新型窗材以及玻璃层数的研究
发布人：admin 发布时间：2017-10-14
现今建筑能耗占据总能耗的很大比例，国家十一五科技支撑计划开始关注建筑外窗的节能研究，提出新型节能的单框四玻窗概念，通过对该窗的性能分析，认为其在抗风压性能、气密性
现今建筑能耗占据总能耗的很大比例，国家“十一五”科技支撑计划开始关注建筑外窗的节能研究，提出新型节能的单框四玻窗概念，通过对该窗的性能分析，认为其在抗风压性能、气密性能、水密性能等物理特性上比传统保温层更具优势，新材料的推广将会对建筑整体能耗的降低有重要意义。
0 引言
建筑能耗在社会总能耗中占据很大比例，外窗性能检测作为我部重要检测业务，其热工性能的优劣是影响建筑能耗的主要因素之一，故改善窗户传热特性很有意义。玻璃作为窗户的主体部分，其引起的供暖能耗占建筑总能耗的30%以上。玻璃的自身特性、玻璃系统构造形式及玻璃与窗框型材的结合方式等，都是影响窗户传热特性的因素[1]。因此，高效节能保温窗的关键之一就是采用更节能的保温系统。
本文的主要目标是对当前研究形势下，已经得出的部分节能研究进行归类吸收，总结出适合我部检测业务的行业知识和新材性能，这将会对今后我部检测业务和检测准确性的提升有关键作用。
1 单框三玻窗、四玻窗的概念
单框三玻窗、四玻窗，就是采用由三或四层玻璃构成中空玻璃系统的窗户。考虑到窗户的厚度、窗框型材的承载力等要求，以下文献通过对不同类型、厚度的玻璃进行科学分析，合理研究玻璃气体间层厚度，以满足高效节能保温窗更高的节能要求。图1为传统单框双玻窗和单框三玻窗。
图1 单框双玻窗、单框三玻窗
根据传热原理，室内热气流经由玻璃在气体间层中进行冷热交换，再经玻璃传向室外。气体间层处于密闭状态，填充的气体相对静止，而静止气体是良好的隔热层，可使冷热交换速率相对降低。玻璃层数增加，使冷热气流交换次数增加，热传递时间延长，因此对提高窗户内表面温度，减少热量散失有很好作用。
2 窗户热工性能及物理性能
在文献研究[2][3]中，对此类型窗户进行详细探究和说明，作为新材料知识的推广，在此不多赘述，只对研究结论进行简要补充。根据比较分析：厚度相等条件下，单框四玻窗比单框双玻、三玻塑钢窗，传热系数降低了27.7%和7.7%，太阳得热系数降低了11.8%和4.4%，可见光透射比VT和凝露指数CR也有不同程度改善。
该文献通过计算，当室内温度20℃时，相对湿度分别为50%、55%、60%时，室内露点分别为9.3℃、10℃、11.1℃，而单框四玻窗最内层玻璃表面温度为12°，高于室内空气露点温度，满足窗户室内侧面不结露的要求。
3 结论
综上所述，新型高效节能保温窗——单框四玻窗相比现有节能窗户在传热系数和太阳得热系数方面均有改善。可得以下结论：
(1)中空玻璃系统的气体间层对降低窗户传热系数有重要作用，可通过合理分布气体间层厚度，设计出综合性能优异的玻璃系统。
(2)总厚度相同（36mm）条件下，相比单框双玻、三玻塑钢窗，四玻窗的传热系数，太阳得热系数等参数有不同程度的改善，满足新型高效保温窗的节能要求。
(3)如果从填充气体、Low-e玻璃等方面对玻璃系统进行进一步优化，同时对窗框进行节能设计，则整窗热工性能会有进一步改善，对降低建筑能耗有重要意义。
参考文献
[1] 陈亚芹,狄洪发.住宅窗户的节能研究[J].太阳能学报,2006,27(1):101-105
[2] Rubin M D. Calculating heat transfer through windows[J]. International Journal of Energy Research,1982,6(4):341-349
[3] 沈向东,王万江,陈丽萍等.玻璃层数对窗户热工性能的影响研究[A].建筑节能,2017,2.
0 引言
建筑能耗在社会总能耗中占据很大比例，外窗性能检测作为我部重要检测业务，其热工性能的优劣是影响建筑能耗的主要因素之一，故改善窗户传热特性很有意义。玻璃作为窗户的主体部分，其引起的供暖能耗占建筑总能耗的30%以上。玻璃的自身特性、玻璃系统构造形式及玻璃与窗框型材的结合方式等，都是影响窗户传热特性的因素[1]。因此，高效节能保温窗的关键之一就是采用更节能的保温系统。
本文的主要目标是对当前研究形势下，已经得出的部分节能研究进行归类吸收，总结出适合我部检测业务的行业知识和新材性能，这将会对今后我部检测业务和检测准确性的提升有关键作用。
1 单框三玻窗、四玻窗的概念
单框三玻窗、四玻窗，就是采用由三或四层玻璃构成中空玻璃系统的窗户。考虑到窗户的厚度、窗框型材的承载力等要求，以下文献通过对不同类型、厚度的玻璃进行科学分析，合理研究玻璃气体间层厚度，以满足高效节能保温窗更高的节能要求。图1为传统单框双玻窗和单框三玻窗。
图1 单框双玻窗、单框三玻窗
根据传热原理，室内热气流经由玻璃在气体间层中进行冷热交换，再经玻璃传向室外。气体间层处于密闭状态，填充的气体相对静止，而静止气体是良好的隔热层，可使冷热交换速率相对降低。玻璃层数增加，使冷热气流交换次数增加，热传递时间延长，因此对提高窗户内表面温度，减少热量散失有很好作用。
2 窗户热工性能及物理性能
在文献研究[2][3]中，对此类型窗户进行详细探究和说明，作为新材料知识的推广，在此不多赘述，只对研究结论进行简要补充。根据比较分析：厚度相等条件下，单框四玻窗比单框双玻、三玻塑钢窗，传热系数降低了27.7%和7.7%，太阳得热系数降低了11.8%和4.4%，可见光透射比VT和凝露指数CR也有不同程度改善。
该文献通过计算，当室内温度20℃时，相对湿度分别为50%、55%、60%时，室内露点分别为9.3℃、10℃、11.1℃，而单框四玻窗最内层玻璃表面温度为12°，高于室内空气露点温度，满足窗户室内侧面不结露的要求。
3 结论
综上所述，新型高效节能保温窗——单框四玻窗相比现有节能窗户在传热系数和太阳得热系数方面均有改善。可得以下结论：
(1)中空玻璃系统的气体间层对降低窗户传热系数有重要作用，可通过合理分布气体间层厚度，设计出综合性能优异的玻璃系统。
(2)总厚度相同（36mm）条件下，相比单框双玻、三玻塑钢窗，四玻窗的传热系数，太阳得热系数等参数有不同程度的改善，满足新型高效保温窗的节能要求。
(3)如果从填充气体、Low-e玻璃等方面对玻璃系统进行进一步优化，同时对窗框进行节能设计，则整窗热工性能会有进一步改善，对降低建筑能耗有重要意义。
参考文献
[1] 陈亚芹,狄洪发.住宅窗户的节能研究[J].太阳能学报,2006,27(1):101-105
[2] Rubin M D. Calculating heat transfer through windows[J]. International Journal of Energy Research,1982,6(4):341-349
[3] 沈向东,王万江,陈丽萍等.玻璃层数对窗户热工性能的影响研究[A].建筑节能,2017,2.