玻璃作為幕墻的面板材料,其熱量傳遞主要有熱傳導、熱對流、熱輻射。以中空玻璃為例,其熱量散失過程如圖1所示。
冬天,內側玻璃表面比室內空氣溫度和室內物體表面溫度低,通過玻璃表面就會產生失熱現象。這種散熱,主要通過兩個途徑發生:一是玻璃內表面和室內物體表面之間進行長波輻射交換,二是室內空氣在玻璃表面運動產生對流和傳導。當熱量從內層玻璃內表面傳到外表面后,內層玻璃的外表面與外層玻璃的內表面之間,由于溫差產生長波輻射交換,并通過玻璃間層空氣產生傳導和對流。熱量再從外層玻璃的內表面傳出后,其外表面就會由于外界空氣對流(下雨時還有雨淋)散失熱量,同時還要和天空及周圍環境進行長波輻射交換。知道了玻璃傳熱的各個途徑,玻璃的傳熱系數U值的計算也正是對以上各種傳熱途徑的的熱損耗計算得出的。
一、玻璃U值計算理論
1、玻璃U值計算方法
U值表示玻璃傳熱的參數,表示熱量通過玻璃中心部位而不考慮邊緣效應,穩定條件下,玻璃兩表面在單位環境溫度差條件時,通過單位面積的熱量。單位為W/(㎡·K)
二、軟件計算玻璃U值的室內外計算條件
三、6mm透明+12A+6mm透明中空玻璃U值計算
A. 理論計算
1、計算基礎及依據
U值表示玻璃傳熱的參數,表示熱量通過玻璃中心部位而不考慮邊緣效應,穩定條件下,玻璃兩表面在單位環境溫度差條件時,通過單位面積的熱量。單位為W/(㎡·K)
四、6mm透明+12A+6mmLow-E中空玻璃U值計算
A. 理論計算
1、計算基礎及依據
U值表示玻璃傳熱的參數,表示熱量通過玻璃中心部位而不考慮邊緣效應,穩定條件下,玻璃兩表面在單位環境溫度差條件時,通過單位面積的熱量。單位為W/(㎡·K)
五、理論計算玻璃U值與軟件分析對比
按以上計算方法,可計算出以下各種玻璃的U值,如表2。
表2 不同做法幕墻傳熱系數
六、結論
由以上計算結果可以看出:
1.理論計算和軟件計算各種常用玻璃的U值,得到的結果基本吻合,誤差在3%左右;
2.中空玻璃空氣層中氣體由普通空氣換為氬氣、氪氣等惰性氣體后,由于惰性氣體的密度重、動態黏度系數大、比熱容小、導熱率小等特性,能明顯降低玻璃空氣層的熱傳導和熱對流導熱,從而降低中空玻璃的傳熱系數U值;
3.中空玻璃空氣層內增加低輻射Low-E膜后,由于普通透明玻璃面的校正發射率(詞條“發射率”由行業大百科提供)為0.837,離線Low-E膜的校正發射率一般在0.08-0.15之間,故中空玻璃空氣層內增加低輻射Low-E膜可有效降低玻璃的輻射導熱,從而有效降低玻璃的傳熱系數U值。
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