中空玻璃傳熱系數(shù)計(jì)算方法分析

魏華魏華中空玻璃傳熱系數(shù)計(jì)算方法分析北京鴻恒基幕墻裝飾工程公司技術(shù)中心主任幕墻是建筑的主要耗能部位，而中空玻璃又是門窗與幕墻的重要組成部分，它的熱工性能直接影響到建筑的能耗，所以了解中空玻重要。本文參考《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 (JGJ113—97)、《建筑外窗保溫性能分級及檢測方法》 (GB/T8484—2002)、《居住建筑節(jié)-2004),給出了中空玻璃的傳熱系數(shù) K值的計(jì)算方法，本文從熱工學(xué)理論推導(dǎo)出的中空玻璃傳熱系數(shù) K值的計(jì)算方法準(zhǔn)確簡便，可考使用。玻璃、平壁導(dǎo)熱、平壁傳熱、導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的提高，建筑能耗在社會總能耗所占比例越來越大。雖然我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生活水準(zhǔn)相對落后，但建筑能耗在

20%—25%，并逐步上升到30%。就我國目前典型的外圍護(hù)部件而言，門窗的能耗約占供熱負(fù)荷的 30%—50%。增強(qiáng)外圍護(hù)的保溫的能耗，是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。突出的保溫隔熱性能，是提高門窗、幕墻節(jié)能的重要材料，對它的研究顯得越來越重要。念律確認(rèn)，凡是有溫度的地方就存在著熱量的傳遞。物體中熱量的傳導(dǎo)是由于溫差的存在，兩點(diǎn)間的溫差越大，傳導(dǎo)的熱量就越多。積的熱量（稱為熱流量）與溫度梯度和垂直于熱量傳播方向的截面積成正比（傅立葉定律） 。m2（1）位時間內(nèi)通過單位面積所傳遞的熱量（熱流量）W/（m2.K）度梯度W/m2.K） （2）熱系數(shù)的數(shù)值等于單位溫度降低，單位時間內(nèi)，單位面積所通過的導(dǎo)熱量。導(dǎo)熱系數(shù)是表明物質(zhì)導(dǎo)熱特性的一種物理參數(shù)，它說明此，導(dǎo)熱系數(shù)是選用隔熱材料的重要依據(jù)。種物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值是不同的。導(dǎo)熱系數(shù)的大小主要取決于物質(zhì)的成分，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，密度、濕度、壓力等。工程上常用材料的導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)的值以金屬材料為最大，非金屬固體材料次之，液體材料再次之，氣體材料為最小。因此在建筑工程中，常利用空氣層來玻璃等。，材料的導(dǎo)熱系數(shù)作為常數(shù)處理。導(dǎo)熱未wm碳未wm碳璃蟲氣層[0.1103046S2訂UN9.1U0.1/70.J9E0?50J1I0L1M0.J760.31602470IS2 1□17314460027611^70.186輕腳033502600.179機(jī)3150M70.1S20173urn0^401710.1(53壁導(dǎo)熱單層平壁，其厚度為 S,平壁的導(dǎo)熱系數(shù)為入，內(nèi)外表面的恒定溫度為 t1、t2，且t1>t2。m2(3)應(yīng)由邊界條件來確定，當(dāng)x=0時，t=t1那么t2代入上式=入/S.△tW/m2(9)導(dǎo)熱壁導(dǎo)熱，通過各層平壁的熱流量應(yīng)該是相同的，且等于通過多層平壁的熱流量。根據(jù)式 (9)，通過每一層平壁的熱流量為：2)3)(10)4)得12(11)3式相加得入1+S2/入2+)3312)3(S1/入1+32/入2+33W/m2(13)遇到的許多傳熱過程，往往是由導(dǎo)熱、對流和輻射三種基本傳熱方式組合而成的復(fù)雜組合。在實(shí)際應(yīng)用中，為了簡化計(jì)算，常把幾結(jié)果看做是由某一種主要方式所造成，而其它方式則只是影響主要方式特性的大小而已。而對建筑的外圍護(hù)與空氣之間的換熱問題方式來討論。并用換熱系數(shù) a=aj+a來表示過程的強(qiáng)弱。此處 a是考慮對流和導(dǎo)熱同時作用的換熱系數(shù)，成為接觸換熱系數(shù)；而系數(shù)，稱為輻射換熱系數(shù)。用tl代表氣體的溫度，用tb代表平壁面的溫度，則平壁面每單位表面積的接觸換熱量為：)W/m2(14)射換熱量為：100)4-(T2/100)4]W/m2(15)熱量度體輻射系數(shù)4)、(15)式兩相熱量之和，即：(tl-tb)+￡C0[(TI/100)4]W/m2(16)T2,所以j+&C(TI/100)4]/(Tl-T2)}(17)Tl/100)4-(T2/100)4]/(Tl-T2)(tl-tb)=a.(tl-tb) (18)熱系數(shù)，a=aj+fW/(m2.K)即復(fù)雜換熱的換熱系數(shù)等于接觸換熱系數(shù) (包括導(dǎo)熱和對流)與輻射換熱系數(shù)之和。 4.2平壁傳熱的傳熱通過固體壁傳給冷流體的過程稱為傳熱。壁，壁厚為S,導(dǎo)熱系數(shù)為人平壁兩側(cè)的溫度為tI1>tI2，平壁兩表面溫度為tbl、tb2，平壁兩側(cè)的換熱系數(shù)為 a1a2在穩(wěn)定狀的熱量，通過平壁的導(dǎo)熱量以及平壁面2傳給冷流體的熱量均相等。即1)b2) (19)2)項(xiàng)得：$(20)加整理得：/(1/a1+$/入+1/(21)1+$/入+1/稱為傳熱系數(shù)，其單位為 W/(m2.K),數(shù)稱為傳熱熱阻,以R表示。$/入+1/a2(22)以看出，總傳熱熱阻等于各部分熱阻之和。如果該平壁是由若干層材料組成的多層平壁，則這種多層平壁的總傳熱阻可參照式( 221$i/入i+1/(m22K)/W(23)壁的熱流量為:1/a1+刀i=n1Si/入i+1/a2)W/m2(24)的傳熱的傳熱系數(shù)hermaltransmittance件下，外窗兩側(cè)空氣溫差為1K，單位時間內(nèi),通過單位面積的傳熱量，以W/(m2.K)計(jì)。《建筑外窗保溫性能分級及檢測方法》(GB熱系數(shù)可以按多層平壁的傳熱來計(jì)算，對于普通玻璃，玻璃的導(dǎo)熱系數(shù) 入=1.0W/(m2.K)，玻璃的內(nèi)表面熱阻Rsi=0.13(m2.K)/V.04(m2.K)/W，對于Low—E玻璃，其表面熱阻應(yīng)按《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 (JGJ113—97)計(jì)算。Rse=1/a，2tl-t4=1代