浅析双层玻璃窗的功效论文
双层玻璃的功效
北方城镇冬天较寒冷 ， 为了保温 ， 许多 建筑 物的窗户玻璃是 双层 的， 以减少室 内热量向室外 的流失 。 首先 ，需要建立一个模型来描述热量 通过 窗户的热传导过 程 。并将双层玻璃窗与单层玻璃窗的热量传导进行对 比， 然后用 数字方法给出双层玻璃 能减少热量损失的定量分析结果。 为 了方便分析 ， 需要进行一些假设 ： 室内的热量传播只有 ① 传 导形式 （ 不考虑对流 、 辐射 ）②室 内温度 与室外温度保持不变 ； （ 即单位时间通过窗户单位面积的热量是常数 ） ；③ 玻璃厚度一 定， 玻璃材料均匀 （ 即热传 导系数是常数 ） 。
两层玻璃之间的空气厚度 ；为热传导系数 ；为热量损失。 ｜ ｊ ｝ Ｑ
根据热传导物理定律 ， 即厚度为 ｄ的均匀介 质 ， 两侧温度 差 为 ＡＴ Ｔ一 ＝， ，则单位时间内温度高的一侧 向温度低 的一侧通 过 单位面积的热量 ｐ与 △ 成正 比， ｄ 与 成反 比， ： 即
Ｑ＝ ’
ｈ ｕ ｂｄｔ ｂ ｌｗ ０２ ｔ ｅ ｂ ｒ ｉ ｉ ｅ ｏ ． ，ｍｅ ｔ ｇ ｔ ｅｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｏ ｅ ｐ ｐ ｒｆ ｒ ａ ｋ ｏｅ ． ｙ ｅｉ ｅ ｕ ｒ ｎ ｈ ｅ ｎｓ ｆ ａ ｅ ｎ ｎ ｔｓ ｔ ｈ ｏ ｂ
ＫＥＹＷ Ｏ ＲＤＳ：ｗ ｓ ａ ｒ ｆ ａ ｋ ｏ ａ ｅ ；ｌ ａ－ ｔ ｔ ｎ ａ ｔ ｏｍ ｓ ａｔ ｗ ｔ ｎ ｎ ｔ ｐ ｐ ｒ ｕｔ 一 ｌ ａｉ ；ｎｉ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｏｂ ｅ ｓ ｒ ｆｒ ｏ ｉ － ｓ
山西科技 Ｓ Ａ Ｘ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ Ｉ ＩＮ ＥＡ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１ ０ ２年
第２ ７卷
第３ 期
●应 用 技 术
双 层 玻 璃 的 功 效
多层玻璃窗建筑节能的窗户之选
多层玻璃窗建筑节能的窗户之选多层玻璃窗：建筑节能的窗户之选随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提升，建筑节能已成为当今社会的重要课题。
在建筑中，窗户作为能量流动的主要通道，其设计和材料选择对于实现高效节能至关重要。
多层玻璃窗作为一种常见的窗户类型，在节能领域发挥着重要作用。
本文将探讨多层玻璃窗在建筑节能中的优势，并阐述其为何成为建筑节能的窗户之选。
1. 优异的隔热性能多层玻璃窗采用多层玻璃板与中间的空气层相互组合而成。
这种结构使得多层玻璃窗具有优异的隔热性能。
空气层中的气体可以有效阻挡热量的传导，减少室内外热量交换，降低建筑能量损失。
相比于传统的单层玻璃窗，多层玻璃窗的隔热性能更佳，可以显著降低室内空调和供暖系统的能量消耗。
2. 减少噪音污染多层玻璃窗的多层结构能够有效吸收和减少噪音的传播。
空气层的存在能够阻挡声波的传导，降低室内外噪音的干扰。
尤其在城市中心或者交通繁忙的地区，多层玻璃窗可以提供更安静、舒适的室内环境。
减少噪音干扰不仅有助于提高人们的生活质量，也可以改善工作和学习的效率。
3. 提供良好的保温性能多层玻璃窗的多层结构不仅能提供良好的隔热性能，还能有效保温。
多层玻璃窗中的空气层起到了很好的保温效果，减少了室内与室外温度的交换，降低了供暖系统的负担。
在冬季，多层玻璃窗可以提供更温暖的室内环境，减少能源消耗。
同时，在夏季，多层玻璃窗也能够阻挡外界炎热的空气进入室内，实现室内的凉爽。
4. 防紫外线辐射多层玻璃窗在设计中通常会加入一定比例的防紫外线涂层，用来阻挡紫外线的辐射。
长期暴露在紫外线下会对人体健康产生一定的危害，而多层玻璃窗的防紫外线涂层可以有效阻挡紫外线的进入，保护人体健康。
此外，防紫外线涂层还可以减缓家具、地板和墙壁等室内装饰材料的老化速度，延长室内装饰品的使用寿命。
5. 提升建筑美观度多层玻璃窗的设计多样化，可以满足不同建筑风格和个人偏好的需求。
