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摘要：全面推進(jìn)建筑節(jié)能，發(fā)展生態(tài)低碳經(jīng)濟(jì)，加大節(jié)能減排力度，是未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但由于歷史原因，我國(guó)原有的建筑設(shè)計(jì)和用材中缺乏這一概念，導(dǎo)致存在大量不節(jié)能不環(huán)保的缺陷，其中極不保溫隔熱的單層玻璃窗就是其中的典型缺憾。為此我們通過(guò)對(duì)居民及建材市場(chǎng)的大量調(diào)查，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)，找到了一種在不破壞和不更換原有窗戶玻璃的基礎(chǔ)上將單層改為雙層隔空玻璃窗的材料和方法，通過(guò)對(duì)效果進(jìn)行測(cè)度，發(fā)現(xiàn)保溫隔熱效果非常明顯，具有雙層中空玻璃的優(yōu)點(diǎn)，而且費(fèi)用很低，操作簡(jiǎn)單，適合于普通家庭的推廣。 關(guān)鍵詞：不破壞 不更換 單層玻璃改為雙層隔空玻璃 一、選題思路 低碳概念如今已經(jīng)深入人心，融入生活。不管是冬天還是夏天，空調(diào)的使用頻率越來(lái)越高，但是因?yàn)椴Ａ?dǎo)熱和散熱性極強(qiáng)，使空調(diào)的使用效果大打折扣。看著我們家里單層玻璃窗，總感覺(jué)窗戶是個(gè)極大的浪費(fèi)：但是沒(méi)有窗戶又不行，通風(fēng)采光又完全依賴于它?？梢愿脑靻?使之既保留通風(fēng)采光的功能，又降低其導(dǎo)熱性。于是我開始了思考和尋找，希望能找到一種兩全其美的解決方法。 二、工作過(guò)程 1.調(diào)查 我首先對(duì)居民家里進(jìn)行了大量的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)家庭安裝的都是比較常見(jiàn)的普通塑鋼單層玻璃窗，但是也有部分新建小區(qū)安裝的是雙層中空玻璃窗。雙層中空玻璃不但可以保溫隔熱，還可以隔音，有效地降低外界噪音對(duì)室內(nèi)的影響。我發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)改造窗戶的好方法。于是我來(lái)到一些做塑鋼窗的廠家和門店了解，發(fā)現(xiàn)如果要安裝雙層中空玻璃，他們的方法都是先將原有玻璃拆除作廢，然后按照尺寸專門制作雙層中空玻璃，再安裝上去，并要更換玻璃壓條：有的甚至要將窗框拆除，重新制作整個(gè)窗戶。他們的方法不僅工藝復(fù)雜，而且材料浪費(fèi)很大，如原來(lái)的玻璃甚至窗框會(huì)浪費(fèi)，造價(jià)也很高。通過(guò)進(jìn)一步了解，很多家庭沒(méi)有進(jìn)行安裝或改裝的原因，主要就是因?yàn)閮r(jià)格和浪費(fèi)問(wèn)題，總覺(jué)得老的窗戶還能用，拆掉可惜，何況還要花更多的錢來(lái)改裝。 為此我仔細(xì)研究了一下他們的雙層中空玻璃，發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的雙層中空玻璃的原理是將兩層玻璃通過(guò)高強(qiáng)度氣密性復(fù)合粘結(jié)劑密封。中間充入干燥氣體，框內(nèi)充以干燥劑，以保證玻璃片間空氣的干燥度。由于玻璃的熱傳導(dǎo)率是空氣的27倍，所以中空玻璃很好地解決了玻璃散熱快的問(wèn)題。同時(shí)由于雙層玻璃中的空氣被長(zhǎng)期密封在腔內(nèi)，無(wú)法與外界空氣進(jìn)行對(duì)流，因此，中空玻璃兩邊的熱量也不會(huì)因?yàn)椴Ａчg氣體的對(duì)流而帶走熱量。但是正是由于中空玻璃的氣密性，所以其造價(jià)高、工藝復(fù)雜，并且由于密封膠老化及玻璃易碎等原因，中空玻璃也有易損壞及修復(fù)成本高等缺憾。 在了解了雙層中空玻璃的原理及缺憾之后，我就想，能否用一種簡(jiǎn)單的方法將單層玻璃改造，使之具有一定的雙層中空玻璃的優(yōu)點(diǎn)，卻避免其造價(jià)高、工藝復(fù)雜、易損易耗的缺點(diǎn)呢?通過(guò)在建材市場(chǎng)的進(jìn)一步尋找和了解，我找到了一種在建筑工程中使用的幕墻雙面固定膠粘條，膠條的厚度有10mm。于是我想到了一種簡(jiǎn)單易行的改單層玻璃為雙層隔空玻璃的方法。 2.設(shè)計(jì) 我設(shè)計(jì)的這種將單層玻璃窗改為雙層隔空玻璃窗的工藝和原理都非常簡(jiǎn)單而且成本低。