玻璃以石英砂、純堿、長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，但往往會因為不了解厚度與空氣層要求而猶豫不決。接下來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、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玻璃兩側(cè)的溫度T1和T2,在這里我們?yōu)榱朔奖阌嬎惆裈1設(shè)為20℃T2設(shè)為-10℃,還要考慮玻璃的厚度d和此時玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)K1,同樣我們設(shè)玻璃厚度d為1cm,因為玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)隨溫度的改變而改變,所以此時玻璃的熱傳導(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,我們設(shè)S為5000cm2,時間t設(shè)為100s,熱傳導(dǎo)方向是從T1向T2方向傳導(dǎo).所以在單位時間100s內(nèi)通過面積為5000cm2的玻璃窗的熱量Q就很容易計算出來,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.℃,又查表知此時干燥不流動空氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.55*10-4 J/cm.s.℃,同時設(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取不同值的時候Ta和Tb會發(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.綜合實際考慮人們?nèi)绻x擇雙層玻璃只會選擇玻璃之間距離是玻璃的4到4倍,而不會選擇7倍以上,因為中間距離過大不符合現(xiàn)實中墻的厚度,而且造價過高,所以還是4到5倍的距離時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)、對流、輻射,雙層玻璃主要靠兩層玻璃中間的密封,減少空氣對流和傳導(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)在建材市場上有很多保溫材料,包括墻體、吊頂、門窗等,你可以到市場上咨詢一下.

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,這個只有在有經(jīng)驗廠家里才能做到.

        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.不過代價不會低.

相關(guān)概念

玻璃

        玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、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)無宏觀運動時的傳熱現(xiàn)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(dǎo)，而流體即使處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中也會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(dǎo)同時發(fā)生。