无论是现代风格还是传统风格的建筑，多层玻璃窗都能够为其增添一份独特的美感。
双层玻璃隔音效果
一、 问题重述
噪声不但可以引起人听力的衰退、多种疾病的发作；同时，还影响人们的日常工作 与学习，降低劳动生产率。引起噪声的原因有很多种，其中临街的住房公路交通噪声是 我们要面对的主要噪声污染源。 面对城市环境中持续增高的交通噪音，双层玻璃窗户是一种有效的对应方式，它能 提供比单层更加优越的隔声效果。 双层玻璃窗户可以显著的改善建筑的隔声性能。其外层玻璃相当于一面玻璃声障， 安装于建筑外层。当声波遇到建筑物时，其绝大部分都被外层玻璃所反射，从而使进入 到内层空间的噪声降低。 事实上， 相当一部分双层玻璃窗户的最主要的功能就在于隔声。 通过所学的知识和查资料， 可以知道声音在传播过程中的变化与声音的频率、 声强、 声压、以及传播介质的吸收率有关，还与介质的密度和声音在介质中的传播速度有关。 声音在穿透玻璃时，在空气与玻璃接触的界面，声音会被反射一部分，还会被玻璃吸收 一部分(此部分能量被转化成玻璃的内能)，剩下的声音才是穿透玻璃的声音。 查找相关数据，解决以下问题： 问题一：计算频率为 500 赫兹 75 分贝的噪音，经过厚度为 4mm 间隔为 1cm 的钢化 双层玻璃后，在玻璃的另一侧声音是多少分贝。 问题二：针对玻璃窗户的规格(大小、厚度等)，不同楼层分布(喇叭效应导致的声 音影响等)，建立双层玻璃隔音效果模型，并计算临街 1-35 层高楼的隔音效果。
K
(3)
I
1 K 1 2 2 2 A 2 A K 2 2
(4)
随着波的传播，波的能量会逐渐衰减，伴随着能量的衰减，波的振幅也逐渐减小。
4
振幅 A 与传播距离 x 对应的图像如下(图 4)：
图 4
在同一介质中，设声波沿着 x 轴(对于此问题我们设垂直玻璃窗从外界指向室内为 其在 x 处的振幅为 A ， 当传到 x dx 处时的振幅为 A dA ， x 轴的正方向)的正方向传播， 即通过厚度 dx 的介质后振幅的减小量为 dA ，根据物理知识， dA 与振幅 A 和传播距 离 dx 成正比，即 dA Adx 这里的 称为吸声系数（或衰减系数），可对上式变形为 dA dx A 再对其进行求积分 A dA x dA A0 A 0 A 则可得
北方双层玻璃窗户原理
北方双层玻璃窗户原理
北方双层玻璃窗户是一种常见的节能建筑材料，其原理主要涉
及隔热和隔音两个方面。
首先，从隔热的角度来看，双层玻璃窗户的原理是利用两层玻
璃之间的空气层来减少热量的传导。
空气是良好的隔热材料，因此
两层玻璃之间的空气层可以有效减少室内外热量的传递。
这种结构
可以在冬季阻止室内热量向外散失，减少取暖能耗；在夏季阻止室
外热量向室内传递，降低空调能耗。
另外，一些双层玻璃窗户还会
在空气层中注入惰性气体，如氩气或氪气，以进一步提高隔热效果。
其次，从隔音的角度来看，双层玻璃窗户的原理是利用两层玻
璃之间的空气层来吸收和阻挡声波的传播。
声波在空气中传播时会
受到阻尼和吸收，因此双层玻璃窗户可以有效减少室外噪音的传入。
这对于居住在嘈杂环境中的居民来说尤为重要，能够提供更加安静
舒适的室内环境。
总的来说，北方双层玻璃窗户的原理是通过双层玻璃之间的空
气层，利用隔热和隔音的效果，提高建筑的节能性能和舒适性。
这
种设计在寒冷地区尤为重要，有助于减少取暖能耗，改善室内环境质量，提升居住舒适度。
数学模型 数学论文指导 双层玻璃的功效
l
知识引入 热传导原理：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一侧向温 度低的一侧通过单位面积的热量为：∆T Leabharlann =k dk为热传导系数
模型的建立
由假设知： 由假设知：
T1 − Ta Ta − Tb Tb − T2 Q = k1 = k2 = k1 d l d
消去 T , T a b
−3
−3
k 2 = 2.5 × 10 −4
于是：
做保守的估计，取最小的16，得
k1 = 16 ~ 32 k2
Q 1 = Q1 8 ⋅ l + 1 d
可见
Q Q1 仅与
Q1
l 有关， d
Q 小，若取
则
l =4 d
l 越大， d
越
Q ≈ 3% Q1
模型评价：模型具有一定的实用性，但 是在实际中效果没有这么好。
