论暖边的应用优势

打造完美的节能中空玻璃——论暖边的应用优势Making the perfect energy saving IGU----on the point of warm-edge

彭春雷泰居安——泰诺风暖边系统

摘要：本文从节能的角度出发，阐述了暖边技术对于门窗幕墙节能的贡献，并采用软件模拟，详细地对暖边技术和传统铝间隔条进行了对比，最后站在经济的角度对于其应用前景进行了分析。

Abstract:This articles mainly tells us the advantage of warm-edge used in the window and facades. Also, it shows the definition of warm-edge and gives us the detailed comparison between warm-edge and aluminum spacer. At last, it predicts the promising future of warm-edge on the economic aspects. 关键词：暖边，结露，露点,传热系数

Key words: warm-edge, condensation, dew point, thermal transmittance

放眼全球，能源问题已经成为全世界共同关注的话题。由于我国的经济相比发达国家仍然存在一段距离，对于发展经济的投入远远超过了对于能源的关注，导致了我国成为了世界能耗大国，尤其是在建筑能耗上面，近十年来，我国经济的快速发展，房地产行业的繁荣兴旺，建筑能耗已经更加凸显。从最新得到的统计数据，我国的建筑能耗已经达到社会总能耗的30%，成为迫切需要解决的社会问题。而暖边技术随着隔热型材的普遍使用，low-e玻璃的遍地开花，也开始逐渐被广大的门窗幕墙企业所熟知。

1、暖边的定义

任何一种新的产品在推向市场的时候，我们都希望从原理上去了解它的定义，根据现行的欧洲标准EN10077-2006，对中空玻璃暖边的定义为：

∑ (d x λ) = d1 x λ1 + d2 x λ2 + ……. + dn x λn (has to be ≤0,007 W/M.K)

我们以由聚丙烯和不锈钢复合的TGI间隔条为例，来阐述该定义的具体含义（TGI间隔条是由高质量的聚丙烯和不锈钢薄片复合而成，壁厚0.8mm，不锈钢厚0.1mm）。

图1 TGI 暖边间隔条的截面图

从热量的传递来看，间隔条部分主要是体现玻璃通过边缘的传导传热，而对于间隔条本身而言，主要就是通

过两条路径，如图1所示，因为能量通过路径1传递肯定是正比于材料的热导率，而且跟材料的横截面积有关系，我们可以表征为：

Q路径1∝λ1·S1

由于空气层及间隔条的宽度是在同一种情况下做比较,我们近似的认为：

Q路径1∝λ1·d1

由此得到,通过间隔条所传递的热量是取决于路径和材料,以图一所示的TGI间隔条为例,我们可以得到如下公式：

Qtgi ∝(d1 x λ1 + d2 x λ2+d3 xλ3)

当上面的这个值小于0.007时, 该间隔条被定义为暖边。我们可以计算，使用TGI间隔条时：

∑ (d x λ)=（ d1 x λ1 + d2 x λ2+d3 xλ3)

=0.193*0.8*10-3+0.193*0.7*10-3+25*0.1*10-3=0.0028<0.007

所以TGI间隔条是典型的暖边间隔条，而我们看看传统铝条的数据如下：

铝合金的热导率为160W/M.K，铝条的壁厚一般为0.35mm

∑ (d x λ)=（ d1 x λ1 + d2 x λ2）=0.35*10-3*160+0.35*10-3*160=0.112﹥0.007，所以铝间隔条被定义成为非暖边间隔条。

2、暖边在中空玻璃上的性能体现

暖边作为一种非常成熟的技术，已经广泛运用于欧美国家，特别是北欧一些国家，已经将暖边的使用纳入到门窗幕墙的标准配置中。那么，暖边的优势究竟表现在哪几方面呢？我们采用上海耀华皮尔金顿公司的玻璃加以分析，如图2所示。

图2

上图采用6mm（low-e）+12Ar+6mmC的配置，其中氩气浓度为80%，按照中国计算标准，得到玻璃中心区域的u值为1 .478W/M2.K。接下来，我们加上边框和密封胶，然后对一块完整的中空玻璃采用不同的间隔条来进行模拟的情况分析。

2.1 中空玻璃内表面温度以及露点分析

中空玻璃内表面温度，按照最新颁布的JGJ/T151-2008主要是指框附近玻璃65mm的部分，而暖边的使用大大提高了中空玻璃内表面温度，可以从图3和图4中看到对比的情况。其中计算的条件如下：

室内温度20℃，室外温度-20℃，室外对流换热系数为16W/M2.K，室内为3.6 W/M2.K（以下所有计算均按照此条件得到）

图3 采用铝间隔条得到的内表面温度

图4采用TGI暖边间隔条得到的内表面温度

从图3和图4中可以看到，使用TGI暖边间隔条得到中空玻璃内表面温度为4℃，远大于使用铝间隔条的-1.1℃，温度的提高对于结露会有怎么样的影响，让我们从露点的角度来回答这个问题。

图5 温度为-1.1℃的湿度计算

图5中所描述的是，当室内温度为18℃，相对湿度27.05%时，露点温度为-1.1℃。那么当湿度加大时，使用铝间隔条就会发生结露现象。而当使用TGI暖边达到4℃时，我们看看此时保证不结露的相对湿度，如图6所示，即使我们将湿度提高到39.43%时，也不会产生结露的现象。所以暖边的使用适合寒冷以及高湿度地区，比如说我国的华东地区以及北方地区，而暖边的使用也为人类提供了相对舒适的居住环境。

图6温度为4.0℃的湿度计算

2.2中空玻璃的整体传热系数

传热系数，作为评价门窗保温性能的重要指标，已经为大家所熟悉。对于玻璃整体而言，不同尺寸，不同间隔条材料都会对玻璃的整体传热系数有所影响。下面我们采用6mm（low-e）+12Ar+6mmC配置的玻璃，取玻璃尺寸为1500mm*800mm来计算使用TGI暖边间隔条和铝间隔条对于玻璃整体以及边缘部分的传热系数（如图7和图8所示）。

图7 采用铝间隔条玻璃边部的传热系数