解密：真空玻璃如何化解门窗玻璃结露难题

在建筑门窗的使用中，玻璃结露是一个常见问题。有客户外窗最初安装的是中空玻璃，早上起床时常发现玻璃表面布满露水。但更换为真空玻璃后，结露现象便不再出现。这背后蕴含着怎样的科学原理呢？

一，结露的原理

要理解真空玻璃为何难结露，首先得了解结露的成因。当环境内的湿空气已经饱和时，再继续向其供给水蒸气，则超量的水蒸气会凝结成水雾或在温度较低的表面结成水珠。当湿空气未饱和，但温度下降到某一特定值时，由于饱和蒸气压下降，使水蒸气达到饱和，再往下降温，空气中容纳不下的水蒸气就凝结成露水（结露），这一特定温度称为“露点温度”。

那么对于建筑玻璃来说，当湿空气遇到温度低于其露点温度的玻璃表面时，湿空气中的水蒸气会凝聚于玻璃表面出现结露现象。

根据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151-2008,空气的露点温度可以按下式计算：

式中  ——空气的露点温度（℃）

    ——空气的相对湿度（%）

   ——空气温度（℃）

    a、b——参数，a=7.5，b=237.3            

通过该公式，我们可以计算出不同温度及不同湿度对应的露点温度，具体数据如下表所示

从上表可知，环境温度越高，相对湿度越高，对应的露点温度越高,也就越容易出现结露现象；通过对表格的分析，我们发现想要降低外窗玻璃的结露风险，可以从以下三个方面入手：

1.降低室内环境湿度；

2.降低室内环境温度；

3.提高外窗保温能力，使室内侧的玻璃表面温度高于露点温度。

降低室内环境湿度和室内环境温度均会导致室内舒适性下降，研究表明，人在温度为20~25℃，湿度为40~60%的环境中时是舒服的。因此要完美的解决结露温度，应从玻璃本身下手，提高玻璃的保温性能。

二，玻璃传热性能与结露的关系

玻璃的传热过程可以简化如下：

图2：玻璃热传导过程示意图

上图中：

——室内环境温度

——室内侧玻璃表面温度

——室外侧玻璃表面温度

——室外环境温度

——内表面换热阻，根据JGJ/T 151规定，可取0.115m2*k/W

——玻璃热阻

——外表面换热阻，根据JGJ/T 151规定，可取0.0435m2*k/W

在稳态传热情况下，通过上图各热阻的热流量相同，即：

式中=++，玻璃的传热系数U=1/。

由此可知玻璃U值与室内外温度的关系，即

以室外-30℃，室内25℃，室内相对湿度80%这种极端条件为例，通过查表1可知，该种环境下玻璃的露点温度为21.3℃，将数据代入到上述公式，可知玻璃不结露时的临界U值W/（㎡·k），也就是说，在上述极端条件下只有当玻璃传热系数低于0.585W/（㎡·k）时玻璃表面才不会结露。

三，结论

众所周知，真空玻璃传热系数极低，洛阳兰迪玻璃生产的真空玻璃U值更是低至0.4W/（㎡·k），在那么极端的条件下用真空玻璃都不会结露，更别说在日常应用的时候了。综上所述，真空玻璃凭借其极低的传热系数，能够有效提高室内侧玻璃表面的温度，使其高于露点温度，从而很难出现结露现象，为人们提供了更加舒适、美观的居住环境。