中空玻璃的節(jié)能原理

　　熱量的傳遞方式有三種即對(duì)流傳熱、熱傳導(dǎo)和輻射傳熱。對(duì)流傳熱是由于氣體中存在溫度差，導(dǎo)致氣體產(chǎn)生對(duì)流，帶動(dòng)能量進(jìn)行傳遞；熱傳導(dǎo)是由于分子運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的能量傳遞；輻射傳熱是能量以射線(xiàn)即紅外線(xiàn)直接傳遞。作為中空玻璃，其隔熱性能主要因其內(nèi)部氣體處于一個(gè)封閉的空間，氣體不產(chǎn)生對(duì)流，而且空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/m.K是玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.77W/m.K的1/27,因而,對(duì)流傳熱和傳導(dǎo)傳熱在中空玻璃的能量傳遞中,占較小的比例。要提高中空玻璃的隔熱性能，一般來(lái)講是增大空間層的厚度，和使用導(dǎo)熱系數(shù)低的氣體置換中空玻璃內(nèi)部的空氣，這樣可減少傳導(dǎo)傳熱，但空間層太大，又會(huì)產(chǎn)生氣體的對(duì)流，增加對(duì)流傳熱，合理的空間層間隙應(yīng)該是12mm左右；要降低輻射傳熱，一般是通過(guò)使用陽(yáng)光控制尤其是低輻射玻璃，來(lái)控制各種射線(xiàn)透過(guò)，達(dá)到降低輻射傳熱的目的。

　　A． 中空玻璃的隔熱、隔音原理

　　眾所周知，能量的傳遞有三種方式：即輻射傳遞、對(duì)流傳遞和傳導(dǎo)傳遞。

　　輻射傳遞是能量通過(guò)射線(xiàn)以輻射的形式進(jìn)行的傳遞，這種射線(xiàn)包括可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)等的輻射，就象太陽(yáng)光線(xiàn)的傳遞一樣。合理配置的中空玻璃和合理的中空玻璃間隔層厚度，可以最大限度的降低能量通過(guò)輻射形式的傳遞，從而降低能量的損失。

　　對(duì)流傳遞是由于在玻璃的兩側(cè)具有溫度差，造成空氣在冷的一面下降而在熱的一面上升，產(chǎn)生空氣的對(duì)流，而造成能量的流失。造成這種現(xiàn)象的原因有幾個(gè)：一是玻璃與周邊的框架系統(tǒng)的密封不良，造成窗框內(nèi)外的氣體能夠直接進(jìn)行交換產(chǎn)生對(duì)流，導(dǎo)致能量的損失；二是中空玻璃的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，導(dǎo)致中空玻璃內(nèi)部的氣體因溫度差的作用產(chǎn)生對(duì)流，帶動(dòng)能量進(jìn)行交換，從而產(chǎn)生能量的流失；三是構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的窗的內(nèi)外溫度差較大，致使中空玻璃內(nèi)外的溫度差也較大，空氣借助冷輻射和熱傳導(dǎo)的作用，首先在中空玻璃的兩側(cè)產(chǎn)生對(duì)流，然后通過(guò)中空玻璃整體傳遞過(guò)去，形成能量的流失。合理的中空玻璃設(shè)計(jì)，可以降低氣體的對(duì)流，從而降低能量的對(duì)流損失。

　　傳導(dǎo)傳遞是通過(guò)物體分子的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)能量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而達(dá)到傳遞的目的，就象用鐵鍋?zhàn)黠埡陀秒娎予F焊東西一樣，而中空玻璃對(duì)能量的傳導(dǎo)傳遞是通過(guò)玻璃和其內(nèi)部的空氣來(lái)完成的。我們知道，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)是0.77W/ m2k。而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是0.028 W/ m2k，由此可見(jiàn)，玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍，而空氣中的水分子等活性分子的存在，是影響中空玻璃能量的傳導(dǎo)傳遞和對(duì)流傳遞性能的主要因素，因而提高中空玻璃的密封性能，是提高中空玻璃隔熱性能的重要因素。

　　B. 中空玻璃的防結(jié)露、降低冷輻射和安全性能

　　由于中空玻璃內(nèi)部存在著可以吸附水分子的干燥劑，氣體是干燥的，在溫度降低時(shí)，中空玻璃的內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生凝露的現(xiàn)象，同時(shí)，在中空玻璃的外表面結(jié)露點(diǎn)也會(huì)升高。如當(dāng)室外風(fēng)速為5m/s，室內(nèi)溫度20℃，相對(duì)濕度為60%時(shí)，5mm玻璃在室外溫度為8℃時(shí)開(kāi)始結(jié)露，而16mm（5+6+5）中空玻璃在同樣條件下，室外溫度為-2℃時(shí)才上結(jié)露，27mm（5+6+5+6+5）三層中空玻璃在室外溫度為-11℃時(shí)才開(kāi)始結(jié)露。

　　由于中空玻璃的隔熱性能較好，玻璃兩側(cè)的溫度差較大，還可以降低冷輻射的作用；當(dāng)室外溫度為-10℃時(shí)，室內(nèi)單層玻璃窗前的溫度為-2℃而中空玻璃窗前的溫度是13℃；在相同的房屋結(jié)構(gòu)中，當(dāng)室外溫度為-8℃，室內(nèi)溫度為20℃時(shí)，3mm普通單層玻璃冷輻射區(qū)域占室內(nèi)空間的67.4%，而采用雙層中空玻璃（3+6+3）則為13.4%。

　　使用中空玻璃，可以提高玻璃的安全性能，在使用相同厚度的原片玻璃的情況下，中空玻璃的抗風(fēng)壓強(qiáng)度是普通單片玻璃的1.5倍。