玻璃以石英砂、純堿、長(zhǎng)石及石灰石等為原料，經(jīng)混和、高溫熔融、勻化后，加工成形，再經(jīng)退火而得。廣泛運(yùn)用于建筑、日用、藝術(shù)、儀表等領(lǐng)域，種類豐富，性能優(yōu)越。不少朋友都打算將自家的普通玻璃窗改裝成雙層玻璃窗，但往往會(huì)因?yàn)椴涣私夂穸扰c空氣層要求而猶豫不決。接下來的文章中我們將詳細(xì)分析雙層玻璃隔熱效果與空氣層厚度的關(guān)系，讓大家能更放心地購買、安裝雙層玻璃窗。

一、單層窗戶玻璃和雙層玻璃的區(qū)別在哪里

        1、單層玻璃的保溫效果:此種情況需要考慮的因素有此時(shí)玻璃兩側(cè)的溫度T1和T2,在這里我們?yōu)榱朔奖阌?jì)算把T1設(shè)為20℃T2設(shè)為-10℃,還要考慮玻璃的厚度d和此時(shí)玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)K1,同樣我們?cè)O(shè)玻璃厚度d為1cm,因?yàn)椴ＡУ臒醾鲗?dǎo)系數(shù)隨溫度的改變而改變,所以此時(shí)玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)我們?nèi)?0℃和-10℃的中間溫度5℃,通過查表知在溫度為5℃時(shí)玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)為5*10-3J/cm.s.℃,還有就是玻璃的面積S,也就是熱量通過玻璃的橫截面面積,我們?cè)O(shè)S為5000cm2,時(shí)間t設(shè)為100s,熱傳導(dǎo)方向是從T1向T2方向傳導(dǎo).所以在單位時(shí)間100s內(nèi)通過面積為5000cm2的玻璃窗的熱量Q就很容易計(jì)算出來,利用公式Q=StK1=5000cm2*100s*5*10-3 J/cm.s.℃* =75000J單層玻璃在溫差30℃面積是5000cm2時(shí)間為100s的情況下通過熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)過的熱量為75000J.

        2、雙層玻璃的保溫效果:在此種情況下我們建立模型要考慮到熱傳導(dǎo)的路徑,首先是先通過內(nèi)側(cè)玻璃也就是溫度高一側(cè)的玻璃傳導(dǎo)至空氣部分,再通過空氣傳導(dǎo)到外側(cè)玻璃傳導(dǎo)出所要求的熱量.根據(jù)單層玻璃的求解一樣我們還設(shè)T1為20℃,T2為-10℃,面積S為5000cm2,時(shí)間是100s,兩層玻璃的厚度均為1cm,在此種情況下我們還把玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)視為5℃下的值即5*10-3 J/cm.s.℃,又查表知此時(shí)干燥不流動(dòng)空氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.55*10-4 J/cm.s.℃,同時(shí)設(shè)空氣的厚度l為5cm, 又根據(jù)熱量守恒定律得出由于T1和Ta溫度差所發(fā)生的熱傳導(dǎo)產(chǎn)生是熱量Q與Ta和Tb,Tb和T2溫度差所發(fā)生的熱傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱量是相等的,用公式表達(dá)為:Q= StK1 = StK2 = StK1 (1)

        由(1)式可得出T1+T2=Ta+Tb (2)

        (1)(2)式結(jié)合可得方程如下:

        Q=5000cm2*100s*5*10-3 J/cm.s.℃* =5000cm2*100s*2.5*10-4J/cm.s.℃* =5000cm2*100s*5*10-3 J/cm.s.℃*

        又Ta+Tb=T1+T2=-10℃+20℃=10℃

        綜合(1)(2)結(jié)合具體數(shù)據(jù)得出Ta=19.7℃,Tb=-9.7℃,從而求得此時(shí)熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)的熱量值為:Q=5000cm2*100s*5*10-3 J/cm.s.℃* =5000cm2*100s*5*10-3 J/cm.s.℃* =750 J.此種情況下的Ta和Tb的值的大小取決于兩層玻璃間的空氣夾層的厚度l,當(dāng)l取不同值的時(shí)候Ta和Tb會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致Q的值也發(fā)生變化.可以看出雙層玻璃傳導(dǎo)的熱量大小是隨著玻璃之間距離大小改變而改變的.

        雙層玻璃傳導(dǎo)熱量的規(guī)律是先減少接著增加然后又逐漸減少的,也就是說當(dāng)玻璃之間的距離是玻璃厚度2倍到4倍時(shí)熱量的散失逐漸減少,就是說其保溫效果逐漸增高,但當(dāng)雙層玻璃之間的距離是玻璃厚度的5倍開始熱量散失會(huì)增加,說明保溫效果開始下降,但到雙層玻璃間距離是玻璃厚度的7倍時(shí)開始,熱量散失再次下降,說明保溫效果增加,而且是一直增加下去.綜合實(shí)際考慮人們?nèi)绻x擇雙層玻璃只會(huì)選擇玻璃之間距離是玻璃的4到4倍,而不會(huì)選擇7倍以上,因?yàn)橹虚g距離過大不符合現(xiàn)實(shí)中墻的厚度,而且造價(jià)過高,所以還是4到5倍的距離時(shí)雙層玻璃的保溫效果較好.

        3、差別很大,熱量傳播主要有三種途徑:傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射,雙層玻璃主要靠?jī)蓪硬Ａе虚g的密封,減少空氣對(duì)流和傳導(dǎo),阻斷了兩種傳播方式,避免熱量散發(fā),而單層玻璃就不行了,現(xiàn)在建材市場(chǎng)上有很多保溫材料,包括墻體、吊頂、門窗等,你可以到市場(chǎng)上咨詢一下.

二、哪些窗戶可以換雙層玻璃窗

        這需要看窗子的具體規(guī)格,一般單層玻璃的窗子規(guī)格與雙層的不一樣,再者雙層玻璃窗子實(shí)際上是中空玻璃窗,兩層之間是真空的,起著隔熱保溫節(jié)能的作用,這個(gè)只有在有經(jīng)驗(yàn)廠家里才能做到.

        建議你咨詢可做中空玻璃的廠家,根據(jù)你的窗子尺寸,定做一套窗扇,也許可行.不過代價(jià)不會(huì)低.

相關(guān)概念

玻璃

        玻璃是非晶無機(jī)非金屬材料，一般是用多種無機(jī)礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(zhǎng)石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物，用來隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。有時(shí)把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也稱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃。

熱傳導(dǎo)

        熱傳導(dǎo)是介質(zhì)內(nèi)無宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)的傳熱現(xiàn)象，其在固體、液體和氣體中均可發(fā)生，但嚴(yán)格而言，只有在固體中才是純粹的熱傳導(dǎo)，而流體即使處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中也會(huì)由于溫度梯度所造成的密度差而產(chǎn)生自然對(duì)流，因此，在流體中熱對(duì)流與熱傳導(dǎo)同時(shí)發(fā)生。