模型假设 1、设室内温度为 室外温度为 ，内层玻璃外侧 T1 T2 的温度为 ，外层玻璃内测的温度为 Ta Tb 2、设双层玻璃在单位时间内通过单位面积的热量 为 Q 3、设窗户的密封效果很好，两层玻璃之间的空气 不流动。 4、室内、室外温度保持不变，热传导处于稳定状 态，即单位时间通过单位面积的热量是常数。玻璃 的热传导系数为常数 k1 空气的热传导系数为常 数 k2 5、设玻璃的厚度为 d 两层玻璃之间的间隔为
得
k 1 ( T1 − T 2 ) Q = k l d ( 1 + 2) k2d
对于厚度为 2d 的单层玻璃，其传导的热 量为： k (T − T 2 ) Q = 1 1
1
从而
Q 2 = k1l Q1 +2 k2d
2d
双层玻璃窗的隔音保温性能探究
双层玻璃窗的隔音保温性能探究双层玻璃窗是一种普遍采用的窗户，其主要特点是具有隔音保温的功能。
相比于传统的单层玻璃窗，它能够实现更好的隔音和保温效果，在冬季能够保持室内温暖，在夏季能够保持室内凉爽。
本文将从材料、结构、隔音和保温等方面探究双层玻璃窗的特点。
材料双层玻璃窗的结构是由两片玻璃板之间夹有一定厚度的空气层构成的，因此，其主要材料是玻璃和密封材料。
玻璃通常采用钢化玻璃或夹层玻璃，这些材料具有强度高、安全性好、隔音性好、保温性好等特点。
密封材料则采用特殊的胶水封合，以确保两片玻璃之间的空气不外泄。
结构双层玻璃窗的结构也是其保温隔音特性的重要保障。
其结构分为内外两层，两层之间有一定的距离，常用的距离是16毫米至20毫米。
这样的空气层设计使得室内外温度难以通过它进行传导，起到了良好的保温效果。
同时，在双层玻璃窗的结构中，各个部位也需要密封处理以确保隔音和保温的效果。
隔音双层玻璃窗的隔音效果优于普通单层玻璃窗。
这是由于双层玻璃窗的玻璃板之间的空气层具有强烈的隔音作用。
室外的噪音难以通过空气层透过窗户进入室内，从而保证了室内的安静。
根据相关研究，双层玻璃窗的隔音效果可以达到30-40分贝左右。
保温双层玻璃窗与普通单层玻璃窗相比，其保温性能更佳。
这是由于双层玻璃窗内部的空气层可以隔绝室内外的温度传导。
这层空气层可以理解为一个“保温层”，可以减少热传递，达到保温的效果。
此外，部分双层玻璃窗还采用了高透光夹层、镀膜等技术，这些技术也可以提高其保温性能。
结论双层玻璃窗具有优良的隔音和保温功能，可以在室内打造一个安静舒适的环境。
但是，也需要注意选择优质的材料和结构，确保其隔音和保温的效果。
此外，随着科学技术不断发展，我们相信双层玻璃窗的隔音和保温性能也会得到更好的提升和改进。
浅析双层玻璃窗的功效论文
浅析双层玻璃窗的功效一、摘要本次模型是通过计算双层玻璃窗和单层玻璃窗单位时间单位面积的热量传导（即热量流失），通过对两者的比较，从而分析出双层玻璃窗比单层玻璃窗减少多少的热量损失。
根据物理相关规律，再加上一些合理的条件假设。
建立相应的数学模型。
根据数学模型，画出对应的图像。
由图像趋势变化，进行定性分析，给出合理结果。
关键词：玻璃双层单层热量流失热传导率。
Efficacy of double glazing is analysedAbstractThis model is double glass and glass by calculation unit time per unit area of heat conduction (heat loss), by comparing the two, so as to analyze the double glazing than single-layer glass Windows to reduce how much heat loss. According to the laws of the physics related to, plus assumes that some reasonable conditions. Set up a corresponding mathematical model. According to the mathematical model, draw the corresponding images. By image trends change, qualitative analysis, give reasonable results.Key words: double layer glass heat loss thermal conductivity.