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1 前言
我國的建筑節能工作始于20世紀80年代。經過20多年的努力,我國的建筑節能工作己取得一定成效,但其單位建筑面積采暖能耗仍是發達國家標準的3倍以上。建筑用外窗(詞條“窗”由行業大百科提供)的節能主要受窗框和玻璃節能效果影響,而玻璃對整窗的節能貢獻又能占到70%以上。根據國家及地方部門相關節能減排方針政策和相關技術標準的要求,現行國家標準GB/T 8484-2008《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》對外門、外窗傳熱系數進行了分級,因此,有必要對中空玻璃的傳熱系數進行相應的研究。另外GB/T11944-2002《中空(詞條“中空”由行業大百科提供)玻璃》中只考查了尺寸偏差、外觀、密封性能、露點、耐紫外照射性能、氣候循環耐久性能、高溫高濕耐久性能等項目,卻沒有對其保溫、隔熱性能進行規定。現在建筑上對節能性能要求在進一步的加強,建筑門窗上越來越多地安裝中空玻璃。本文主要是在對中空玻璃傳熱系數研究的基礎上,按實際保溫設計要求對各種中空玻璃的傳熱系數(U值)進行了分級,以利于門窗生產企業按級設計選用,同時指導相關設計及驗收部門的工作。
2.U值模擬計算
模擬計算軟件采用廣東省建筑科學研究院開發的建筑門窗幕墻熱工計算系列軟件粵建科MQMC2011; 模擬計算選擇的中空玻璃及玻璃窗試樣根據表1參數組合而成,模擬計算過程中采用JGJ/T 151一2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工性能計算規程》標準規定的邊界條件計算,邊界條件參數見表2。
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中空玻璃U值模擬計算結果見圖1,圖1中從左到右分別代表九種充氣狀態下中空玻璃的U值分布情況,從上到下分別代表不同玻璃型號的U值分布情況。
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3.U值等級劃分
本文以GB/T 8484-2008中玻璃窗等級劃分為依據研究對中空玻璃U值進行等級劃分,根據玻璃窗不同等級U值的要求,分別找出普通鋁合金窗(詞條“鋁合金窗”由行業大百科提供)、隔熱鋁合金窗、木質窗和塑料窗各級對應中空玻璃的U值范圍,其結果見表實際應用中可根據給定的玻璃窗框類型,從表3中可以找出滿足玻璃窗特定等級要求的中空玻璃U值范圍,從而選擇相應的中空玻璃.
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根據表3可知普通鋁合金窗的U值位于4~7級,在節能門窗中的應用比較少,在中空玻璃等級劃分過程中將不考慮,隔熱鋁合金窗、木質窗和塑料窗的U值都位于5-8級,因此將此三種玻璃作為一個整體進行中空玻璃U值等級劃分,找出能同時滿足三種玻璃窗5級、6級、7級、8級要求的4個中空玻璃u值段,其U值段分別是0.9W/(m2.K)~1.16 W/(m2.K)、1.1 W/(m2.K)~1.7W1(m2.K)、1.7 W/(m2.K)~2.3W/(m2.K)、2.3 W/(m2.K)~3.1 W/(m2.K),然后以模擬計算獲得的中空玻璃U值走向對4個U值段進行適當調整,從而將中空玻璃傳熱系數的等級劃分為六級,其結果見圖2和表4.
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表4中II、III, IV. V四級中空玻璃與隔熱鋁合金窗框、木質窗框和塑料窗框組合成玻璃窗后,分別滿足(GB/T 8484-2008)5級、6級、7級、8級玻璃窗要求,而I對應門窗4級以下等級、VI對應門窗9、10級。根據中國質量認證中心制定的《中空玻璃節能認證技術規范》,III級中空玻璃滿足B類節能性能,IV級中空玻璃滿足A類節能性能。
4.結論
以粵建科MQMC2011模擬計算獲得的中空玻璃U值作為等級劃分對象,根據GB/T8484-2008《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》中玻璃窗等級劃分,將中空玻璃劃分為六個等級。本文將中空玻璃的傳熱系數等級與建筑外門窗保溫性能分級建立了直觀的聯系。通過這種聯系建立起來的評價休系對整個建筑業在節能設計中選材和節能計算都有較強的參考價值,為門窗企業及節能設計單位選用中空玻璃提供依據。