原理是用幕墻雙面固定膠粘條將兩塊玻璃粘合在一起，因?yàn)槟粔﹄p面固定膠粘條厚度有10mm，因此在兩層玻璃之間也造成了一層空氣隔熱層。這樣也起到了隔熱保溫的效果，另外再用玻璃膠將玻璃四周與窗框密封和固定，也可以大大減少中空的空氣與外界空氣的對(duì)流。而且，不需要將原玻璃拆除，直接在原窗戶上加裝，具體過(guò)程如下。 第一步：測(cè)量原塑鋼窗內(nèi)邊長(zhǎng)和寬，并根據(jù)內(nèi)邊長(zhǎng)和寬裁好一塊普通玻璃(4mm)備用。 第二步：將原塑鋼窗扇拆下，將窗框及玻璃洗凈擦干。 第三步：將幕墻雙面固定膠粘條撕去一側(cè)保護(hù)層，沿著窗框四周粘在原玻璃窗留框較厚的一面。 第四步：撕去另一側(cè)保護(hù)層，將準(zhǔn)備好的玻璃平放在撕去保護(hù)層的幕墻雙面固定膠粘條上，四周與窗框內(nèi)邊對(duì)齊，并壓緊。 第五步：用玻璃膠將裝好的玻璃邊與窗框之間的縫隙密封，為安全起見(jiàn)再在窗框四周各加一個(gè)螺釘將玻璃固定，最后將改造好的窗戶安裝回原處。 3.效果檢測(cè)與分析 為了檢測(cè)改裝后的窗戶保溫隔熱的效果，我制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)試裝置，并進(jìn)行了測(cè)試。 (1)測(cè)試原理 用熱源隔著測(cè)試玻璃加熱，玻璃另一側(cè)用溫度計(jì)測(cè)量溫度變化，以單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)溫度計(jì)升高的度數(shù)作為保溫隔熱指標(biāo)，數(shù)值越小隔熱效果越好。 (2)測(cè)試裝置的制作 用夾芯板(17mm)做成一個(gè)內(nèi)徑為1000mm×1000mm的方形木櫥，櫥深333mm，并將該木櫥用木板內(nèi)分隔成9格(3層3列)，中間一格安裝熱源(用275W的大功率燈泡4個(gè))。在中間一格的四周鏤空(180mm×t80mm)，鑲上各種測(cè)試玻璃，玻璃的另一側(cè)為測(cè)溫區(qū)，用于測(cè)量溫度變化。本測(cè)試用了四種玻璃：?jiǎn)螌硬Ａ?5mm)、雙層玻璃(5+10+5mm)、單層加膜玻璃(5mm)、雙層加膜玻璃(5+10+5mm)。在測(cè)試中用加膜玻璃的原因是為了避免熱源輻射導(dǎo)熱對(duì)結(jié)果的影響，因?yàn)椴还苁菃螌舆€是雙層玻璃，對(duì)于輻射導(dǎo)熱的阻隔作用都不是太大，解決輻射導(dǎo)熱的問(wèn)題主要還是依靠隔熱膜。 (3)測(cè)試結(jié)果 經(jīng)過(guò)測(cè)試，在用275W的大功率燈泡照射下，經(jīng)過(guò)不同玻璃的隔熱，測(cè)溫區(qū)5分鐘內(nèi)溫度變化情況如表一，平均每分鐘溫度變化情況為表二。 (4)結(jié)果分析 從兩表中所得數(shù)據(jù)可以看出，單層玻璃的隔熱效果非常差，平均每分鐘升高9.5℃：雙層隔空玻璃的隔熱效果比單層玻璃好一些，平均每分鐘僅升高5.72℃：但是加膜玻璃隔熱效果更好。原因是本次測(cè)試熱源是大功率燈泡，以輻射導(dǎo)熱為主，因此比較加膜的單層玻璃和雙層隔空玻璃隔熱效果，在以傳導(dǎo)和對(duì)流為主要方式的情況下，雙層玻璃比單層玻璃的效果更明顯。因此，建議在改裝為雙層隔空玻璃后，再加上一層隔熱膜，保溫隔熱的效果會(huì)更好。但是隔熱膜的缺點(diǎn)是采光性很差，因此要因地制宜，選擇使用。 另外通過(guò)人體辨聽(tīng)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)用雙層隔空玻璃改裝后的房間隔音效果也非常好，比使用單層玻璃窗降噪能力強(qiáng)，因此建議在普通居民家庭中進(jìn)行改裝。 而且，上述改裝方法工藝簡(jiǎn)單，材料成本低，無(wú)需拆除原有玻璃窗，即使玻璃破碎，也可以只換掉碎玻璃而保留好玻璃，大大降低了成本，在當(dāng)前居民家庭中具有非常好的推廣前景。 三、感想 通過(guò)這次對(duì)玻璃窗的改造，我感覺(jué)到，在生活中其實(shí)有很多值得我們改進(jìn)和思考的地方，只要我們不墨守成規(guī)，善于思考和創(chuàng)新，我們完全可以用我們的雙手和大腦來(lái)使我們的生活變得更好。任何一個(gè)偉大的發(fā)明，其實(shí)都來(lái)源于一個(gè)個(gè)小小的思考和創(chuàng)新，關(guān)鍵是我們要有創(chuàng)新意識(shí)，并且勤于動(dòng)手和動(dòng)腦。 |
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