真空玻璃传热系数计算

真空玻璃传热系数计算
真空玻璃传热系数计算

一、真空玻璃热导和热阻及传热系数的简单计算方法

1 ?两平行表面之间的辐射热导可由下式估算

C 辐射=£ 有效(T (T14-T24)/(T1-T2)(1)

式中T1, T2是两表面的绝对温度,单位为K

£有效是表面有效辐射率

T是斯忒芬-波尔兹曼(Stefan-Boltzmann) 常数,其数值为5.67 x 10-8Wm-2K-4

在两平行表面温差不大(如数十度)的条件下,可用下面公式(2)计算,误差在百分之一以内。

C辐射=4£有效T T3 (2)

T是两表面的平均绝对温度。

(1)和(2)式中£有效为有效辐射率,由下式(3)计算:

£ 有效=(£ 1-1+ £ 2-1-1)-1 ⑶

式中£ 1是表面1的半球辐射率。

£ 2是表面2的半球辐射率。

计算例:真空玻璃的一片玻璃是4mmLow-玻璃,辐射率为0.10,另一片是4mm普通白玻,辐射率为0.84,

则可算出£ 有效=(10+1.19-1)-1=0.098

按我国测试标准,

室内侧温度:T仁18+273=291K

室外侧温度:T2=-20+273=253K

平均温度:T=272K

公式⑵ 可简化为C辐射=4.564 £有效

据此可算出C辐射=0.447Wm-2K-1

R辐射=1/C 辐射=2.237W-1m2K

2 ?圆柱支撑物热导可由公式(4)计算

式中入玻为玻璃导热系数,约为0.76Wm-1K-1

h为支撑物高度,单位为m

a为支撑物半径,单位为m

b为支撑物方阵间距,单位为m

入支撑物为支撑物材料的导热系数,单位为Wm-1K-1

目前国内外均选用不锈钢材料制作支撑物,使得入支撑物比入玻大20倍以上,支撑

物高度h又比半径a小,故公式(4)可简化为

计算例:当支撑物选用a=0.25mm,h=0.15mn方阵间距b=25mm

贝U C支撑物=0.608Wm-2K-1

我国新立基公司的专利采用环形(又称C形)支撑物,热导还可比上述计算值小10济20% 此例中C支撑物可按0.50Wm-2K-1计,贝U

支撑物热阻

正在研制的支撑物半径a=0.125mm贝U C支撑物将减小一倍,为0.25Wm-2K-1

3 ?真空玻璃中的残余气体热导

真空玻璃生产工艺要求产品经过350E以上高温烘烤排气,不仅把间隔内的空气(包括水气)排出,而且把吸附于玻璃内表面表层和深层的气体尽可能排出,使真空层气压达到低于10-1Pa(也就是百万分之一大气压)以下,这样残余气体传热才可以忽略不计。

实验证明,在使用过程中,温度升高和阳光照射还会使玻璃表层放出水气和CO2等气体,破坏真空度,破坏真空玻璃热性能。因此,在真空玻璃中还需放入吸气剂来不断吸收这些气体,以确保真空玻璃的长期寿命。

理论上,在气压低到气体分子平均自由程远大于真空玻璃间隔时,气体热导可用公式⑹计算。

式中a=a1a2/[a2+a1(1-a2)]为气体综合普适常数

其中a1和a2分别为两个表面的气体普适常数

P是气体压强,单位为Pa

丫是气体的比热容比

T为间隔内两表面温度的平均值

M是气体的摩尔质量

R是摩尔气体常数

对于常温下的空气(含水气)a=0.5,可得到:

C 气=0.375 (7)

C气单位:Wm-2K-1

由此可见

当P=0.1Pa 时 C 气=0.0375Wm-2K-1

当P=1Pa时 C 气=0.375Wm-2K-1

以1中计算例的辐射率为0.10的单LOW-E膜真空玻璃的计算结果:

辐射热导:C辐射=0.447Wm-2K-1

由2中支撑物热导C支撑物=0.50Wm-2K-1

如果P=0.1Pa,则真空玻璃热导:

C真空=C辐射+C支撑物+C气

=0.447+0.50+0.0375

=0.9845(Wm-2K-1)

可算出C气在C真空中占的比例约为百分之四

如果p=iPa则可算出此比例将接近30%此时C气的值已接近C辐射或C支撑物,而且随着真空玻璃内表面的放气,C气还会不断增大,逐渐使真空玻璃的性能变坏,这显然是不可接受的。所以如前所述,真空玻璃的生产工艺必须确保真空度达到并保持小于10-1Pa 的水平。这样残余气体传热的影响才能小到可忽略的程度。

4 ?玻璃板的热导和热阻的计算

由于钠钙玻璃(建筑玻璃)导热系数入玻约为0.76Wm-1K-1,当厚度为h时,玻璃热导

C玻=入玻/h,热阻R玻=1/C玻=h/入玻,常用玻璃板的热导和热阻如表1所示:

5 ?真空玻璃热阻和热导的计算

有了以上1-4中的数据,可以简便地估算真空玻璃的热导和热阻,图3为真空玻璃热阻构

成示意图。

R1为内玻璃板热阻

R2为外玻璃板热阻

R辐射为辐射热阻

R支撑物为支撑物热阻

R气为残余气体热阻

R真空为真空玻璃热阻

如果残余气体热导C气很小,则R气二很大,可忽略其影响,这样真空玻璃热阻R真空可由公式(8)计算:

真空玻璃热导C真空二

则上面1中计算例的真空玻璃的R辐射=2.237

由2中取R支撑物=2W-1m2K

由表1取R仁R2=0.005

则由公式(8)可算出真空玻璃热阻R真空二1.066

真空玻璃热导C真空=0.94Wm-2K-1

6 ?真空玻璃传热系数的计算

传热系数定义为当室内外温差为1K时,单位时间通过1m2面积玻璃从室内空气到室外空气传递的热量。我国法定计量单位为Wm-2K-1中国和欧洲称为K值,美国称为U值。一般指在没有太阳辐射条件下的冬季传热系数。

其传热构成如图4所示

真空玻璃传热系数K或U值均可按公式(7)或(8)计算,式中

C真空为真空玻璃热导

R真空为真空玻璃热阻

C内为内表面换热系数

R内为内表面换热阻

C外为外表面换热系数

R外为外表面换热阻

R传称为传热阻

K(或U)为传热系数

计算传热系数时要注意因各国标准不同,因此计算结果也略有不同,表2(见下页)列出各国对计算传热系数的边界条件规定。

计算K值或U值时应注意两点,一点是各国对于(R内+R外)规定不同:

中国:1/8.7+1/23=0.1584

欧洲:1/8+1/20=0.175

美国:1/8.3+1/30=0.1538

另一点注意是各国对于环境温度规定不同,因此在计算辐射热阻时采用的温度是不同

的。因而算出的辐射热阻值不同,真空玻璃热阻R也不同。

应该指出,上述的规定只是为了给传热系数的测量和计算制定一个统一标准,也使产品的性能标示具有可比性。实际应用时,传热系数值因时因地而异,可根据实际情况计算。

表3所列的是目前国内市场可用于真空玻璃生产的三种Low-E玻璃,此三种Low-E玻璃上镀有“在线” Low-E膜或带保护层的“离线” “硬”Low-E膜,二者均可耐500E高温。

