浅谈中空玻璃传热系数试验测试方法

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1、广东建材2015年第1期质量控制与检测浅谈中空玻璃传热系数试验测试方法1前言冯林东(广东省有色金属工业建筑工程质量检测站)【摘要】本文根据现行的国家标准和Iso标准，介绍几种中空玻璃传热系数测定或计算的方法，为相关行业提供参考。【关键词】中空玻璃；传热系数；对流换热系数中空玻璃从发明到应用至今已有150多年的历史，它是由两片或多片单片玻璃加上铝合金隔条，形成密封空气层，外围四周用密封材料包裹而组成。中空玻璃相对于单片玻璃具有良好的隔热、隔声及安全性能，置换同面积的砖及砌块类墙体材料又能降低建筑物白重及增加室内的自然采光，使建筑物的外观变得美观、整洁大方，因此广泛应

2、用于建筑的门窗和幕墙部位。有研究表明建筑门窗和幕墙能耗占建筑围护结构能耗的50％左右，占建筑总能耗的25％左右，随着建筑节能的不断深入，建筑门窗及幕墙的保温隔热性能越显突出。而传热系数(国内用K值表示、国际用U值表示)是衡量建筑材料保温隔热性能的重要指标之一，中空玻璃传热系数也是衡量建筑外围护结构热工性能是否满足标准规范的重要依据，所以了解有关中空玻璃传热系数测试方法及其原理对从事建筑工程行业人员很有必要性。2中空玻璃传热系数测试方法传热系数表征的是材料在温度、湿度、气流速度等因素波动状态下另外一侧抵抗温度变化大小的能力。中空玻璃传热系数测试的方法目前主要采取模拟

3、软件计算和实验室仪器检测两种。模拟软件国际上主要采用的是由美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)开发的Therm(5～7)系列和window(5～7)系列软件，国内主要采用的是广东省建筑科学研究院研发的MQMC软件(见图1、图2)。模拟软件计算的方法具有快捷、简便、不受人为、环境、时间和地点的约束等特点。但是传热是一个复杂、多变的过程，模拟计算有时不能完全反映出实际情况，必须和实验室检测相结合起来，本文主要介绍的是实验室仪器检测方法。2．1标定热箱法—竺!U·L-广爿q广i‘州丽·l—!一气=哥鬲高百—1·_牺i-1剧_r—————————一l，IJ苎■o一-_圈

4、r---f广’_·～1—墅IJ_￡^_Il●⋯-⋯～⋯ⅡnⅫ■一I·厂—画i⋯㈣¨T·。q⋯自⋯_o∞⋯n⋯_’‘l·=：：：篮，≯”-等j⋯⋯⋯⋯⋯～+I图1window7的操作界面⋯～⋯．1障‘芦‘“旨9警鼍H碧}_i1—i-i“irji7：≤曼：J专叫—睁雪量守图二MQM(：操作界面现行国家标准GB／T8484—2008《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》附录E中规定了“玻璃传热系数检测方法”即按照稳态传热原理，模拟室内外空气温度、湿度及气流速度，通过测试稳态传热过程所需的总功率，根据下列公式(1)计算可得出中空玻璃的传热系数。试件传热系数K值[w／(Ⅲ2·

5、K)]按下式计算[1]：K：型坐上翼会乓坐兰旦(式1)A·(t。一，)⋯～式中：卜加热功率，w；M，——热箱外壁热流系数，w／K；M。——试件框热流系数，W／K：△e，——热室外壁内、外表面面积加权平均温度之差，K：△o，——试件框热侧冷侧表面面积加权平均温度之差，K；一49—质量控制与检测广东建材2015年第1期s——填充板的面积，mz；人——填充板的热导率，W／(mz·K)；△e，——填充板热侧表面与冷侧表面的平均温差，K：A——试件面积，m2；t。——热箱空气平均温度，℃；t．——冷箱空气平均温度，℃。公式(1)的计算模型是以一维热传导理论为基础，即在采集了

6、冷热室空气的平均温度、热室的加热功率及试样热冷侧表面温度并稳定后测得，标定热箱法测试中空玻璃传热系数的关键点在于：(1)做好试件框与试件之间的密封，采用已知热导率的聚苯乙烯泡沫板填充空余部位，不能留有缝隙；(2)仪器设备本身的热流系数标定，包括试件框热流系数和热箱外壁热流系数；(3)中空玻璃试样表面温度采集的布点及气流速度的控制。2．2中空玻璃稳定状态下u值的计算方法【2】IS010292：1994Glassinbuilding—Calcula—tionofsteady—stateUvalues(thermaltrans—mittance)ofmultiplegl

7、azing和GB／T22476—2008《中空玻璃稳定状态u值(传热系数)的计算及测定》中规定u值的计算方法，即利用傅立叶红外光谱仪测试玻璃表面的辐射率(e。，e。)，通过下列一系列的公式，通过步步计算可得出传热系数。本方法计算基础中空玻璃热阻：(式2)h。——外表面换热系数，W／(m2·K)；hi——内表面换热系数，W／(m2·K)；G——中空玻璃系统内部热传导系数，W／(mz·K)。h。、hi的值可以根据标准规范的规定，h。取23w／(m2·K)，h，取8W／(m2·K)。中空玻璃系统内部传热系数按公式(3)、(4)计算：}=}=}+(d。+d。)×r(式3)

8、UIltn