Q Q? ?3%
添加日期:2020-03-16 01:10
作者:宝盈现金直营
浏览次数:[]

  双层玻璃窗的功效 问题 你是否注意到北方城镇的某些建筑物的窗户是双层的, 即窗户上装两层玻璃且中 间留有一定空隙,如图 2 一 I 左图所示,两层厚度为 d 的玻璃夹着一层厚度为 l 的空气.据 说这样做是为了保暖, 即减少室内向室外的热量流失. 我们要建立一个模型来描述热量通过 窗户的传导(即流失)过程,并将双层玻璃窗与用同样多材料做成的单层玻璃窗(如图 2 一 l 右图,玻璃厚度为 2d)的热量传导进行对比.对双层玻璃窗能够减少多少热量损失给出定量 分析结果。 模型假设 1.热量的传播过程只有传导,没有对流.即假定窗户的密封性能很好,两层玻璃之间 的空气是不流动的. 2.室内温度T 1和室外温度T 2保持不变,热传导过程已处于稳定状态.即沿热传导方 向,单位时间通过单位面积的热量是常数. 3.玻璃材料均匀,热传导系数是常数. 模型构成 在上述假设下热传导过程遵从下面的物理定律: 厚度为 d 的均匀介质. 两侧温度差为 ?T , 则单位时间由温度高的—侧向温度低的一侧 通过单位面积的热量 Q,与 ?T成正比,与 d 成反比,即 Q= k k 为热传导系数. ?T d (1) 记双层窗内层玻璃的外侧温度是Ta ,外层玻璃的内侧温度是 Tb ,玻璃的热传导系数为 k 1 ,空气的热传导系数为 k 2 ,由(1)式单位时间单位面积的热量传导(即热量流失)为 Q ? k1 T1 ? Ta T ? Tb T ? T2 ? k2 a ? k1 b d l d (2) 从(2)式中消去Ta 、 Tb 可得 Q ? k1 k T1 ? T2 l ,s ? h 1 ,h ? d d ?s ? 2? k2 T1 ? T2 2d (3) 对于厚度为 2d 的单层玻璃,容易写出其热量传导为 Q ? ? k1 两者之比为 (4) Q 2 ? Q? s ? 2 (5) 显然Q ? Q ? 。为了得到更具体的结果,我们需要 k 1 和 k 2 的数据.从有关资料可知,常 用玻璃的热传导系数 k1=4 ?10?3 ~ 8 ?10?3 (焦耳/厘米·秒·度),不流通、干燥空气 的热传导系数 k 2=2.5 ? 10?3 (焦耳/厘米·秒·度),于是 k1 ? 16 ~ 32 k2 在分析双层玻璃窗比单层玻璃窗可减少多少热量损失时,我们作最保守的估计,即取 k1 k 2 =16,由(3)、(5)式可得 l Q 1 ? ,h ? d Q ? 8h ? 1 (6) 比值 Q Q ? 反映了双层玻璃窗在减少热量 损失上的功效,它只与 h ? l d 有关,图 2—2 给出了 Q Q? ~ h 的曲线增加时, Q Q ? 迅速下降,而当 h 超过一定值(比如 h4)后 Q Q ? 下降变缓.可见 h 不宜选择过大. 模型应用 这个模型具有—定应用价值,制作工艺复杂会增加一定的费用,但它减少的热量 损失却是相当可观的.通常,建筑规范要求 h ? l d ?4,按照这个模型, Q Q? ?3%, 即双层窗比用同样多的玻璃材料制成的单层窗节约热量 97%左右.不难发现,之所以有如 此高的功效主要是由于层间空气的极低的热传导系数 k 2 ,而这要求空气总干燥、不流通 的. 作为模型假设的这个条件在实际环境下当然不可能完全满足, 所以实际上双层窗户的功 效会比上述结果差些。

宝盈现金直营