摘要:空气层的热阻:普通玻璃一般为单层结构,热量容易通过玻璃直接传导。而中空玻璃由两层或多层玻璃组成,玻璃之间存在一定厚度的空气层(通常为6-20毫米)。空气的导热系数远低于玻璃,是一种良好的隔热介质。
隔热性能
空气层的热阻:普通玻璃一般为单层结构,热量容易通过玻璃直接传导。而中空玻璃由两层或多层玻璃组成,玻璃之间存在一定厚度的空气层(通常为6-20毫米)。空气的导热系数远低于玻璃,是一种良好的隔热介质。
这一空气层相当于增加了热传递过程中的热阻,使得热量在通过中空玻璃时,需要经过玻璃-空气-玻璃这样的多层介质传递,大大减缓了热量传导的速度。例如,在夏季,室外热量通过普通玻璃快速传入室内,而中空玻璃的空气层能够有效阻挡热量,降低室内空调制冷的负荷。
减少对流传热:在中空玻璃的空气层中,由于玻璃的限制,空气的对流受到极大抑制。在普通玻璃环境中,当玻璃两侧存在温度差时,靠近玻璃表面的空气会因温度变化产生对流,从而加速热量传递。
但在中空玻璃内,空气层的空间有限,空气难以形成有效的对流循环,进一步减少了热量通过对流传导的途径。以冬季为例,室内的暖空气难以通过中空玻璃的空气层向室外对流散失,有助于保持室内温暖。
Low-E涂层的应用:许多高性能中空玻璃会在其中一层玻璃表面镀上Low-E(低辐射)涂层。这种涂层具有极低的表面辐射率,能将来自室内物体的长波热辐射(如人体、电器散发的热量)反射回室内,同时阻止室外的热辐射进入室内。
普通玻璃不具备这种对热辐射的选择性反射能力,热量容易不受阻挡地穿透。比如在寒冷地区的冬季,镀有Low-E涂层的中空玻璃可将室内的热量最大限度地保留在室内,减少热量向室外散失,提高能源利用效率。
隔音性能
阻隔空气传声:声音传播需要介质,空气是常见的传声介质。普通玻璃单层结构,对空气传播的声音阻隔能力有限。中空玻璃的空气层再次发挥作用,当声音波传播到中空玻璃时,一部分声音能量被玻璃表面反射,一部分进入空气层。
由于空气与玻璃的声阻抗差异较大,声音在空气-玻璃界面多次反射和折射,能量不断损耗。例如,外界交通噪音通过普通玻璃会较为清晰地传入室内,而中空玻璃能有效削弱此类噪音,使室内环境更安静。
降低共振效应:普通玻璃在受到声音振动时,容易产生共振,进而放大声音传播效果。中空玻璃由于多层结构以及中间空气层的缓冲,改变了玻璃的固有振动频率。当外界声音频率与玻璃固有频率不一致时,共振现象得到极大抑制。
不同频率的声音在经过中空玻璃时,被不同程度地削弱,尤其是对于高频噪音,中空玻璃的隔音效果更为显著。例如,高音喇叭发出的尖锐声音,经过中空玻璃后,室内听到的音量会大幅降低。
阻尼作用:在一些高端中空玻璃产品中,会在空气层中填充惰性气体(如氩气、氪气)或安装阻尼材料。这些惰性气体比空气分子质量大,热传导性更低,能进一步增强隔热效果,同时也对声音传播产生阻尼作用。
阻尼材料则可以吸收声音振动的能量,将声能转化为热能等其他形式的能量,减少声音的透射。这种复合结构使得中空玻璃在隔音性能上远超普通玻璃,为室内营造更静谧的环境。
来源:海博特玻