻璃结构示意图如图 1 所示。现场中空玻璃有目视可见的水气，即是中空玻璃失效。为了找到该居住区中空玻璃出现问题的原因，业务委托上海建科检验有限公司提供技术支持。技术人员首先该小区进行了中空玻璃现场情况勘察，发现这个现象与中空玻璃露点试验中所产生的结露结霜现象一致。露点的不合格，很大程度上跟玻璃的制造环境与使用环境有关，与玻璃加工合片工艺、干燥剂和密封胶等边部材料密不可分。边部密封材料的质量直接影响了中空玻璃的使用寿命。在温湿度环境的变化中，周围水气源源不断渗透进入中空玻璃腔体内，使得干燥剂不断吸入水分，直至失效。

图1 中空玻璃结构示意图

露点不达标可从以下几点原因进行分析：

（1）密封胶。建筑用安全中空玻璃按照中空玻璃的间隔材料和密封方式，强制性认证分为聚硫胶密封槽铝式双道密封中空玻璃、硅硐胶密封槽铝式双道密封中空玻璃、聚氨酯密封槽铝式双道密封中空玻璃、复合丁基胶条密封中空玻璃、热融丁基胶密封槽铝式。现如今，建筑用安全中空玻璃使用较广泛的为聚硫胶密封槽铝式双道密封中空玻璃、硅硐胶密封槽铝式双道密封中空玻璃两种。在密封胶的使用上，中空玻璃的密封胶质量不佳或密封胶厚度、宽度过小，会影响密封胶的胶合度。在很多情况下，工人施工重视度不够，操作不规范，施胶技术的缺乏，导致胶体涂布不均匀，不连续等会导致密封胶产生浑浊、变色、大量气泡、粉化、间断、流胶和胶中挥发物份量太高而起雾的现象。密封胶与玻璃的黏性会大打折扣，从而使得中空玻璃腔体不再密封，大量的水汽渗透进入中空玻璃腔体中，导致中空玻璃失效，密封效果差使用寿命短。

（2）加工工艺。建筑用中空玻璃是两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘接密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。生产施工工艺的控制不严格，玻璃表面或者间隔条上有玷污，导致合片之后的黏结性下降。操作人员操作不当，会直接导致中空玻璃合片效果不佳，密封失败，在使用一段时间后，中空玻璃出现开裂或者脱胶现象，久而久之导致中空玻璃结露和结雾现象。

（3）干燥剂。在干燥剂的选择上，选用不合格的分子筛作为干燥剂，其结果很有可能就会导致间隔条中出现盐析，从而腐蚀了间隔条，导致分子筛失效，水分含量升高。干燥剂的吸水能力也在一定程度上影响了中空玻璃腔体中的水分含量。或在加工过程中，干燥剂在空气中暴露时间过长使得干燥剂失效或者部分失效，工厂在过程监管上不重视，干燥剂吸水量过大，封入中空腔体已经失效。

4 现场勘察与检测分析

为了排查该小区中空玻璃结露结霜现象，技术人员首先现场勘察了密封胶的使用情况，发现密封胶条的未产生的大量气泡、粉化和间断现象，外道密封胶均匀整齐且不超出玻璃边缘。但明显内道密封胶厚度、宽度过小。未到达指定技术要求的密封胶影响了它与玻璃的充分粘结和密封效果。其次对于加工工艺和玻璃外面进行了观察。玻璃的外面表无明显的划伤，玻璃内表面有少许的污迹，并未存在密封胶流淌。由于工程已投入使用一段时间，所以无法判定污迹是出厂中空玻璃合片时的污染，还是后期由于密封性下降，跟随水汽渗透的。

再者无法在不破坏的情况下，无法直接验证干燥剂的失效，只能建议后期送检一部分进行水气密封耐久性能的测试。现场目测了间隔材料，无扭曲，表面平整光洁，无污痕、斑点及片状氧化现象。中空腔没有异物。

最后根据现场情况制定了检测方案，由于难以确切辨别工程安装时所用玻璃的生产或送货批次，因此露点项目按测试方案及现场实际可操作情况确定抽样组数为 1901 块，测试量覆盖了该小区的大部分楼层。技术人员在现场对露点测试样品的玻璃进行了标记，向露点仪内注入乙醇，再加入干冰，使其温度降到－60℃以下，保持接触时间后，移开露点仪，立即观察表面，如结霜或结露，不断提高测试温度直到－40℃。厚度与数量分别为 6＋12A＋6（mm）的玻璃 1528 块、6＋0.76＋6＋12A＋6（mm）的玻璃 437 块、5＋0.76＋5＋9A＋5（mm）的玻璃 16 块。由于考虑到高层的安全隐患问题，技术人员的操作和设备的安置，以及所有的测试均在室内进行。在人员配置上，安排了 2 组技术人员，每组共计 4 台设备。每个测试人员单独负责一台仪器设备，配合人员由委托方委派，两组人员轮流进场，以 4 台设备同时进场估算，每天（工作时间 9:00－17:00）可测试玻璃约 220 片，在确保工作强度和结果准确性的情况下，大概需要 18 d 完成测试。到达现场之后每台设备配备 1 名辅助人员。测试前委托方应将工程中每个窗和门的玻璃进行固定编号，并对每个编号的玻璃进行位置描述。带编号和描述的门窗图纸应交待给每个测试人员。具体测试顺序待进场前，双方进行充分讨论。

