——基于2022年充气中空玻璃惰性气体含量稳定性独立研究的洞察
随着建筑节能要求不断提升，建筑外窗的性能越来越依赖中空玻璃（IGU）。现代建筑标准要求外窗能够减少热量损失、提升居住舒适度并支持可持续发展目标。然而，有一个关键因素常被忽视：中空玻璃腔内的真实惰性气体含量——以及其随时间的变化情况。
由北京建材检验研究院在2022年开展的一项独立研究，为充气中空玻璃的气体含量变化、合格率以及长期性能提供了罕见且详尽的数据。研究结果揭示了一个全行业普遍存在的问题，对中空玻璃制造商、门窗生产商、幕墙工程师和建筑业主均具有直接影响。 以下内容将分解研究的主要发现——以及这些发现对确保可靠的，高性能的中空玻璃意味着什么
惰性气体的重要性远超以往
为了减少玻璃层间的热传导，现代节能窗大量依赖惰性气体（如氩气、氪气）。当气体含量合格时，中空玻璃可以显著提升隔热保温性能，并满足全球主要标准要求，例如：
- EN 1279（欧洲）
- GB/T 11944（中国）
- ASTM E2190（美国）
然而，惰性气体是无色、无味、不可见的。若不进行定量检测，就无法确认中空玻璃是否被正确充气，也无法知道其在储存、运输或安装后是否仍保持原有气体含量。
这项研究证实了许多制造商早已怀疑的情况：
初始充气量差异巨大，使用过程中泄漏现象普遍存在。
研究的关键发现
初始合格率偏低
从建筑市场共抽取了 128份充气中空玻璃样本进行检测。初始气体含量检测结果的合格率分别为：
- 工程样本：33%
- 认证样本：45%
- 研发样本：36%
- 抽检样本：98%（仅在严格受控条件下）
总体合格率：34%
这意味着：
每 3 片充气中空玻璃样本，就有 2 片在交付时未能达到标准所规定的气体含量。
气体含量随时间下降
长期监测显示存在可测量的惰性气体明显流失：
- 初始在 85–90% 氩气的样本，6 个月后下降至 79%
- 9 个月后，气体含量下降至 69–80%（具体取决于密封胶质量与暴露条件）
- 户外暴露会加快气体流失，尤其是受雨水、紫外线和温度循环影响
换句话说，即使充气中空玻璃的初始充气量合格，只要存在微小的密封缺陷，在存储、运输或安装后的最初几个月内，这些缺陷便可能扩大并导致性能下降。
对节能性能的影响
研究显示，惰性气体泄漏会直接影响中空玻璃的热工性能：
- 氩气含量每下降 20%，U 值会增加约 0.06 W/(m²·K)
- 气体含量低于 50% 时，与设计值相比，U 值会出现 0.05–0.1 W/(m²·K) 的偏差
- 部分中空玻璃配置当氩气含量下降到 60% 以下 后，已无法满足 ≤0.8 W/(m²·K) 的节能要求
这意味着：
原本“高性能”的充气中空玻璃，由于气体泄漏，可能无法再符合建筑规范要求。
这些结果对行业意味着什么
对玻璃深加工制造商：潜在品质风险
制造商往往假设充气设备与密封工艺是稳定可靠的。但这项研究却表明情况恰恰相反，气体含量在不同批次、不同供应商、甚至同一窗系统内的不同充气中空玻璃的气体含量都有巨大差异。
对安装方：安装前的隐形风险
如果运输或现场存储过程中发生泄漏，安装人员可能在不知情的情况下安装性能不足的门窗。
对建筑业主：是一笔长期的能耗成本上升
较低的气体含量意味着较弱的隔热保温性能、更高的能耗及更低的舒适性，而且肉眼不可见。
对节能认证：真实性能可能偏离目标
如果实际 U 值与验证数据出现偏差，说明设计和交付性能不符，可能影响建筑的能效等级评定及合同约束。充氩气中空玻璃：为何中空玻璃腔内浓度对其隔热性能至关重要.
