和傳熱係數一線之差的這個值你聽過嗎?

2021-01-15 建築玻璃與工業玻璃


平時總說傳熱係數Uw,大家都熟得很,不過還有個一「線」之差的線性傳熱係數ψ值,是不是看著眼挺生?


什麼叫線性傳熱係數?說的是玻璃安裝在框架中產生的熱量損失,這個值很大程度上取決於玻璃用的哪種間隔條。


EN ISO 10077-1和EN ISO 12631裡都有針對傳統和經過熱工優化的間隔條的標準值,這些值可以直接拿來用,也可以單獨計算。影響ψ值的因素有三,分別是框型材、玻璃結構和具體安裝情況。

 

 

我們先來看看具體有哪些代表性的框架型材:木材、鋁木、塑料、鋁合金。至於玻璃結構,泰叔在導則裡摘了兩種比較有代表性的:


雙玻單腔玻璃:

4/16/4, Ug=1.1W/(m²k)

參考配置:

4+16Ar+4Low-E(雙銀)

Ug=1.1W/(m²k)


三玻兩腔玻璃:

4/12/4/12/4, Ug=0.7W/(m²k)

參考配置:

4Low-E(雙銀)+12Ar+4+12Ar+4Low-E(雙銀)

Ug=0.7W/(m²k)

 

要注意的是,確定的代表性ψ值分別適用於外部和內部玻璃厚度均為4 mm的玻璃。使用較厚的玻璃板時,代表ψ值必須要相應增加:


1.外部玻璃厚度每毫米增加0.001 W/(mK)

2.內部玻璃厚度每毫米增加0.002 W/(mK)


當使用代表ψ值時,還必須注意, Uf值和實際框架型材的玻璃插入量要滿足下表中的值。


表1 一般性應用代表性ψ值時對窗框型材Uf值的要求


聯邦平板玻璃協會BF的的成員AK Warm Kante使用相應的數據表發布了其代表性ψ值,如果想用這些數據,可以在BF網站www.bundesverband-flachglas.de上搜到。

泰叔把黃框裡的代表性ψ值拉出來做了個表,更清楚


除了黃框裡的代表性ψ值外,數據表上還顯示了間隔條的等效導熱係數(看紅框),這個泰叔後面會再講到。


前面泰叔特地標註了窗的ψ值,是因為ift導則WA 08/3確定的代表性ψ值,只能確定窗戶的傳熱係數用,這些值在幕牆上不能用(此處叮囑,切記切記)。


上文說了ψ值也可以通過計算獲得,我們就得了解以下兩個信息:


1.間隔條的確切幾何橫截面。

2.所有使用材料的熱導率。


一些熱導率可以在相關標準中找到。但新材料的熱導率必須進行測量。過去測量方法不統一,在某些情況下結果差異很大。


所以泰叔想說的是另一個方案,無需確定所有使用材料的熱導率,而是確定整個間隔條系統(包含間隔條本身、間隔條兩側粘接的丁基膠和灌裝在間隔條內部的分子篩組成)的「等效導熱係數」即可。這樣一來就簡化了過程,優點還不止於此,待泰叔細細展開。


根據EN 12664,確定經過熱工優化的間隔條的等效導熱係數,需要確定「特殊」樣品的熱阻。樣品由兩塊玻璃板組成,在兩塊玻璃板之間集成了熱工優化過的間隔條。詳細的做法泰叔就不贅述了,可以在ift導則WA-17/1[8]中找到。


按規則排列的樣品結構,用於確定等效導熱係數

 

由此確定的等效導熱係數λeq,2B,可用於計算間隔條在具體應用中的線性傳熱係數ψ。為此,我們還要用到所謂的兩箱模型:在兩箱模型中,具有不同熱導率的具體間隔條幾何形狀被矩形(箱)代替,矩形的高度和熱導率與實際間隔條相同。

 

兩箱模型圖示


通過使用兩箱模型,可以防止詳細建模可能導致的ψ值計算錯誤。此外,系統建模所需的時間也大大減少。所以這種方法使單個計算更加容易。


上文說的方法實際是給門窗廠提供了一個簡單實用的工具,能在確定窗戶的熱工性能時快速簡單地考慮到間隔條的影響,這種方式,也可以為評估熱工優化的間隔條建立統一的基礎。還是那句老話,玻璃在門窗佔比挺大,重要性不言而喻,邊部細節也要重視起來,細節之處皆是品質體現。


(來源:泰諾風集團;本文技術部分內容由ift Rosenheim GmbH提供)


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