解密：真空玻璃如何化解門窗玻璃結(jié)露難題

在建筑門窗的使用中，玻璃結(jié)露是一個常見問題。有客戶外窗最初安裝的是中空玻璃，早上起床時常發(fā)現(xiàn)玻璃表面布滿露水。但更換為真空玻璃后，結(jié)露現(xiàn)象便不再出現(xiàn)。這背后蘊含著怎樣的科學(xué)原理呢？

一，結(jié)露的原理

要理解真空玻璃為何難結(jié)露，首先得了解結(jié)露的成因。當(dāng)環(huán)境內(nèi)的濕空氣已經(jīng)飽和時，再繼續(xù)向其供給水蒸氣，則超量的水蒸氣會凝結(jié)成水霧或在溫度較低的表面結(jié)成水珠。當(dāng)濕空氣未飽和，但溫度下降到某一特定值時，由于飽和蒸氣壓下降，使水蒸氣達(dá)到飽和，再往下降溫，空氣中容納不下的水蒸氣就凝結(jié)成露水（結(jié)露），這一特定溫度稱為“露點溫度”。

那么對于建筑玻璃來說，當(dāng)濕空氣遇到溫度低于其露點溫度的玻璃表面時，濕空氣中的水蒸氣會凝聚于玻璃表面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。

根據(jù)《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》JGJ/T 151-2008,空氣的露點溫度可以按下式計算：

式中  ——空氣的露點溫度（℃）

    ——空氣的相對濕度（%）

   ——空氣溫度（℃）

    a、b——參數(shù)，a=7.5，b=237.3            

通過該公式，我們可以計算出不同溫度及不同濕度對應(yīng)的露點溫度，具體數(shù)據(jù)如下表所示

從上表可知，環(huán)境溫度越高，相對濕度越高，對應(yīng)的露點溫度越高,也就越容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象；通過對表格的分析，我們發(fā)現(xiàn)想要降低外窗玻璃的結(jié)露風(fēng)險，可以從以下三個方面入手：

1.降低室內(nèi)環(huán)境濕度；

2.降低室內(nèi)環(huán)境溫度；

3.提高外窗保溫能力，使室內(nèi)側(cè)的玻璃表面溫度高于露點溫度。

降低室內(nèi)環(huán)境濕度和室內(nèi)環(huán)境溫度均會導(dǎo)致室內(nèi)舒適性下降，研究表明，人在溫度為20~25℃，濕度為40~60%的環(huán)境中時是舒服的。因此要完美的解決結(jié)露溫度，應(yīng)從玻璃本身下手，提高玻璃的保溫性能。

二，玻璃傳熱性能與結(jié)露的關(guān)系

玻璃的傳熱過程可以簡化如下：

圖2：玻璃熱傳導(dǎo)過程示意圖

上圖中：

——室內(nèi)環(huán)境溫度

——室內(nèi)側(cè)玻璃表面溫度

——室外側(cè)玻璃表面溫度

——室外環(huán)境溫度

——內(nèi)表面換熱阻，根據(jù)JGJ/T 151規(guī)定，可取0.115m2*k/W

——玻璃熱阻

——外表面換熱阻，根據(jù)JGJ/T 151規(guī)定，可取0.0435m2*k/W

在穩(wěn)態(tài)傳熱情況下，通過上圖各熱阻的熱流量相同，即：

式中=++，玻璃的傳熱系數(shù)U=1/。

由此可知玻璃U值與室內(nèi)外溫度的關(guān)系，即

以室外-30℃，室內(nèi)25℃，室內(nèi)相對濕度80%這種極端條件為例，通過查表1可知，該種環(huán)境下玻璃的露點溫度為21.3℃，將數(shù)據(jù)代入到上述公式，可知玻璃不結(jié)露時的臨界U值W/（㎡·k），也就是說，在上述極端條件下只有當(dāng)玻璃傳熱系數(shù)低于0.585W/（㎡·k）時玻璃表面才不會結(jié)露。

三，結(jié)論

眾所周知，真空玻璃傳熱系數(shù)極低，洛陽蘭迪玻璃生產(chǎn)的真空玻璃U值更是低至0.4W/（㎡·k），在那么極端的條件下用真空玻璃都不會結(jié)露，更別說在日常應(yīng)用的時候了。綜上所述，真空玻璃憑借其極低的傳熱系數(shù)，能夠有效提高室內(nèi)側(cè)玻璃表面的溫度，使其高于露點溫度，從而很難出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，為人們提供了更加舒適、美觀的居住環(huán)境。