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【中玻網(wǎng)】0引言
中空玻璃是指兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開,周邊黏結(jié)密封,使玻璃層間形成有干燥空間的制品,因其具有良好的隔音、保溫、防結(jié)露等性能,目前被廣泛應(yīng)用于建筑門窗中。為了進(jìn)一步提高中空玻璃的熱學(xué)性能,必須降低傳熱系數(shù)。表面鍍有低輻射薄膜的Low-E玻璃很具代表性。本文主要是從理論上討論玻璃表面鍍低輻射薄膜對(duì)雙層中空玻璃保溫和防結(jié)露性能的影響。
1計(jì)算方法與數(shù)據(jù)
1.1計(jì)算方法
如圖1所示,對(duì)于由兩片玻璃組成的雙層中空玻璃,總的傳熱熱阻為以下熱阻之和:玻璃表面1與室外環(huán)境之間的對(duì)流和輻射換熱熱阻Ro1,玻璃表面2、3之間的對(duì)流和輻射換熱熱阻R23,玻璃表面4與室內(nèi)環(huán)境之間的對(duì)流和輻射換熱熱阻R4i,兩片玻璃本身的導(dǎo)熱熱阻R12、R34。
在無太陽輻射的情況下,分別以玻璃的4個(gè)表面節(jié)點(diǎn)為對(duì)象列熱平衡方程為:
式中:tin、tout分別為室內(nèi)、外環(huán)境的溫度;t1、t2、t3、t4分別為中空玻璃4個(gè)表面的溫度;Ro1、R23、R4i、R12、R34可分別由以下公式求得:
式中:hc,out、hr,out分別是玻璃表面1與室外環(huán)境之間的對(duì)流和輻射換熱系數(shù);hc,in、hr,in分別是玻璃表面4與室內(nèi)環(huán)境之間的對(duì)流和輻射換熱系數(shù);hc,gap、hr,gap分別是玻璃表面2、3之間的對(duì)流和輻射換熱系數(shù);d、k分別為單片玻璃的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)。hc,out、hc,in在本文計(jì)算中認(rèn)為是固定值,hr,out、hc,gap、hr,gap、hr,in的計(jì)算方法詳見文獻(xiàn)。
因?yàn)镽o1、R23、R4i均是玻璃表面溫度的函數(shù),所以表面溫度的求解是個(gè)循環(huán)迭代的過程。首先假設(shè)t1、t2、t3、t4為某一值,求出熱阻,代入方程(1)、(2)、(3)、(4)求出新的t1、t2、t3、t4,當(dāng)兩者之差滿足精度要求時(shí)停止迭代,否則以新得到的解作為初始值重復(fù)上述過程。
表面的溫度求出之后,中空玻璃的傳熱系數(shù)U就可以根據(jù)下式確定:
1.2計(jì)算數(shù)據(jù)
本文計(jì)算中所采用的單片玻璃厚度d為6mm,玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)k為1W/(m·K),兩層玻璃之間的間距L為13mm,玻璃表面1與室外環(huán)境之間的對(duì)流換熱系數(shù)hc,out為16W/(m2·K),玻璃表面4與室內(nèi)環(huán)境之間的對(duì)流換熱系數(shù)hc,in為3.6W/(m2·K),室內(nèi)環(huán)境溫度tin為20℃,相對(duì)濕度φ為60%,未鍍膜玻璃表面的輻射率為0.84,低輻射薄膜的輻射率為0.04~0.15。
2計(jì)算結(jié)果分析
由于目前在我國市場(chǎng)上的Low-E玻璃主要為離線產(chǎn)品,為了防止膜層氧化,需要把鍍有低輻射薄膜的玻璃表面放置在中空玻璃空氣腔的兩側(cè),所以本文僅討論圖1中表面2和3鍍低輻射薄膜的情況。
2.1保溫性能分析
使用中空玻璃之所以能夠降低建筑的能耗,其中一個(gè)重要原因是由于中空玻璃具有良好的隔熱保溫性能,傳熱系數(shù)是衡量其保溫性能的重要指標(biāo),傳熱系數(shù)越低,其保溫性能也就越好。
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