表4给出以上三种Low-E玻璃制成的四种真空玻璃的传热系数计算结果。

衣0.15V: 0.15mm真空层

4L: 4mm Low-E 玻璃

4: 4mm白玻,表面辐射率 & 2=0.84

表5给出表4中四种真空玻璃按不同标准算出的传热系数

由此可见,由于计算的依据不同,传热系数值就略有不同,但差别很小。但如果测试

时的两表面温度与标准规定差别较大,则测出的真空玻璃热导值也会差别较大。例如当两表面分别为10C和30C时,表4中序号1真空玻璃辐射热导数值将由0.88升为1.10。以此算出的传热系数将由1.12升为1.26。此值显然不是标准规定的K值,应该对辐射热导值 1.10进行温度修正后再计算K值。

7 ?真空玻璃的“表观导热系数”

一般均匀材料用导热系数(热导率)入表征其导热性能。其定义为:在稳态条件下,1m厚的物体,两侧表面温度差为1K时,单位时间内通过1m2面积传递的热量。我国法定单位为

Wm-1K-1

真空玻璃不是均匀连续材料,是一薄片结构。为了便于与其它保温材料比较其性能,

常引用“表观导热系数”或称“折算导热系数”的概念。其含义可想象成将许多片真空玻

璃叠合到1m厚时,其导热系数的值。

以表4中序号3的真空玻璃为例,其厚度约为8mm

在1m厚度中等效地可叠放真空玻璃数为:

故可以想到此时热导将减少125倍,热阻将增大125倍。

故表观导热系数为

实际上根据下式(9)即可方便地算出表观导热系数

丫表=C真空d(9)

式中d为真空玻璃厚度,单位为m

表6列出几种常见建筑材料的导热系数

对比可知,真空玻璃由于特别薄,故表观导热系数远低于一般保温材料,也比我国

GB4272-92标准规定的保温材料导热系数界定值0.12Wm-1K-1小十多倍,是性能极优良的保温隔热体。

如果以表6中红砖墙为例形象地比喻,不难算出表4中序号1至4的4种真空玻璃分

别相当于厚为0.60m,0.66m,0.86m和1.10m红砖墙的保温性能

二、组合真空玻璃的种类和传热系数计算方法

1.真空夹层玻璃

目前,已生产或正研发的夹层玻璃有两种,如图 5 所示

图5所示的是单面夹层结构,也可以做成双面夹层结构,EVA膜(也称EN膜)厚度约为0.4和0.7mm两种。聚碳酸酯板厚度约为1.2mm附加玻璃板在2.5mm到5mn之间选用,也可用钢化玻璃。其特点是安全性和防盗性,同时其传热系数、隔声及抗风压等性能也优于真空玻璃原片,总厚度也比较薄。计算此类组合真空玻璃的热阻和热导时,只要将图 3 所示玻璃板的热阻R1和R2加以修正即可。如以R'表示图5A中上部二片玻璃及夹胶的热阻之和,即R1〃=R1+F 胶+R附加玻璃

R胶可以根据胶的导热系数和厚度算出,R附加玻璃由表1查出。

用R1〃代替公式(6)中的R1,就可算出图5A中真空夹层玻璃的热阻,进而算出其传热系数。

由于R1〃在真空玻璃热阻中所占比例很小,算出的真空玻璃热阻变化不会很大,因而传热系数也不会变化很大。

2.“真空+中空”组合真空玻璃

其结构如图6所示

此种结构相当于把真空玻璃当成一片玻璃再与附加玻璃板合成中空,附加玻璃板厚度一般选5或6mm的钢化玻璃,放在建筑物外侧,也可以做成“中空+真空+中空”的双面中空组合形式。

此类组合除解决安全性外,其隔热隔声性能也都有提高。特别是附加玻璃板也选用Low -E钢化玻璃时更使传热系数降低。

计算这种组合真空玻璃时首先要从原理上认识到,在我们所讨论的温度和温差范围内,热辐射波长是在远红外4-40卩m波段,钠钙玻璃对此波段的电磁辐射基本上不透明,所以在计算三块以上玻璃的辐射热阻时,不必考虑透过第一块的辐射对第三块的影响,只要分段计算再相加即可,所以如果“真空+中空“组合的总热阻为R组合,可写成:

R组合=R真空+R中空(10)

R中空是用两块与附加玻璃板等厚的玻璃制成的中空玻璃的热阻,各种中空玻璃和真空

玻璃的热阻和传热系数参考数据可由本文附录4查到。

由(10)式算出的R组合只多算了一片玻璃的热阻,误差很小。

算出R组合后再用它代替公式(8)中的R真空,即可算出传热系数值。

例如,用表4中序号3的真空玻璃与表7中序号3的中空玻璃组合成4L+0.15V+4+12A+4L 的“真空+中空”玻璃时,由式(10)

R组合=(1.06+0.385 ) W-1m2K=1.46W-1m2K

将R组合代入公式(8)代替R真空,计算出K值为0.63Wm-2K-1

北京天恒大厦及清华大学超低能耗示范楼等建筑都使用了“中空+真空+中空”构,都达到K值<1的目标。其隔声量也都达到36dB以上水平。

3?“真空夹层+中空”结构

此结构如图7所示。

此种结构传热系数与“真空+中空”相近,计算方法只需把二、1,二、2两种结构的计算结合即可,此结构的优点除传热系数低之外,厚度比“中空+真空+中空”薄,而且由于真空玻璃两侧不对称,减小了声音传播的共振,使隔声性能提高。

曾为北京某工程制作了样品为6+0.38EVA+4L+0.15V+4+12A+6结构,尺寸为1500mr? 1200mm总厚度32.5mm经清华大学建筑物理实验室实测计权隔声量为42dB,离玻璃幕墙国家标准计权隔声量最高级只差3dB。传热系数可在0.7-0.9Wm-2k-1之间,由LOW-E玻璃的选取来确定。

4 ?双真空层真空玻璃

其结构如图8所示

依据二.2中提到的原理,此种结构的总热阻可看成两片真空玻璃热阻之和,如果是相同结构的真空玻璃,总热阻则为单一真空玻璃的两倍

即R双真空=2R真空(11)

例如仍以表4序号3的真空玻璃为例,构成如图8A “4L+0.15V+4+0.15V+4L”或如图

B “4L+0.15V+4L+0.15V+4” 的双真空玻璃.