目录（一）、中文题目 (1)（二）、中文摘要和关键词 (1)（三）、英文题目 (1)（四）、英文摘要和关键词 (1)（五）、正文 (2)（一）、问题重述 (2)（二）、模型假设 (2)（三）、符号说明 (2)（四）、问题分析 (3)（五）、模型的建立与求解 (3)（六）、模型的评价与改进 (5)（六）、参考文献 (5)正文（一）、问题重述在我国北方，大部分地区的温度较低，因此很多地方的民居大都使用双层玻璃窗，即窗户上装两层玻璃且中间留有一定空隙。
数学建模双层玻璃的功效模型评价
数学建模双层玻璃的功效模型评价
双层玻璃是一种常见的建筑材料，具有一些独特的功效。
本文将基于数学建模方法，对双层玻璃的功效进行评价。
首先，我们可以通过数学模型评估双层玻璃的保温性能。
双层玻璃的两层之间通常会填充一种叫做气体的绝热材料，如氩气或氪气。
这些气体具有较低的热传导性，可以减少室内与室外的热量传递。
我们可以利用传热学中的热传导理论，建立数学模型来计算双层玻璃的热传导系数。
通过对比单层玻璃和双层玻璃的热传导系数，我们可以评估双层玻璃在保温方面的功效。
其次，我们可以利用数学模型来研究双层玻璃的隔音效果。
双层玻璃通过夹层的气体和两层之间的距离，可以有效吸收声波的能量，减少声音的传播。
我们可以运用声学原理，建立声波传播的数学模型，计算双层玻璃的声学性能指标，如声传递系数和噪音减少量。
通过与单层玻璃进行对比，我们可以评估双层玻璃在隔音方面的功效。
此外，数学建模还可以应用于评估双层玻璃的安全性能。
双层玻璃的两层之间可以夹入一层薄膜，以增强玻璃的抗冲击能力和防护性能。
我们可以运用力学原理建立数学模型，评估双层玻璃在受力情况下的强度和稳定性。
通过计算双层玻璃的抗压强度和抗张强度，我们可以对其安全性能进行评价。
总之，数学建模是评价双层玻璃功效的有效工具。
通过建立合适的数学模型，我们可以准确评估双层玻璃在保温、隔音和安全性能方面的优势，为建筑设计和使用提供科学依据。
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浅析双层玻璃窗的功效
一、摘要
本次模型是通过计算双层玻璃窗和单层玻璃窗单位时间单位面积的热量传导（即热量流失），通过对两者的比较，从而分析出双层玻璃窗比单层玻璃窗减少多少的热量损失。
根据物理相关规律，再加上一些合理的条件假设。
建立相应的数学模型。
根据数学模型，画出对应的图像。
由图像趋势变化，进行定性分析，给出合理结果。
关键词：玻璃双层单层热量流失热传导率。
Efficacy of double glazing is analysed
Abstract
This model is double glass and glass by calculation unit time per unit area of heat conduction (heat loss), by comparing the two, so as to analyze the double glazing than single-layer glass Windows to reduce how much heat loss. According to the laws of the physics related to, plus assumes that some reasonable conditions. Set up a corresponding mathematical model. According to the mathematical model, draw the corresponding images. By image trends change, qualitative analysis, give reasonable results.
Key words: double layer glass heat loss thermal conductivity.
