影响中空玻璃传热系数的关键因数分析及建议

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1、材料研究MATERIAI．SRESEARCH影响中空玻璃传热系数的关键因数分析及建议丁志龙(福建省建筑科学研究院，福建福州350025)摘要：从中空玻璃的热传递原理入手，对典型的中空玻璃传热系数进行了计算分析，研究了中空玻璃间隔层宽度及气体种类、玻璃表面辐射率、玻璃原片厚度及中空玻璃使用状态对中空玻璃传热系数的影响的一般规律，并就中空玻璃节能设计给出了相关建议。关键词：建筑节能中空玻璃传热系数优化设计中图分类号：TQl71．72+7文献标志码：A文章编号：1674-3024(2012)03—68—03●引言在当代建筑设计中采用大面积玻璃作为外围护

2、结构的主要材质，它在带来美观通透的艺术效果的同时，还需要满足人们对建筑围护结构热工性能的要求。增强外围护的保温隔热性能，减少门窗、玻璃幕墙的能耗，是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。玻璃是建筑外围护结构中热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是影响建筑能耗最主要的因素之一【I】，因此对玻璃的节能分析是建筑节能分析的重要组成部分。传热系数和遮阳系数是门窗、玻璃幕墙影响建筑能耗的关键指标。随着季节的变化，门窗、玻璃幕墙节能的控制指标有所不同：夏季，遮阳系数(SC值)是主要控制指标，而冬季，传热系数(u值)是主要控制指标旺】。玻璃幕墙、门窗

3、的70％～90％的面积为玻璃，玻璃的热工性能对幕墙、门窗有直接影响，例壹H(-J窗中通过玻璃的热损失占门窗总热损失的2／3左右，可见，玻璃的热工性能对门窗、幕墙总体热工性能有决定性的影响【3J。在国内中空玻璃行业蓬勃发展的过程中，对中空玻璃最主要的性能评价指标之一的传热系数(u值)，并不是非常重视，即使重视了，但是基于成本或其他各方面的考虑，也并没有采取最合理有效的u值，这就造成设计、制造及后期应用上的浪费。虽然不合理的中空玻璃同样能起到一定的节能效果，但是这个效果是有疑问的【41。这导致的最终结果是成本提高了，但是节能效果并没有想象中的明显。1

4、中空玻璃传热系数计算方法中空玻璃的传热系数(u值)是指在稳态条件下，中空玻璃中央区域不考虑边缘效应，玻璃两外表面在单位时间、单位温差，通过单位面积的热量，单位为W／(m2·K)15l。中空玻璃传热系数的影响因素很多，主要有玻璃性能、间隔层气体性能、表面对流状况、使用状态等。其中玻璃性能包括玻璃表面辐射率、导热系数、厚度等；间隔层气体性能主要是指气体间隔层厚度及密度、动态黏度、导热系数、比热容等各种物理性能；表面对流状况主要是指玻璃表面气流速度所引起的换热系数差异；中空玻璃使用状态主要是指玻璃使用时所处的垂直、水平等状态。中空玻璃传热系数的计算公式

5、如下：的粘结性原料完全溶解及均化。参考文献：(3)在制样时应首先用腻子处理砂浆块表面的微小缺【111建筑室内用腻子IG／T29f；--2010陷，然后在批刮腻子的过程中施加足够的压力，保证腻子【2】2建筑室内用腻子IG／T3049--1998内部及其界面上无残留气泡。【31合成树脂乳液砂壁状建筑涂料G／T24—2000(4)试样应在标准试验环境下进行养护，并在干燥的【4】复层建筑涂料GB／T9779—2005开始阶段提高环境湿度以避免因水份的急剧下降而产生的【51袁扬，马捷．建筑腻子粘结强度试验方法的研究裂纹，影响测试结果。200968建筑建材装

6、饰2012年第3期上：上+土+上u吃^晦式中U为中空玻璃传热系数[w／(m2·K)】；ll

7、、ho为玻璃室内、外表面换热系数，依据IS010292，取h；±-SW／(m2·K)，h。=23W／(m2-K)；h泼璃系统内部热传导系数[w／(m2·K)】，用以下公式计算：“三；争土+学生屯智越盎1．t：ivh+4d0+上一1)一．L3”‘l屯虬刊c∽卜一吗宝鍪·争“式中h。为气体问隔层热传导系数[w／(m2·K)】；dm、1为玻璃厚度(111)和导热系数[碡V(m·K)】；d为斯蒂芬·波尔兹曼常数，取5．67x10一s[w／(m2·I(4)】；e。、

8、e：为两玻璃表面的辐射率；△饩体间隔层两侧玻璃表面温差(K)；T皿、S、r、¨、h、c分别为间隔层气体平均温度(K)、厚度(m)、密度(kg／m3)、动态黏度【k∥(m-8)】、导热系数[w／(m·K)】、比热容[J／(kg·K)】；N。⋯GPr分男Ⅱ为努塞尔准数、格拉晓夫准数、普朗特准数；A、n均为与玻璃使用状态相关的常数。采用以上方法计算中空玻璃传热系数时。如果N。不大于1，表示热传递仅由传导完成，则将N擞值取为1。如果N。大于1，表示中空玻璃间隔层内存在对流传热，直接将计算值代人计算。常数A、n的取值与中空玻璃的使用状态有关：当中空玻璃垂直

9、使用时，A=0．035，n=0．38；当中空玻璃水平使用时，A=0．16,n=0．28；当中空玻璃倾斜45。使用时，A=0．i0，n=0