中空玻璃传热系数等级划分

1 前言
我国的建筑节能工作始于 20 世纪 80 年代[1]。 经过 20 多 年 的 努 力 ，我 国 的 建 筑 节 能 工 作 已 取 得 一 定 成 效 ， [2、3] 但 其 单 位建筑面积采暖能耗仍是发达国家标准的 3 倍以 上[4]。 建 筑 用外窗的节能主要受窗框和玻璃节能效果影响，而玻璃对整 窗的节能贡献又能占到 70%以上 。 [5、6] 根据国家及地方部门相 关节能减排方针政策和相关技术标准的要求，现行国家标准 GB/T 8484—2008《建 筑 外 门 窗 保 温 性 能 分 级 及 检 测 方 法 》对 外门、外窗传热系数进行了分级，因此，有必要对中空玻璃的 传热系数进行相应的研究。 另外 GB/T 11944—2002《中空玻 璃》中只考查了尺寸偏差、外观、密封性能、露点、耐紫外照射 性能、气候循环耐久性能、高温高湿耐久性能等项目，却没有 对其保温、隔热性能进行规定。 现在建筑上对节能性能要求 在进一步的加强，建筑门窗上越来越多地安装中空玻璃[7]。 本 文主要是在对中空玻璃传热系数研究的基础上，按实际保温 设计要求对各种中空玻璃的传热系数（U 值）进行了分级，以 利于门窗生产企业按级设计选用，同时指导相关设计及验收 部门的工作。
TM Doors & Windows
部品与原材料专栏·玻璃
中空玻璃传热系数等级划分
于 翔 张 宏 苏中华
重庆市计量质量检测研究院
摘 要：中空玻璃在节能门窗中的应用不断增加，其传热系数等级划分的要求成为必然。本文通过粤建科 R MQMC2011 模 拟计算中空玻璃及玻璃窗的 U 值，以 GB/T 8484—2008《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》为基础，将中空玻璃传热系数划 分为六个等级。
2 U 值模拟计算
模拟计算软件采用广东省建筑科学研究院开发的建筑 门窗幕墙热工计算系列软件粤建科 R MQMC2011[8]；模拟计算 选择的中空玻璃及玻璃窗试样根据表 1 参数组合而成，模拟 计算过程中采用 JGJ/T 151—2008《建筑门窗玻璃幕墙热工性
表 1 中空玻璃组合参数
玻璃类型
玻璃
充气
30
2012.10
U/[W/(m2·K）] U/[W/(m2·K）]
部品与原材料专栏·玻璃
代表九种充气状态下中空玻璃的 U 值分布情况， 从上到下分 别代表不同玻璃型号的 U 值分布情况。
表 2 中空玻璃及窗 U 值计算参数
计算边界条件
玻璃窗参数
室内空气温度 Tin=20℃
玻 璃 窗 安 放 角 度 ：90°
隔 热 铝 合 金 窗 框 面 积 ：0.294m2
室外平均辐射温度 Trmout=Tout
太阳辐射照度 Is=300W/m2
木 窗 框 面 积 ：0.358m2 塑 料 窗 框 面 积 ：0.358m2
U值
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0 0
500 1000 1500 2000 2500 n/个
室外空气温度 Tout=-20℃
玻璃窗规格： 1200.0mm×1500.0mm
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室内对流换热系数 hcin=3.6W/(m2·K)
玻 璃 窗 面 积 ：1.80m2
室外对流换热系数 hcout=16W/(m2·K)
普 通 铝 合 金 窗 框 面 积 ：0.294m2
室内平均辐射温度 Trmin=Tin
图 1 中空玻璃 U 值模拟计算结果
3 U 值等级划分
本 文 以 GB/T 8484—2008 中 玻 璃 窗 等 级 划 分 为 依 据 研
究对中空玻璃 U 值进行等级划分， 根据玻璃窗不同等级 U
值的要求，分别找出普通铝合金窗、隔热铝合金窗、木质窗和
塑料窗各级对应中空玻璃的 U 值范围，其结果见表 3。 实际
充气类型
玻璃窗类型
厚度
厚度
普通玻璃 着色玻璃 镀膜玻璃 阳光控制膜玻
璃 Low-E 玻璃
双银 Low-E 玻璃
三银 Low-E 玻璃
Air、
Argon、
Krypton、
Xenon、
Air (10% )
3mm
Argon (90%)、
4mm
5mm 6mm 8mm 10mm 12mm
Air (15% ) Argon (85%)、 Air (20% ) Argon (80%)、
6mm 9mm 10mm 12mm 20mm
普通铝合金窗 隔热铝合金窗 木质窗 塑料窗
15mm
Air (12% ) 19mm Argon
22mm (22%)
Krypton
(66%)、
Air (5% )
Krypton
(95%)
注：中空玻璃及玻璃窗试样根据表中的参数交叉组合而成。
能计算规程》标准规定的边界条件计算，边界条件参数见表 2。 中空玻璃 U 值模拟计算结果见图 1，图 1 中从左到右分别
关键词： 节能门窗； 中空玻璃； 传热系数； U 值； 等级划分 Abstract: Sealed insulating glass unit used in energy -saving windows and doors is increasing. Grading for its heat transfer coefficient became a necessity. U -value of sealed insulating glass unit and window was simulated and calculated by Guangdong Jianke R MQMC2011. According to the insulation performance grading of building exterior doors and windows in GB/T 8484-2008， heat transfer coefficient of sealed insulating glass unit was divided into six levels. Key words: energy-saving doors and windows, sealed insulating glass unit, heat transfer coefficient, U-value, grading