根据式(11)R双真空=2X 1.06W-1m2K

=2.12W-1m2K

以此结果代入公式(8)代替R真空算出K值为0.44Wm-2K-1

应该说明,图8中A和B两种结构中Low-E膜的位置不同,不影响K值,只影响实际使用时

三片玻璃的温度分布。

双真空玻璃的热阻高,K值低,而且很薄,可做到约9mn厚,也可以制成双真空层夹层安全玻璃,具有很好的发展潜力。

由上述计算可以看出,要使真空玻璃传热系数低,必须满足三个条件:

1. 真空度要高,使残余气体传热可忽略不计。

2. 在满足光学条件的基础上,低辐射膜的辐射率尽可能低。

3. 支撑物热导尽可能小。

目前,真空技术和吸气剂技术的发展,满足第一个条件已非难事。镀膜技术的发展使辐射率小于0.1的LOWE “硬”膜指日可待。材料及其加工技术和自动化佈放技术的进展,也使支撑物越做越小,上述第2、3项条件也不断改进。这样,真空玻璃传热系数的优势越发明显。

上述组合真空玻璃热阻及传热系数计算也表明,由于真空玻璃很薄,使它具有与其它玻璃深加工技术的兼容性,不仅可以与其它技术结合发展,同时也弥补了真空玻璃的不足之处。

随着科学技术发展,新材料、新工艺、新技术不断出现,真空玻璃本身的质量将会不断提高。生产工艺和设备也将不断更新,产量会不断扩大,成本也会不断降低。组合真空玻璃的品种也会不断增多。国内外的研究表明,对大多数地区而言,建筑物围护结构的传热系数应至少达到1Wm-2k-1的水平,过去大量使用的总厚度约390mm勺37砖墙(外加砂浆)的传热系数约为1.7Wm-2k-1,总厚度约410mm勺37空心砖墙(外加厚砂浆)的传热系数已接近1Wm-2k-1各种新型墙体的传热系数已可降到0.4至0.8 Wm-2k-1之间。而门窗则

是建筑围护结构的能耗大户。单片5mn白玻的传热系数约为6.1Wm-2k-1,比墙体差6倍以上,形象地比喻,每一扇非节能窗的能耗就相当于点着一盏数十瓦的长明灯在长年累月地消耗能量。三十多年前,在第一次石油危机之后,国外科学家就提出研制传热系数小于1

的玻璃窗,称之为“超级玻璃窗”(Superwindows)。真空玻璃的出现,使这一设想成为轻

易之举,双真空玻璃的出现,更将使我们进入“超级真空玻璃窗”阶段。

各种边部密封材料的导热系数

表3 Low-E玻璃膜面位置对节能的影响

由于气体的导热系数很低(空气0.024W/mK氩气0.016W/mK

各材料的传热系数

各材料的传热系数 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

注:1K b—窗玻璃的传热系数,K c—窗的传热系数; 2表玻璃性能数据取自有关研究报告及厂家的产品样本,窗框对窗传热系数的影响是根据窗框比及窗框和玻璃的计算传热系数通过计算得出的,供参考; 3多层中空玻璃、其他玻璃品种及呼吸透明幕墙(双层皮玻璃幕墙)的性能可参考其他有关资料。

注:表玻璃性能数据取自有关研究报告,仅供参考。 各种材料的导热系数 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。 通常把导热系数较低的材料称为保温材料,而把导热系数在(m*k)度以下的材料称为高效保温材料。 金属的热传导系数表: 银 429 铜 401 金 317 铝 237 铁 80 锡 67 铅 diamond 钻石 2300 silver 银 429 cooper 铜 401 gold 金 317 aluminum 铝 237 物质温度导热系数物质温度导热系数亚麻布 50 落叶松木 0 木屑 50 普通松木 45 ~海砂 20 杨木 100 研碎软木 20 胶合板 0 压缩软木 20 纤维素 0 聚苯乙烯 100 丝 20 ~硫化橡胶 50 ~炉渣 50 镍铝锰合金 0 硬质胶 25 青铜 30 32~153 白桦木 30 殷钢 30 11 橡木 20 康铜 30 雪松 0 黄铜 20 70~183 柏木 20 镍铬合金 20 ~171 普通冕玻璃 20 1 石棉 0 ~石英玻璃 4 纸 12 ~燧石玻璃 32 皮棉重燧石玻璃矿渣棉 0 ~精制玻璃 12 毡汽油 12 蜡 凡士林 12 纸板“天然气”油 12 皮革~甘油 0 冰煤油 100 新下的雪蓖麻油 500 填实了的雪橄榄油 0 瓷已烷 0 石蜡油二氯乙烷变压器油 90% 硫酸石油醋酸 18 石蜡硝基苯柴油机燃油二硫化碳沥青甲醇玄武岩四氯化碳拌石水泥三氯甲烷花岗石~氨气 * 丙铜水蒸汽 * ~ 苯重水蒸汽 * 水空气 * 聚苯板木工板重水硫化氢 * 表 2 窗体材料导热系数窗框材料钢材铝合金 PVC PA 松木导热系数 203 表 3 不同

6+9A+6Low-E玻璃传热系数

6+9A+6Low-E 中空玻璃热传导系数U 值 玻璃热阻:W K m r /11?=;普通玻璃表面的校正辐射率:1ε=0.837;Low-E 玻璃表面的校正辐射率:2ε=0.1;外侧玻璃表面温差:K T 15=?;玻璃的平均温度:K T m 283=;Stefan-Boltzmann 常数:428/1067.5K m W ??=-σ;室外玻璃表面热交换系数:)/(232K m W h e ?=;室内玻璃表面热交换系数:)/(82K m W h i ?=;中空玻璃的气层厚度:m s 009.0=;玻璃片厚度:m f f 006.021==。 空气性能参数(T=283K ) 密度:3/232.1m kg =ρ;动态黏度:)/(10761.15s m kg ??=-μ;热传导系数:)/(10496.22K m W ??=-λ;比热容:)/(10008.13K kg J c ??=。 Prandtl 系数 711.010496.210008.110761.12 3 5--????==λμc P r Granshof 系数 1855) 10761.1(283232.115009.081.981.9252 3223=?????=?=-μρm r T T s G Nusselt 系数 536.0)711.01855(035.0)(035.038.038.0=??=?=r r u P G N 取1 中空玻璃中气体导热 )/(77.2009.010496.2122 K m W s N h u g ?=??==-λ 中空玻璃中气体辐射导热 )/(5.0283)11 .01837.01(1067.54)111 (423183121K m W T h m T ?=?-+???=?-+=---εεσ 中空玻璃中气体的总导热 )/(27.35.077.22K m W h h h T g s ?=+=+= 中空玻璃的导热 W K m r f f h h s t /318.0012.027.31)(112121?=+=?++= 中空玻璃的传热系数 W K m h h h U t i e /486.0318.0812*******?=++=++= 计算结果 6+9A+6Low-E 中空玻璃的传热系数U 值为2.1)/(2K m W ?。