检测完成后，结果汇总如表 1 所示。

表1 露点检测结果汇总

此次现场检测19 号楼的 1608 块试样中，1484 块试样露点＜－40℃，124块试样露点≥－40℃，出现结露和结霜现象，不合格率达到 7.71%，20 号楼的 288 块试样中，245 块试样露点＜－40℃，43 块试样露点≥－40℃，出现结露和结霜现象，不合格率达到14.93%。共计安装的 1896块试样中，1729 块试样露点＜－40℃，167 块试样露点≥－40℃，出现结露和结霜现象，不合格率达到 9.66%。现场检测未安装的 90 块试样，露点均＜－40℃，未出现结露和结霜现象。

玻璃试样内表面出现结霜或结露现象的，经检验露点均≥－40℃，无法满足标准。可见，中空玻璃出现结霜结露，与产品露点不达标有直接关系。

5 解决方案

该项目经过大量的现场试验检测，确实为中空玻璃的质量问题，导致了使用过程中产生严重的结露结霜问题，开发商也免费为业主们更换了中空玻璃。

从现场情况看，即使是高档小区在两到三年后，也有部分中空玻璃出现露点不达标问题，但条件限制，无法确认是入场质量问题，还是产品在两年后因各种因素产生了问题。因此建议项目采购方应注意以下问题：

（1） 产品资质。建筑（安全）中空玻璃产品自 2006年 7 月始开展产品认证以来，中空玻璃生产企业都被强制进行产品认证，企业必须在出售的产品本体上丝印或粘贴 3C标志，或者在其最小外包装上和随附文件（如合格证书）中加施 3C 标志。选购产品时首先要查看是否有 3C 标志，并根据企业信息、工厂编号或产品认证证书等通过网络查看购买的产品是否在该企业已通过强制认证的能力范围之内，认证证书是否有效。同时，针对密封胶、干燥剂等影响产品寿命的主要材料，应与厂家确认供应商，并查看证书确认供应商的相关资质。

（2）入场检验。进场时查看产品的外观质量，中空玻璃不得有妨碍透视的污迹、夹杂物及密封胶飞溅的现象。可适当抽取部分样品送检第三方实验室，对其质量进行考证。

上海建科检验有限公司对新进场的中空玻璃都可进行质量控制的检测。大部分中空玻璃失效都是由于环境中水气不断从边部向中空腔内渗透，干燥剂因不断吸附水分子而最终丧失水气吸附能力。而由于环境温度的变化，中空腔内的气体的热胀冷缩使密封胶长期处于受力状态，且环境中紫外线、水气等加速了密封胶的老化，加速了水气进入中空腔内的速度，从而使中空玻璃无法达到预期的使用寿命，例如在本项目中，就出现了使用仅两年即出现露点不达标的现象。针对中空玻璃的长期使用寿命，可在试验室进行水气密封耐久性，气体密封耐久性，边部密封材料水气渗透率等相关测试，验证中空玻璃密封胶阻隔水气透过的能力、分子筛的吸附能力、中空玻璃制作环节的工艺控制水平，解决客户的后顾之忧。

6 结 语

该项目在一系列的现场和专业技术人员的排查和指导后，使用至今未出现中空玻璃质量问题。但由于该项目是在发现问题后才开始进行检测，已是“事后型”处理，受现场条件限制，未能彻底排查具体失效的原因。现场的露点检测仅代表当前状态下（该项目安装使用几年后）产品的露点性能，无法说明该问题是否是中空玻璃随时间老化而产生的问题。目前中空玻璃的生产过程中，不同规模的厂家在生产工艺水平上落差比较大、水平存在一定差距，导致最终产品的质量有了高低之分，而部分企业的逐利行为又使得中空玻璃的质量波动非常大，因此建议在材料的进场前要进行系统的质量检测，测试产品的水气密封耐久性能等影响产品长期使用性能的指标，才能整体提高中空玻璃的质量，降低中空玻璃带来的安全隐患。