玻璃以石英砂、純堿、長(cháng)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。廣泛運用于建筑、日用、藝術(shù)、儀表等領(lǐng)域，種類(lèi)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 )因為不了解厚度與空氣層要求而猶豫不決。接下來(lái)的文章中我們將詳細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(mǎi)、安裝雙層玻璃窗。

一、單層窗戶(hù)玻璃和雙層玻璃的區別在哪里

        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)玻璃兩側的溫度T1和T2,在這里我們?yōu)榱朔奖阌嬎惆裈1設為20℃T2設為-10℃,還要考慮玻璃的厚度d和此時(shí)玻璃的熱傳導系數K1,同樣我們設玻璃厚度d為1cm,因為玻璃的熱傳導系數隨溫度的改變而改變,所以此時(shí)玻璃的熱傳導系數我們取20℃和-10℃的中間溫度5℃,通過(guò)查表知在溫度為5℃時(shí)玻璃的熱傳導系數為5*10-3J/cm.s.℃,還有就是玻璃的面積S,也就是熱量通過(guò)玻璃的橫截面面積,我們設S為5000cm2,時(shí)間t設為100s,熱傳導方向是從T1向T2方向傳導.所以在單位時(shí)間100s內通過(guò)面積為5000cm2的玻璃窗的熱量Q就很容易計算出來(lái),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(guò)熱傳導傳導過(guò)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的路徑,首先是先通過(guò)內側玻璃也就是溫度高一側的玻璃傳導至空氣部分,再通過(guò)空氣傳導到外側玻璃傳導出所要求的熱量.根據單層玻璃的求解一樣我們還設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系數視為5℃下的值即5*10-3 J/cm.s.℃,又查表知此時(shí)干燥不流動(dòng)空氣的熱傳導系數為2.55*10-4 J/cm.s.℃,同時(shí)設空氣的厚度l為5cm, 又根據熱量守恒定律得出由于T1和Ta溫度差所發(fā)生的熱傳導產(chǎn)生是熱量Q與Ta和Tb,Tb和T2溫度差所發(fā)生的熱傳導產(chǎn)生的熱量是相等的,用公式表達為:Q= StK1 = StK2 = StK1 (1)

        由(1)式可得出T1+T2=Ta+Tb (2)

        (1)(2)式結合可得方程如下:

        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)結合具體數據得出Ta=19.7℃,Tb=-9.7℃,從而求得此時(shí)熱傳導傳導的熱量值為: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l取不同值的時(shí)候Ta和Tb會(huì )發(fā)生變化,從而導致Q的值也發(fā)生變化.可以看出雙層玻璃傳導的熱量大小是隨著(zhù)玻璃之間距離大小改變而改變的.

        雙層玻璃傳導熱量的規律是先減少接著(zhù)增加然后又逐漸減少的,也就是說(shuō)當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(shuō)其保溫效果逐漸增高,但當雙層玻璃之間的距離是玻璃厚度的5倍開(kāi)始熱量散失會(huì )增加,說(shuō)明保溫效果開(kāi)始下降,但到雙層玻璃間距離是玻璃厚度的7倍時(shí)開(kāi)始,熱量散失再次下降,說(shuō)明保溫效果增加,而且是一直增加下去.綜合實(shí)際考慮人們如果選擇雙層玻璃只會(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,因為中間距離過(guò)大不符合現實(shí)中墻的厚度,而且造價(jià)過(guò)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、對流、輻射,雙層玻璃主要靠?jì)蓪硬Ａе虚g的密封,減少空氣對流和傳導,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,現在建材市場(chǎng)上有很多保溫材料,包括墻體、吊頂、門(mén)窗等,你可以到市場(chǎng)上咨詢(xún)一下.

二、哪些窗戶(hù)可以換雙層玻璃窗

        這需要看窗子的具體規格,一般單層玻璃的窗子規格與雙層的不一樣,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(zhù)隔熱保溫節能的作用,這個(gè)只有在有經(jīng)驗廠(chǎng)家里才能做到.

        建議你咨詢(xún)可做中空玻璃的廠(chǎng)家,根據你的窗子尺寸,定做一套窗扇,也許可行.不過(guò)代價(jià)不會(huì )低.

相關(guān)概念

玻璃

        玻璃是非晶無(wú)機非金屬材料，一般是用多種無(wú)機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(cháng)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鹽，是一種無(wú)規則結構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物，用來(lái)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(lèi)而顯現出顏色的有色玻璃，和通過(guò)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(chēng)作農業(yè)生產(chǎn)體系玻璃。

熱傳導

        熱傳導是介質(zhì)內無(wú)宏觀(guān)運動(dòng)時(shí)的傳熱現象，其在固體、液體和氣體中均可發(fā)生，但嚴格而言，只有在固體中才是純粹的熱傳導，而流體即使處于靜止狀態(tài)，其中也會(huì )由于溫度梯度所造成的密度差而產(chǎn)生自然對流，因此，在流體中熱對流與熱傳導同時(shí)發(fā)生。