各类玻璃的传热系数

精心整理附表外窗(包括透明幕墙、屋顶透明部分)的传热系数 玻璃 间隔层 (mm) 间隔层 气体 玻璃传热系数K b W/(m2·K) 窗框K c 中空玻璃6 空气 3.00 塑料 2.58~2.79 铝合金 3.69~4.38 PA隔热铝合金 3.18~3.33 12 2.60 塑料 2.34~2.47 铝合金 3.38~4.13 PA隔热铝合金 2.70~3.09 辐射率≤0.25 Low-E中空玻璃(在线)6 空气 2.80 塑料 2.44~2.63 铝合金 3.47~4.17 PA隔热铝合金 2.97~3.16 9 2.20 塑料 2.09~2.13 铝合金 2.99~3.81 PA隔热铝合金 2.51~2.79 12 1.90 塑料 1.90 铝合金 2.76~3.63 PA隔热铝合金 2.26~2.62 6 氩气 2.40 塑料 2.26~2.30 铝合金 3.17~3.91 PA隔热铝合金 2.66~2.93 9 1.80 塑料 1.82~1.84 铝合金 2.68~3.56 PA隔热铝合金 2.18~2.56 12 1.70 塑料 1.73~1.79 铝合金 2.60~3.50 PA隔热铝合金 2.11~2.50 辐射率≤0.15 Low-E中空玻璃(离线)12 空气 1.80 塑料 1.82~1.84 铝合金 2.68~3.56 PA隔热铝合金 2.18~2.56 氩气 1.50 塑料 1.58~1.67 铝合金 2.45~3.38 PA隔热铝合金 1.94~2.39 双银Low-E 中空玻璃12 空气 1.70 塑料 1.73~1.79 铝合金 2.60~3.50 PA隔热铝合金 2.11~2.50 氩气 1.40 塑料 1.50~1.60 铝合金 2.37~3.32 PA隔热铝合金 1.86~2.32 注:1K b—窗玻璃的传热系数,K c—窗的传热系数; 2表玻璃性能数据取自有关研究报告及厂家的产品样本,窗框对窗传热系数的影响是根据窗框比及窗框和玻璃的计算传热系数通过计算得出的,供参考; 3多层中空玻璃、其他玻璃品种及呼吸透明幕墙(双层皮玻璃幕墙)的性能可参考其他有关资料。 附表各种玻璃的遮阳系数 玻璃玻璃 颜色 可见光(%)太阳能(%)玻璃遮 阳系数 SC 透射反射透射反射 中空玻璃 间隔层6mm无色79 14 63 12 0.81 间隔层12mm无色75 14 58 11 0.77 着色中空玻璃蓝色66 12 47 8.4 0.65 绿色65 12 48 8.5 0.66 茶色46 10 46 8.6 0.64 灰色39 8 38 8 0.54 热反射中空玻璃反 射 颜 色 深绿色无色8 16 12 11 0.26 绿色 绿色45 9 26 6 0.42 蓝绿40 9 24 6 0.40 蓝绿色蓝绿49 26 31 14 0.46 灰绿色 绿色46 17 28 9 0.44 蓝绿40 19 28 11 0.44 现代绿色绿色48 26 28 13 0.44 蓝色无色41 17 33 13 0.48

中空玻璃传热系数计算

6mm+9A+6mmLow-e中空玻璃K(U)值计算书 1、计算公式及取值 P r=μc /λ 式中μ——动态黏度,取1.761×10-5kg/(m?s); c——比热容,空气取 1.008×103J/(kg?K)、氩气取0.519×103J/(kg?K); λ——导热系数,空气取2.496×10-2W/(m?K)、氩气取1.684×10-2W/(m?K)。 G r=9.81s 3ΔTρ2/Tmμ2 式中s——中空玻璃的气层厚度(m); ΔT ——外片玻璃表面温差,取15K; ρ——密度,空气取1.232kg/m3、氩气取1.669 kg/m3; T m——玻璃的平均温度,取283K; μ——动态黏度,空气取1.761×10-5kg/(m?s)、氩气取2.164×10-5kg/(m?s)。 N u= 0.035(G r Pr)0.38,如计算结果Nu<1,取Nu=1。 H g= N u λ/s W/(m2?K) H T =4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3 式中σ——常数,取5.67×10-8 W/(m2?K4); ε1 ——外片玻璃表面的校正辐射率; ε2 ——内片玻璃表面的校正辐射率;

ε1、ε2取值: 普通透明玻璃τν>15% 0.837 (GB/T2680表4) 真空磁控溅射镀膜玻璃τν≤15% 0.45 (GB/T2680表4) τν>15% 0.70 (GB/T2680表4) LOW-E镀膜玻璃τν>15% 应由试验取得,如无试验资料时可取 0.09~0.115。 h s = h g + h T 1/h t=1/h s+δ/ r1 式中δ——两片玻璃总厚度; r1——玻璃热阻,取1(m?K)/W。 1/U=1/h e +1/h i+1/h t 式中h e——玻璃外表面换热系数,取21(19)W/(m2?K); h i——玻璃内表面换热系数,取8(8.7)W/(m2?K)。括号中数字为GB50176有关规定。 2、计算 P r=μc/λ=1.761×10-5×1.008×103 /2.496×10-2 =0.711 G r=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0063×15×1.2322/283× (1.761×10-5)2= 550 N u 0.035(Gr Pr)0.38= 0.035(0.711×550)0.38=0.09 取Nu=1 H g= Nu λ/s =1×2.496×10-2/0.006=4.16 W/(m2?K) HT=4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3=4×5.67×10-8×(1/0.837+1/0.10-1)-1×2833=0.504 W/(m2?K)

幕墙中空玻璃传热系数计算方法

幕墙中空玻璃传热系数计算方法如下: 1.公式P r=μc /λ 式中μ——动态黏度,取1.761×10-5kg/(m?s); c——比热容,空气取1.008×103J/(kg?K)、氩气取0.519×103J/(kg?K); λ——导热系数,空气取2.496×10-2W/(m?K)、氩气取1.684×10-2W/(m?K)。 G r=9.81s 3ΔTρ2/Tmμ2 式中s——中空玻璃的气层厚度(m); ΔT ——外片玻璃表面温差,取15K; ρ——密度,空气取1.232kg/m3、氩气取1.669 kg/m3; T m——玻璃的平均温度,取283K; μ——动态黏度,空气取1.761×10-5kg/(m?s)、氩气取2.164×10-5kg/(m?s)。 N u= 0.035(G r Pr)0.38,如计算结果Nu<1,取Nu=1。 H g= N u λ/s W/(m2?K) H T =4ζ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3 式中ζ——常数,取5.67×10-8 W/(m2?K4); ε1 ——外片玻璃表面的校正辐射率; ε2 ——内片玻璃表面的校正辐射率; ε1、ε2取值: 普通透明玻璃ην>15% 0.837 (GB/T2680表4)真空磁控溅射镀膜玻璃ην≤15% 0.45 (GB/T2680表4) ην>15% 0.70 (GB/T2680表4) LOW-E镀膜玻璃ην>15% 应由试验取得,如无试验资料时可取 0.09~0.115。 h s = h g + h T 1/h t=1/h s+δ/ r1 式中δ——两片玻璃总厚度; r1——玻璃热阻,取1(m?K)/W。 1/U=1/h e +1/h i+1/h t 式中h e——玻璃外表面换热系数,取23(19)W/(m2?K); h i——玻璃内表面换热系数,取8(8.7)W/(m2?K)。括号中数字为GB50176有关规定。 2. 例题 例1 求12mm白玻+12mm(空气)+ 12mm白玻中空玻璃的传热系数。 解P r=μc/λ=1.761×10-5×1.008×103 /2.496×10-2 =0.711 G r=9.81s3ΔTρ2/Tmμ2=9.81×0.0123×15×1.2322/283× (1.761×10-5)2= 4398 N u 0.035(G r Pr)0.38= 0.035(0.711×4398)0.38=0.745 取Nu=1 H g= N u λ/s =1×2.496×10-2/0.012=2.08 W/(m2?K)