目录
（一）、中文题目 (1)
（二）、中文摘要和关键词 (1)
（三）、英文题目 (1)
（四）、英文摘要和关键词 (1)
（五）、正文 (2)
（一）、问题重述 (2)
（二）、模型假设 (2)
（三）、符号说明 (2)
（四）、问题分析 (3)
（五）、模型的建立与求解 (3)
（六）、模型的评价与改进 (5)
（六）、参考文献 (5)
正文
（一）、问题重述
在我国北方，大部分地区的温度较低，因此很多地方的民居大都使用双层玻璃窗，即窗户上装两层玻璃且中间留有一定空隙。
问题一:我们通过双层玻璃窗与用同样多材料做成的单层玻璃窗对热量传导的比较，对双层玻璃窗能够减少多少热量损失给出定量分析结果。
问题二：求出双层玻璃窗的热量损失为较优值时，空气厚度与玻璃厚度之比的大致取值。
（二）、模型假设
1．假设窗户的封闭性能很好，两层玻璃之间的空气不流动，即忽略热量的对流，只考虑热量的传导。
2. 室内温度1T 和室外温度2T 热传导过程处于稳定状态，即单位时间通过单位面积的热量为常数，并假设内层玻璃的外侧温度为a T ，外层玻璃的内侧温度为b T
3. 玻璃材料均匀，热传导系数为常数（k ）。
（三）、符号说明 符号 符号的含义
d
双层玻璃窗中一层的厚度 2d
单层玻璃窗的厚度 1Q
通过双层玻璃窗传导出的热量 2Q 通过单层玻璃窗传导出的热量
L
双层玻璃窗之间空气的厚度 1k 玻璃的热传导系数
（四）、问题分析 一：在给定的假设条件下，依据能量守恒定律可得，双层玻璃窗单位时间内单
位面积 散发的热量为
121121a a b b T T T T T T Q k k k d L d
---=⨯=⨯=⨯； 对于厚度为2d 的单层玻璃窗，单位时间内单位面积散发的热量为
12212T T Q k d
-=⨯。
根据
121121a a b b T T T T T T Q k k k d L d
---=⨯=⨯=⨯ 计算出12Q Q 的值. （12Q Q =22
s +） 二：通过上面计算出的1Q ,可知道1Q 与s 有关，因此可通过作图来观察当s 取哪个数时，可使得1Q 取最小值，即当两块玻璃间的距离(空气厚度)L 取到一定的数时，通过双层玻璃放出的热量可趋于一个最小值，就是损失较优值
（五）、模型的建立与求解
1：利用数学模型计算双层玻璃窗所传递出的热量;
在模型假设中我们已经认为两层玻璃之间的空气不流动，即忽略热量的对流，只考虑热量的传导;室内和室外的温度均保持不变,热传导已经趋于稳定的状态，即沿着热传导的方向，单位时间单位面积通过的热量是常数。
玻璃的材料是均匀
分布的，玻璃的热传导系数是1k ，根据物理Newton 冷却定律T Q k d
=⨯，以及能量守恒定律（传导过程处于稳定状态时由室内传导到窗上的热量等于窗内侧传导到外侧的热量，同时也等于由窗外侧散失到室外的热量）。
可得到
121121a a b b T T T T T T Q k k k d L d
---=⨯=⨯=⨯； 通过这个等式，从中消去a T ，b T 。
可以计算出
()()
11212k T T Q d s ⨯-=⨯+， 其中12k s h k =⨯，L h d =。
对于厚度为2d 的单层玻璃窗，可写出其热量传导为 12212T T Q k d -=⨯。
由二者之比得
12Q Q =22
s +。
因为s+2>2恒成立，所以可以确定双层玻璃窗所散发出的热量要比单层玻璃窗少。
331410~810J k cm s c --=⨯⨯⋅⋅，c s cm J k ⋅⋅⨯=-42105.2（以下计算省略单位）
12
16~32k k = 在分析双层玻璃窗所散发出的热量要比单层玻璃窗少多少时，为了保守我们可以取1216k k =，由此可得12181Q Q h =+，L h d
=。
比值12Q Q 表示了双层玻璃在减少热量损失上的功率，它只与h 有关。
根据mathematica 作图曲线图可知，当h 增大时，12Q Q 的值快速下降，当h 增加到一定的时候，12
Q Q 的值下降开始变缓慢，可见h 不必选择过大。
当h 取值为4
的时候，函数曲线变化趋势减缓。
因此可有双层玻璃窗的热量损失为较优值时空气厚度L 与玻璃厚度d 之比h 的大致取值为4。
利用matlab 作图有：
（六）、模型的评价与改进
虽然制作双层玻璃会增加相关费用，但同时它在实际应用中减少的热量也是相当可观的。
根据模型结果（matlab 作图）得到优化后的解有
h=4≈d
l %321≈Q Q 可见使用双层玻璃比用同样多的玻璃材料制作的单层玻璃窗节约热量97%左右。
如此高的节省功效则得益于热传导系数极低的空气作为传导介质，模型的假设是在理想的条件下即空气干燥且不流动，然而实际应用环境很难保证这一点。
所以在实际应用中，双层玻璃的效果会比上述结果要差一些。
另外，一个房间的热量散失，通过玻璃只占一部分,热量还会通过墙壁，地板，天花板等传递。
由于空气的热传导效率小以及经济实惠的优点，所以玻璃中填充空气且h=4是比较合适的。
在实际应用中可以在夹层中放适量干燥剂，来减少水蒸气对双层玻璃热传导的影响。
（七）、参考文献
1、《数学模型（第四版）》ISBN 978-7-04-031150-1，北京：高等教育出版社，2011.1（2012.12重印）。
作者：姜启源，谢金星，叶俊。
2、《新概念物理教学——热学》ISBN7-04-006677-7 CNY29.70，北京:高等教育出版社,1998作者：赵凯华，罗蔚茵。