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Low-E中空玻璃气体层厚度是否越厚越好?
类别:常识窗  日期:2019-7-22  来源:  点击率:1092  打印 关闭



 

气体层小常识

Low-E中空玻璃气体层厚度是否越厚越好?

以常用的单腔Low-E中空为例,通过测量不同空气层厚度的Low-E中空玻璃可以得出K值随空气层数的关系(见下图),其中我国标准K值和美国标准冬季U值曲线基本吻合,空气层6mm时K值最高,为9mm时K值降低了约0.4[W/(m2·K)],当降至12mm时K值达到最低值,因此12mm应是最佳的空气层厚度。当空气层厚度再增加时K值反而逐渐升高了,结果显示气体层并不是越厚越好,而是有一个最佳厚度12mm。

 

图  Low-E中空玻璃的K值随空气层数厚度变化曲线


 

是什么原因造成了这个反转现象呢?实际上气体层传递热量有两个途径:


    第一个途径是分子层面的。通过气体分子之间的相互碰撞扩散将热量传递到另一端,气体层越厚传递过程中分子损失能量越多。宏观上表现出来就是气体层越厚其热阻值就越大,热量传递的就越少,这个途径传递的热量与气体层厚度成反比。


    第二个途径是气体定向流动层面的。与热玻璃表面(冬季靠室内面)接触的气体受热后产生向上定向流动的趋势,而与冷玻璃表面(冬季靠室外面)接触的气体则产生向下定向流动的趋势,结果就形成了气体环流传热。气体层薄时,由于受到气体内部黏滞力的限制仅能形成小范围的环流,因此所传递的热量很少;而气体层厚度增大时,黏滞力的限制减弱形成的环流范围增大,传递的热量随之增多。这个途径传递的热量与气体层厚度成正比。


    简单的说,气体层薄时,第一个途径的传热占据主导地位,K值随气体层厚度增大会降低;气体层厚到一定程度时,第二个途径的传热占据主导地位且影响更大,此时K值就会增大。


    为什么欧洲标准和美国标准夏季U值不遵循上述规律呢?其实也是遵循的,如果气体层两侧玻璃的温度差很小,即热玻璃不够热冷玻璃不够冷,那么靠近玻璃表面的气体所产生的定向流动趋势就很弱,气体环流传递的热量仅在气体层更厚时才能占据主导地位,因此最佳气体层厚度会随着两片玻璃之间的温差减小向厚延伸。我国标准和美国标准冬季条件室内外温差近40℃、气体层的最佳厚度在12mm;欧洲标准条件室内外温差15℃,气体层的最佳厚度在16mm;美国标准夏季条件的温差最小仅8℃,故气体层的最佳厚度为25mm(见上图)。




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