玻璃的传热系数计算

4.3 热工设计 4.3.1 本系统用于外墙外保温时的保温层设计厚度,应根据《河南省公共建筑节能设计标准》(DBJ41/075-2006)、《河南省居住建筑节能设计标准(寒冷地区)》(DBJ41/062-2005)、《河南省居住建筑节能设计标准(夏热冬冷地区)》(DBJ41/071-2006)规定的外墙传热系数限值,通过热工计算确定。 4.3.2 ZCK无机复合保温板用于外墙外保温时,其导热系数(λ)、蓄热系数(S)设计计算值和修正系数按下表取值。 表4.3.2 ZCK无机复合保温板λ、S、修正系数 4.3.3 热工计算示例,以采用60mm保温板为例。 示例一:200mm混凝土剪力墙外贴60mm保温板,计算如下: Ra=R内+R1+R2+R3+R4+R外=0.11+0.0215+0.1149+1.1429+0.005+0.04=1.4343 Ka=1/R=1/1.4333=0.70W/(m2.K) 其中:R内为内表面换热阻,0.11m2.K/W; R1为水泥砂浆层热阻,0.02/0.81=0.0215 m2.K/W; R2为混凝土剪力墙层热阻,0.2/1.74=0.1149 m2.K/W; R3为保温板层热阻,0.06/(0.05*1.05)=1.1429 m2.K/W; R4为抗裂砂浆层热阻,0.005/0.93=0.005 m2.K/W; R外为外表面换热阻,0.04m2.K/W; 示例二:200mm加气混凝土砌块外贴60mm保温板,计算如下: Rb=R内+R1+R2+R3+R4+R外=0.11+0.0215+0.80+1.1429+0.005+0.04=2.1194 Kb=1/R=1/2.1194=0.47W/(m2.K) 其中:R内为内表面换热阻,0.11m2.K/W; R1为水泥砂浆层热阻,0.02/0.81=0.0215 m2.K/W; R2为加气混凝土砌块层热阻,0.2/(0.20*1.25)=0.80 m2.K/W; R3为保温板层热阻,0.06/(0.05*1.05)=1.1429 m2.K/W; R4为抗裂砂浆层热阻,0.005/0.93=0.005 m2.K/W;

各材料的传热系数

精心整理 玻璃结构膜层位置厚度 Mm 传热系数 W/m2K 遮阳系数Ht Gain W/m2 单层玻璃 6mmC 无 5.8 5.818 0.92 630 10mmC 无9.9 5.68 0.91 612 12mmC 无12.1 5.604 0.87 570 夹层玻璃 3mmC+0.38PVB+3mmC 无 6.1 5.727 0.91 610 5mmC+0.76PVB+5mmC 无10.1 5.58 0.86 579 5mmC+0.76PVB+6mmC 无11.3 3.54 0.74 489 普通中空 6mmC+6A+6mmC 无17.9 3.109 0.829 548 6mmC+6Ar+6mmC 无17.9 2.842 0.830 547 6mmC+9A+6mmC 无20.9 2.835 0.830 547 6mmC+9Ar+6mmC 无20.9 2.624 0.831 546 6mmC+12A+6mmC 无24.0 2.700 0.831 545 6mmC+16A+6mmC 无27.9 2.691 0.831 545 6mmC+12Ar+6mmC 无24.0 2.532 0.831 545 6mmC+16Ar+6mmC 无27.9 2.547 0.831 545 12mmC+12Ar+12mmc 无36.3 2.450 0.830 482 双中空玻璃 6mmC+6A+6mmC+6A+6mmC 无29.9 2.142 0.730 478 6mmC+6Ar+6mmC+6Ar+6mmC 无29.9 1.902 0.731 478 6mmC+9A+6mmC+9A+6mmC 无35.9 1.893 0.731 478 6mmC+9Ar+6mmC+9Ar+6mmC无35.9 1.7120.732477 6mmC+12Ar+6mmC+12Ar+6mmC无41.9 1.6130.732477单Low-E中空玻璃 6mmC+6A+6mmL0.16 3 17.9 2.516 0.771 506 6mmC+6Ar+6mmL0.16 3 17.9 2.082 0.777 507 6mmC+9A+6mmL0.16 3 20.9 2.084 0.777 507 6mmC+9Ar+6mmL0.16 3 20.9 1.731 0.782 507 6mmC+12A+6mmL0.16 3 24.0 1.890 0.780 507 6mmC+12Ar+6mmL0.16324.0 1.6160.785508 6mmC+12Ar+6mmL0.027 3 23.9 1.329 0.538 349 6mmC+12Ar+6mmL0.027 2 23.9 1.329 0.420 279 6mmC+12Ar+6mmL0.16 2 24.0 1.616 0.723 469 6mmC+16A+6mmL0.16 3 27.9 1.920 0.784 508 6mmC+16Ar+6mmL0.16 2 27.9 1.685 0.723 467 6mmC+16Ar+6mmL0.16327.9 1.6850.787508双Low-E中空玻璃

手算6+12A+6Low-E玻璃传热系数

6+12A+6Low-E 中空玻璃热传导系数U 值 玻璃热阻:W K m r /11?=; 普通玻璃表面的校正辐射率:1ε=0.837; Low-E 玻璃表面的校正辐射率:2ε=0.1; 外侧玻璃表面温差:K T 15=?; 玻璃的平均温度:K T m 283=; Stefan-Boltzmann 常数:4 28/1067.5K m W ??=-σ; 室外玻璃表面热交换系数:)/(23 2K m W h e ?=; 室内玻璃表面热交换系数:)/(82K m W h i ?=; 中空玻璃的气层厚度:m s 012.0=; 玻璃片厚度:m f f 006.021==。 空气性能参数(T=283K ) 密度:3/232.1m kg =ρ; 动态黏度:)/(10761.15s m kg ??=-μ; 热传导系数:)/(10496.22K m W ??=-λ; 比热容:)/(10008.13K kg J c ??=。 Prandtl 系数 711.010 496.210008.110761.123 5--????==λμc P r Granshof 系数

4397) 10761.1(283232.115012.081.981.92523223=?????=?=-μρm r T T s G Nusselt 系数 745.0)711.04397(035.0)(035.038.038.0=??=?=r r u P G N 取1 中空玻璃中气体导热 )/(08.2012.010496.2122 K m W s N h u g ?=??==-λ 中空玻璃中气体辐射导热 )/(5.0283)11 .01837.01(1067.54)111 (423183121K m W T h m T ?=?-+???=?-+=---εεσ 中空玻璃中气体的总导热 )/(58.25.008.22K m W h h h T g s ?=+=+= 中空玻璃的导热 W K m r f f h h s t /399.0012.058 .21)(112121?=+=?++= 中空玻璃的传热系数

建筑玻璃U值和K值的说明

建筑玻璃U值和K值的说明 U值和K值都是衡量材料隔热性能的物理量,即传热系数。建筑玻璃的U值和K值都定义为:在标准条件下,单位时间内从单位面积的玻璃组件一侧空气到另一侧空气的传输热量。由此看出,U值和K值的概念和定义是完全相同的。 1.习惯上采用的符号。玻璃组件的传热系数,欧美国家大多用U来表示,日本工业标准JISR3209-1995和中国国标GB8484-87用K来表示。在我国,多数镀膜玻璃制造商在其产品说明书上给出U值。在国外,很多著名镀膜玻璃厂商给出U值,有些厂商给出K值,有些厂商指明U值=K值。 2.单位。根据定义,U值和K值国际单位制为w/m2.k ,其中w为热功率、m 2为玻璃面积、k为开氏温度。除了国际单位,还有英制单位BTU/h.ft2.℉,这里BTU为英制热量、h为小时、ft2为平方英尺、℉为华氏温度。两种单位之间的换算关系为 1 BTU/h.ft2.℉ = 5.68 w/m2.k 从以上分析看出,U值和K值的概念和定义是相同的,U值就是K值,K值就是U 值。但是由于以下原因,同一产品的U值(或K值)可能在不同的机构测试的数据有些差别。 3.测量方法。玻璃组件的U值(或K值)有两种常用的测量方法,一种叫分光法,另一种叫标定热箱法。分光法采用远红外光谱测量和数学物理运算相结合的方法,如美国加里福尼亚大学Lawrenze Berkley实验室开发的《Window 4. 1窗玻璃模拟计算软件》;标定热箱法是一种热工试验法,试验箱分冷室和热室,两室之间放置待测玻璃组件,测量稳态条件下的热量传递。 2.标准条件。玻璃组件的传热系数是一种复杂的物理量,与玻璃组件的辐射、传导、及环境气体的对流有关,换句话说不同条件下的传热系数值有点差别,