实现可靠门窗性能的关键：测量惰性气体含量
传统的气体含量测试方法（如气相色谱法）是破坏式的，不适用于生产线和现场安装。
这正是非破坏式气体检测技术具有战略意义的原因。
为何气体含量的定量检测如此重要：
- 确保生产线的质量控制
- 验证存储与运输条件
- 在安装时确认合规性
- 为客户提供透明的质量记录
- 减少客户投诉、质保索赔或节能纠纷的风险
通过将惰性气体含量无损检测融入标准化流程，制造商可以从假设转向验证——这是实现充气中空玻璃产品质量稳定性的关键一步。
Sparklike 提供的非破坏式气体定量检测解决方案：
- Sparklike手持式惰性气体分析仪™— 适用于双玻单腔中空玻璃
- Sparklike手提版激光气体分析仪™— 适用于带镀膜或夹层的单/双中空玻璃
- Sparklike激光集成™— 集成于中空玻璃生产线的实时气体检测站，适用于带镀膜或夹层的单/双中空玻璃
中空玻璃腔内惰性气体含量的质量控制最佳实践
结合研究结果与行业标准，建议实施以下措施：
✔ 生产完成后立即检测气体含量
确保充气及密封工序达到预期的目标水平。
✔ 长期存储或长距离运输后再次检测
避免运输过程导致未被发现的性能下降。
✔ 对关键项目在安装时进行现场无损检测
特别适用于大型玻璃幕墙或需取得节能认证的项目。
✔ 保留可追溯的测试记录
提升客户信心，减少性能争议风险。
✔ 使用非破坏式无损检测工具进行持续质控 确保频繁检测不会损坏产品或减慢生产节奏。
客户案例：从制造商视角看惰性气体含量无损检测需求的不断升级
对于许多中空玻璃制造商来说，验证气体填充水平不仅是一个技术环节，更是维护企业质量声誉的重要组成部分。
苏州的老牌镀膜及中空玻璃生产企业——华东镀膜科技有限公司，就是这样的典型代表。
他们的质量团队已经使用 Sparklike手持式惰性气体分析仪™ 多年，它在检测双玻单腔充气中空玻璃方面表现稳定，逐渐成为其日常质量检验流程中的标配工具。
然而，随着产品组合的不断扩大，三玻及多腔充气中空玻璃产品越来越普遍，Sparklike手持式惰性气体分析仪™的测试范围已无法覆盖他们所生产的全部产品。
他们告诉我们，这种情况形成了一个明显的“缺口”：
双玻单腔充气中空玻璃产品可以检测，但那些结构更复杂、节能性能更高、深受国际客户关注的高端中空产品却无法验证惰性气体含量。
为了弥补这一缺口，华东镀膜决定采用Sparklike手提版激光气体分析仪™。
这使得他们能够在不破坏密封结构的前提下，检测并验证三玻两腔甚至四玻三腔、夹胶以及多层低辐射镀膜(Low-E)的复杂中空玻璃结构的腔内惰性气体含量。
引入后所带来的变化立竿见影：
- 他们终于能够对其生产的整个充气中空玻璃产品系列进行检测，而不仅限于双玻单腔
- 对多腔的充气中空玻璃腔内惰性气体达标情况更有信心
- 不同生产阶段的质量控制流程变得更加透明
- 客户们对可验证的节能性能证明表示认可
这个案例表明了非破坏式惰性气体含量定量检测技术，与现代充气中空玻璃制造的生产过程同步发展，有助于玻璃深加工制造商不断提高的节能性能要求，从而保持领先地位。阅读完整案例: 案例：使用 Sparklike 验证中空玻璃的气体填充过程
结论：稳定的惰性气体含量是中空玻璃可靠性能的核心
这项2022年的研究揭示了行业普遍存在的问题：
惰性气体含量不能被假设，它必须被测量获得验证。
在初始合格率偏低、且随着时间的推移会有可测量的气体泄漏的情况下，充气中空玻璃的实际性能高度依赖于正确的充气、优质的密封、妥善的存储以及可靠的检测验证。随着全球节能标准的不断提升，确保正确的惰性气体含量不仅是质量要求，也是企业的一种竞争优势。
对于制造商、安装方和建筑业主而言，投入稳定的惰性气体含量无损检测流程，将有助于确保真实性能、满足法规要求，并在高性能门窗系统的供应链中建立更强的信任。
Wang, D., Gao, W., Wang, Y., & Wang, L. (2022). 充气中空玻璃惰性气体含量相关研究. 《玻璃》, (5).
Wan, C. (2025, March 10). 128组样品、10个月监测，中空玻璃 Ar 泄露真相大白! Weixin. https://mp.weixin.qq.com/s/UexH5naKTXhGxv1S3Tl4CA