建筑幕墙玻璃热传导的U值和K值、R值

建筑幕墙玻璃热传导的U值、R值和K值的区别 热导率(k值) 热导率是用来度量材搜索料传导热量的能力,热导率愈高,热量在该材料的损耗就越少。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间直接传导的热量,公制单位是瓦/米·开尔文(W/m-K)。通常用k或λ来表示热导率。不同单位制下热导率的换算公式如下 1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K = 1730 mW/m-K 12 BTU-in/ft2 hr F = 1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K 1 BTU-in/ft 2 hr F = 0.144 W/m-K = 144 mW/m-K 和热导率相对应的是热阻率,用来表示材料阻止热量在某方向上传导的能力。热阻系数的单位是米·开尔文/瓦(m-K/W) 热阻值(R值) 热阻值R的定义是:在指定的温度下,某种材料在单位面积上阻止热量穿过的能力。材料的R值越高,就越适合作为保温材料。 热阻值的单位是 m2·K/W(英制:ft2·hr·F/BTU) 材料厚度/k值 = R值 连续的绝热材料的R值可以相加 R值和材料厚度具有线性关系 R/in = 144/k (mW/m-K) -> 12 mW/m-K 相当于每英寸厚度R值 = 12 和热阻值对应的是热导系数,单位是W/m2·K,在系统中这个值通常被称为总传热系数(OHTC)。 热阻值常常被用在建筑工程中,用来评价材料或者系统的相对保温能力。 热导系数(U值) U值用来度量导热能力,表示材料在单位面积上允许热量通过的能力,单位为W/m2·K。U值为R值的倒数,即U=1/R。 U值越低说明材料保温性越好(和k值概念很类似) OHTC和U值常常被认为是同义的。 U值与K值的区别 概念和定义相同。 U值和K值都是衡量材料隔热性能的物理量,即传热系数。 建筑玻璃的U值和K值都定义为:在标准条件下,单位时间从单位面积的玻璃组件一侧空气到另一侧空气的传输热量。 U-值: U- 值主要用来量度穿过玻璃系统的传热量,计算方式是华氏一度的温差下每小时穿过一平方英尺玻璃的热量。

真空玻璃传热系数计算

一、真空玻璃热导和热阻及传热系数的简单计算方法 1.两平行表面之间的辐射热导可由下式估算 C辐射=ε有效σ(T14-T24)/(T1-T2)(1) 式中T1,T2是两表面的绝对温度,单位为K ε有效是表面有效辐射率 σ是斯忒芬-波尔兹曼(Stefan-Boltzmann)常数,其数值为5.67×10-8Wm-2K-4。 在两平行表面温差不大(如数十度)的条件下,可用下面公式(2)计算,误差在百分之一以内。 C辐射=4ε有效σT3 (2) T是两表面的平均绝对温度。 (1)和(2)式中ε有效为有效辐射率,由下式(3)计算: ε有效=(ε1-1+ε2-1-1)-1 (3) 式中ε1是表面1的半球辐射率。 ε2是表面2的半球辐射率。 计算例:真空玻璃的一片玻璃是4mmLow-E玻璃,辐射率为0.10,另一片是4mm普通白玻,辐射率为0.84, 则可算出ε有效=(10+1.19-1)-1=0.098 按我国测试标准, 室内侧温度:T1=18+273=291K 室外侧温度:T2=-20+273=253K 平均温度:T=272K 公式(2)可简化为C辐射=4.564ε有效 据此可算出C辐射=0.447Wm-2K-1 R辐射=1/C辐射=2.237W-1m2K 2.圆柱支撑物热导可由公式(4)计算 式中λ玻为玻璃导热系数,约为0.76Wm-1K-1 h为支撑物高度,单位为m a为支撑物半径,单位为m b为支撑物方阵间距,单位为m λ支撑物为支撑物材料的导热系数,单位为Wm-1K-1

目前国内外均选用不锈钢材料制作支撑物,使得λ支撑物比λ玻大20倍以上,支撑物高度h又比半径a小,故公式(4)可简化为 计算例:当支撑物选用a=0.25mm,h=0.15mm方阵间距b=25mm 则C支撑物=0.608Wm-2K-1 我国新立基公司的专利采用环形(又称C形)支撑物,热导还可比上述计算值小10%至20%。 此例中C支撑物可按0.50Wm-2K-1计,则 支撑物热阻 正在研制的支撑物半径a=0.125mm,则C支撑物将减小一倍,为0.25Wm-2K-1 3.真空玻璃中的残余气体热导 真空玻璃生产工艺要求产品经过350℃以上高温烘烤排气,不仅把间隔内的空气(包括水气)排出,而且把吸附于玻璃内表面表层和深层的气体尽可能排出,使真空层气压达到低于10-1Pa(也就是百万分之一大气压)以下,这样残余气体传热才可以忽略不计。 实验证明,在使用过程中,温度升高和阳光照射还会使玻璃表层放出水气和CO2等气体,破坏真空度,破坏真空玻璃热性能。因此,在真空玻璃中还需放入吸气剂来不断吸收这些气体,以确保真空玻璃的长期寿命。 理论上,在气压低到气体分子平均自由程远大于真空玻璃间隔时,气体热导可用公式(6)计算。 式中a=a1a2/[a2+a1(1-a2)]为气体综合普适常数 其中a1和a2分别为两个表面的气体普适常数 P是气体压强,单位为Pa γ是气体的比热容比 T为间隔内两表面温度的平均值 M是气体的摩尔质量 R是摩尔气体常数 对于常温下的空气(含水气)a=0.5,可得到: C气=0.375 (7) C气单位:Wm-2K-1 由此可见 当P=0.1Pa时C气=0.0375Wm-2K-1 当P=1Pa时C气=0.375Wm-2K-1

各类玻璃的传热系数

附表F.0.9-1 外窗(包括透明幕墙、屋顶透明部分)的传热系数 玻璃 间隔层 (mm) 间隔层 气体 玻璃传热系数K b W/(m2·K) 窗框K c 中空玻璃6 空气 3.00 塑料 2.58~2.79 铝合金 3.69~4.38 PA隔热铝合金 3.18~3.33 12 2.60 塑料 2.34~2.47 铝合金 3.38~4.13 PA隔热铝合金 2.70~3.09 辐射率≤0.25 Low-E中空玻璃(在线)6 空气 2.80 塑料 2.44~2.63 铝合金 3.47~4.17 PA隔热铝合金 2.97~3.16 9 2.20 塑料 2.09~2.13 铝合金 2.99~3.81 PA隔热铝合金 2.51~2.79 12 1.90 塑料 1.90 铝合金 2.76~3.63 PA隔热铝合金 2.26~2.62 6 氩气 2.40 塑料 2.26~2.30 铝合金 3.17~3.91 PA隔热铝合金 2.66~2.93 9 1.80 塑料 1.82~1.84 铝合金 2.68~3.56 PA隔热铝合金 2.18~2.56 12 1.70 塑料 1.73~1.79 铝合金 2.60~3.50 PA隔热铝合金 2.11~2.50 辐射率≤0.15 Low-E中空玻璃(离线)12 空气 1.80 塑料 1.82~1.84 铝合金 2.68~3.56 PA隔热铝合金 2.18~2.56 氩气 1.50 塑料 1.58~1.67 铝合金 2.45~3.38 PA隔热铝合金 1.94~2.39 双银Low-E 中空玻璃12 空气 1.70 塑料 1.73~1.79 铝合金 2.60~3.50 PA隔热铝合金 2.11~2.50 氩气 1.40 塑料 1.50~1.60 铝合金 2.37~3.32 PA隔热铝合金 1.86~2.32 注:1K b—窗玻璃的传热系数,K c—窗的传热系数; 2表F.0.9-1玻璃性能数据取自有关研究报告及厂家的产品样本,窗框对窗传热系数的影响是根据窗框比及窗框和玻璃的计算传热系数通过计算得出的,供参考; 3多层中空玻璃、其他玻璃品种及呼吸透明幕墙(双层皮玻璃幕墙)的性能可参考其他有关资料。 附表F.0.9-2 各种玻璃的遮阳系数 玻璃玻璃 颜色 可见光(%)太阳能(%)玻璃遮 阳系数 SC 透射反射透射反射 中空玻璃 间隔层6mm无色79 14 63 12 0.81 间隔层12mm无色75 14 58 11 0.77 着色中空玻璃蓝色66 12 47 8.4 0.65 绿色65 12 48 8.5 0.66 茶色46 10 46 8.6 0.64 灰色39 8 38 8 0.54 热反射中空玻璃反 射 颜 色 深绿色无色8 16 12 11 0.26 绿色 绿色45 9 26 6 0.42 蓝绿40 9 24 6 0.40 蓝绿色蓝绿49 26 31 14 0.46 灰绿色 绿色46 17 28 9 0.44 蓝绿40 19 28 11 0.44 现代绿色绿色48 26 28 13 0.44

各类玻璃的传热系数

附表外窗(包括透明幕墙、屋顶透明部分)的传热系数 玻璃间隔层 (mm) 间隔层 气体 玻璃传热系数K b W/(m2·K) 窗框K c 中空玻璃 6 空气 3.00 塑料 2.58~2.79 铝合金 3.69~4.38 PA隔热铝合金 3.18~3.33 12 2.60 塑料 2.34~2.47 铝合金 3.38~4.13 PA隔热铝合金 2.70~3.09 辐射率≤0.25 Low-E中空玻璃(在线) 6 空气 2.80 塑料 2.44~2.63 铝合金 3.47~4.17 PA隔热铝合金 2.97~3.16 9 2.20 塑料 2.09~2.13 铝合金 2.99~3.81 PA隔热铝合金 2.51~2.79 12 1.90 塑料 1.90 铝合金 2.76~3.63 PA隔热铝合金 2.26~2.62 6 氩气 2.40 塑料 2.26~2.30 铝合金 3.17~3.91 PA隔热铝合金 2.66~2.93 9 1.80 塑料 1.82~1.84 铝合金 2.68~3.56 PA隔热铝合金 2.18~2.56 12 1.70 塑料 1.73~1.79 铝合金 2.60~3.50 PA隔热铝合金 2.11~2.50 辐射率≤0.15 Low-E中空玻璃(离线)12 空气 1.80 塑料 1.82~1.84 铝合金 2.68~3.56 PA隔热铝合金 2.18~2.56 氩气 1.50 塑料 1.58~1.67 铝合金 2.45~3.38 PA隔热铝合金 1.94~2.39 双银Low-E 中空玻璃12 空气 1.70 塑料 1.73~1.79 铝合金 2.60~3.50 PA隔热铝合金 2.11~2.50 氩气 1.40 塑料 1.50~1.60 铝合金 2.37~3.32 PA隔热铝合金 1.86~2.32 注:1K b—窗玻璃的传热系数,K c—窗的传热系数; 2表玻璃性能数据取自有关研究报告及厂家的产品样本,窗框对窗传热系数的影响是根据窗框比及窗框和玻璃的计算传热系数通过计算得出的,供参考; 3多层中空玻璃、其他玻璃品种及呼吸透明幕墙(双层皮玻璃幕墙)的性能可参考其他有关资料。 附表各种玻璃的遮阳系数 玻璃玻璃 颜色 可见光(%)太阳能(%)玻璃遮 阳系数 SC 透射反射透射反射 中空玻璃间隔层6mm无色79 14 63 12 0.81 间隔层12mm无色75 14 58 11 0.77 着色中空玻璃蓝色66 12 47 8.4 0.65 绿色65 12 48 8.5 0.66 茶色46 10 46 8.6 0.64 灰色39 8 38 8 0.54 热反射中空玻璃反 射 颜 色 深绿色无色8 16 12 11 0.26 绿色 绿色45 9 26 6 0.42 蓝绿40 9 24 6 0.40 蓝绿色蓝绿49 26 31 14 0.46 灰绿色 绿色46 17 28 9 0.44 蓝绿40 19 28 11 0.44 现代绿色绿色48 26 28 13 0.44 蓝色无色41 17 33 13 0.48 银灰色无色48 27 53 21 0.69 辐射率≤0.25Low-E无色63 16 48 13 0.63 ——仅供参考

中空玻璃传热系数计算方法

中空玻璃6+6a+6的传热系数计算方法 默认分类2010-08-10 09:46:33 阅读68 评论0 字号:大中小 幕墙中空玻璃传热系数计算方法如下: 1.公式P r=μc /λ 式中μ——动态黏度,取1.761×10-5kg/(m?s); c——比热容,空气取1.008×103J/(kg?K)、氩气取0.519×103J/(kg?K); λ——导热系数,空气取2.496×10-2W/(m?K)、氩气取1.684×10-2W/(m?K)。 G r=9.81s 3ΔTρ2/Tmμ2 式中s——中空玻璃的气层厚度(m); ΔT ——外片玻璃表面温差,取15K; ρ——密度,空气取1.232kg/m3、氩气取1.669 kg/m3; T m——玻璃的平均温度,取283K; μ——动态黏度,空气取1.761×10-5kg/(m?s)、氩气取2.164×10-5kg/(m?s)。 N u= 0.035(G r Pr)0.38,如计算结果Nu<1,取Nu=1。 H g= N u λ/s W/(m2?K) H T =4ζ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm 3 式中ζ——常数,取5.67×10-8 W/(m2?K4); ε1 ——外片玻璃表面的校正辐射率; ε2 ——内片玻璃表面的校正辐射率; ε1、ε2取值: 普通透明玻璃ην>15% 0.837 (GB/T2680表4) 真空磁控溅射镀膜玻璃ην≤15% 0.45 (GB/T2680表4) ην>15% 0.70 (GB/T2680表4) LOW-E镀膜玻璃ην>15% 应由试验取得,如无试验资料时可取0.09~0.115。

建筑玻璃常用的光学热工性能指标

建筑玻璃常用的光学热工性能指标 早期人们对玻璃的要求仅是透光、平整和外观质量好。随着能源及环境政策的不断深入落实,节能建筑、绿色建筑、环境友好性建筑等概念日益得到了人们的认可,并迅速发展起来。这些类型的建筑都对玻璃提出了越来越多的光学热工性能指标要求,由此也诞生了更多的新型玻璃品种。在实际选购玻璃时,一方面建筑设计师会提出多项指标要求企业加工玻璃产品,另一方面企业也会尽可能全面地标示出自己产品的光学热工性能供客户选择。准确地了解和分析这些特性参数,才能选择到适合的玻璃产品,从而使建筑物符合标准规定的性能要求。但由于光学热工性能指标专业性较强,普及应用时间较短,容易出现理解不清和表达错误。因此,本文将有关建筑玻璃常用的光学热工性能指标进行列举和解释,供生产和应用中相关技术人员准确理解及使用。 玻璃表面辐射率:也称为E值。从Low-E玻璃开始这一词汇就频繁地被使用,是判断是否为Low-E玻璃的标准,也是表征节能特性的重要指标,直接影响着玻璃传热系数的大小。定义为玻璃表面单位面积辐射的热量同单位面积黑体在相同温度,相同条件下辐射热量之比,数据范围为0-1。辐射率越低,玻璃吸收热量的能力越低,反射热量能力越强。耀华在线Low-E玻璃的辐射率低于0.2,能良好地反射80%以上的远红外热量,具有优良的节能性能;而普通玻璃的辐射率为0.84,仅能反射11%左右的热量。玻璃的辐射率使用红外光谱仪测定后经计算得出,国内依据的标准是GB/T2680,国际标准是ISO10292。 可见光反射比Lightreflectance:可简写为Rvis,主要用于限制玻璃幕墙的反射“光污染”现象。在《玻璃幕墙光学性能》标准中做了如下限定:“玻璃幕墙应采用反射比不大于0.30的幕墙玻璃”,“主干道、立交桥、高架路两侧建筑物高20m 以下部分,其余路段高10m以下部分如使用玻璃幕墙,应采用反射比不大于0.16的玻璃”。 可见光透射比Lighttransmittance:简写为Tvis,是最早被普及使用的玻璃光学性能参数。这一指标不仅影响着建筑的通透效果,还直接影响着室内的照明能耗,所以在《公共建筑节能设计标准》中提出了“当窗墙比小于0.4时,玻璃的可见光透射比不应小于0.4”的限制耍求。

凤铝断桥铝门窗热工性能计算书

凤铝断桥铝门窗热工性能计算书 I、设计依据: 《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001 《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003 《民用建筑热功设计规范》GB50176-93 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008 相关计算和定义均按照ISO10077-1和ISO10077-2的方法进行计算和定义 II、计算基本条件: 1、设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,所采用的环境边界条件应统一采用本标准规定的计算条件。 2、计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑设计或节能设计标准。 3、各种情况下都应选用下列光谱: S(λ):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1) D(λ):标准光源光谱函数(CIE D65,ISO 10526) R(λ):视见函数(ISO/CIE 10527)。 4、冬季计算标准条件应为: 室内环境温度:T in=20℃ 室外环境温度:T out=-20℃ 室内对流换热系数:h c,in=3.6 W/m2.K 室外对流换热系数:h c,out=16 W/m2.K 室外平均辐射温度:T rm=T out

太阳辐射照度:I s=300 W/m2 5、夏季计算标准条件应为: 室内环境温度:T in=25℃ 室外环境温度:T out=30℃ 室内对流换热系数:h c,in=2.5 W/m2.K 室外对流换热系数:h c,out=16 W/m2.K 室外平均辐射温度:T rm=T out 太阳辐射照度:I s=500 W/m2 6、计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取I s= 0 W/m2.计算门窗的传热系数时,门窗周边框的室外对流换热系数h c,out应取 8 W/m2.K,周边框附近玻璃边缘(65mm内)的室外对流换热系数h c,out应取 12 W/m2.K 7、计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件. 8、抗结露性能计算的标准边界条件应为: 室内环境温度:T in=20℃ 室外环境温度:T out=0℃ -10℃ -20℃ 室内相对湿度:RH=30%、60% 室外对流换热系数:h c,out=20 W/m2.K 9、计算框的太阳能总透射比g f应使用下列边界条件 q in=α* I s q in:通过框传向室内的净热流(W/m2) α:框表面太阳辐射吸收系数 I s:太阳辐射照度(I s=500W/m2) 10、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005有关规定: (1)各城市的建筑气候分区应按表4.2.1确定。

建筑节能与门窗传热系数

石家庄鹏景新能源科技有限公司(门窗导热系数) 1、建筑节能与门窗传热系数 我国的建筑能耗约占全国能源消耗总量的1/4,我国寒冷地区采暖能耗已达到1.79亿吨标准煤,占全国能源消费总量的13.6%,其中建筑外门窗的能耗约占建筑物全部热损失50%。在建筑保温性能上我国与气候条件相近的发达国家相比,外窗为2.2倍,外墙为4倍。因此提高门窗的保温性能对建筑节能有重要的作用。 我国《建筑节能"九五"计划和2010年规划》目标是:新建采暖居住建筑1996年以前在1980~1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30%为第一阶段;1996年起在达到第一阶段要求的基础上节能30%为第二阶段;2005年起在达到第二阶段要求的基础上再节能30%为第三阶段。为了实现建筑节能50%的第二步目标,建设部发布JGJ26-95《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》(表1)。近几年,全国部分地区已经开始制定或逐步完善建筑节能管理办法,部分省、市自治区也颁布相应的行政法规。例如北京市建委1999年发布的《北京市"九五"住宅建设标准,建筑外窗部分补充规定》的通知规定;2000年1月1日起,北京市行政区域内的各类住宅建筑外窗应达到传热系数K≤3.5W(m2k)。 表1 JGJ26-95标准《不同地区采暖居住建筑对门窗传热系数K限值》 采暖期室外平均温度(℃)代表性城市 窗户K值(含 阳台门上部) 阳台门下部 门芯板K值 外门 K值 2.0~1.0 郑州、洛阳、宝鸡、 徐州 4.70 4.00 1.70 / 0.9~0.0 西安、拉萨、济南、 青岛、安阳 4.70 4.00 1.70 / -0.1~1.0 石家庄、德州、晋城、 天水 4.70 4.00 1.70 / -1.1~2.0 北京、天津、大连、 阳泉、平凉 4.70 4.00 1.70 / -2.1~3.0 兰州、太原、唐山、 阿坝、喀什 4.70 4.00 1.70 / -3.1~4.0 西宁、银川、丹东 4.00 1.70 / -4.1~5.0 张家口、鞍山、酒泉、 伊宁、吐鲁番 3.00 1.35 / -5.1~6.0 沈阳、大同、本溪、 阜新、哈密 3.00 1.35 / -6.1~7.0 呼和浩物、抚顺、大 柴旦 3.00 1.35 2.50 -7.1~8.0 延吉、通辽、通化、 四平 2.50 1.35 2.50 -8.1~0.9 长春、乌鲁木齐 2.50 1.35 2.50

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