惰性气体对中空玻璃及整窗热工性能的影响

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论述中空玻璃K值和气体间层的关系

论述中空玻璃K值和气体间层的关系

论述中空玻璃K值与气体间层的关系1前言目前,我国建筑能耗(其中包括建造能耗和利用能耗)约为全国能源总耗量的1/4,就建筑利用能耗而言,主要体此刻冬季保温和夏日降温,達筑外围护结构的四大部件(门窗幕墙、墙体、屋顶、地面)中,门窗幕墙的传热系数最大,是建筑保温、隔热最薄弱环节,据统计,门窗幕墙的能耗要占围护结构总能耗的1/2。

在冬季采暖或空调的条件下,单玻窗所要损失的能耗量要占总的供热负荷的30%〜50%,夏日因太阳的辐射而透过单层玻璃窗的热量造成室内空调冷量的损失,约占空调负荷的20〜30%,可以看出增强门窗幕墙的保温隔热性能,是减小建筑能耗,改善室内生活环境的重要部份。

造成门窗能量损失的因素有三方面:门窗窗框及玻璃本身的传热与空气对流造成的能量损失;门窗缝隙使室内外空气流通造成的能量损失;辐射热透过玻璃及框料造成的能量损失。

门窗的传热面积,玻璃占75%左右,所以,要控制整个门窗的K值,玻璃是关键。

2 K值的计算在门窗的传导与对流传热迸程中,传热系数K值是衡量传热量大小的一个重要指标,所谓传热系数是在稳定传热的条件下,保护结构双侧空气温差lK,lh 内通过1听面积传递的热量,单位(W/nf.I<)。

与导热系数的概念不同,所谓导热系数入是在稳定传热的条件下,厚的物体双侧表面温差为l°C,lh内通过1 nf 面积传递的热量,单位&7。

二者的槪念是有区别的,不要混淆。

K=l/R0(2-l)K——传热系数何7昕-K)R0——总热阻(nf • K/W)RO=Ri +ZR +Re (2-2)Ri ---- 内表面换热阻(nf・K/W)R—一材料层热阻(nf・K/W)Re——外表面换热阻(m2-K/W)R=6/A (2-3)6一一材料厚度(m)入一一导热系数(W/m-K)Ri=l/aiai 一一内表面换热系数(W/m2-K)玻璃取ai =8 W/m\KRi=l/8=耐・K/WRe=l/aeae ---- 外表面换热系数(W/m2-K)夏日取ae=19 W/nf・K冬季取ae=23 W/nT・K夏日:Re=l/19= m2.K/W冬季:Re=l/23= m2-K/W3气体间层的热阻(R‘)肯定数学模型气体间层的热阻大小,取决于间层两个界面之间的厚度和之间的辐射换热强度,对流换热在间层总的传热量中,也占有必然的比例。

中空玻璃充惰性气体的保持率及其充气方法

中空玻璃充惰性气体的保持率及其充气方法

惰性气体的保持率及其充气方法1 引言近年来,许多新一代节能性能好的中空玻璃相继问世。

这些中空窗使用了许多旨在改善中空玻璃热性能的技术,如LOW,E玻璃,氩气和暖边间隔条。

但值得注意的是,现有的用于检测中空玻璃耐久性的标准并没有将此列为检测的内容。

中空玻璃内充惰性气体本身对中空玻璃行业和一些从事中空玻璃耐久性研究的研究人员提出了挑战。

测定中空玻璃内的惰性气体的浓度对评估中空玻璃内使用胶的整体性能是首先要解决的问题。

此外还必须解决如何来测定中空玻璃在加速老化试验前后的惰性气体浓度的变化问题,这一点与中空玻璃的密封寿命有关。

本文旨在叙述总结欧美测定中空玻璃内惰性气体氩气浓度的几种方法,并对节能窗密封寿命的若干检测结果进行解释。

本文所介绍的检验结果以加拿大国家研究中心发表的NRCC,38769 技术报告为主要参考内容。

2 测定中空玻璃耐久性的标准方法用于测定传统中空玻璃耐久性的标准 (DIN1984, BSI1979,ASTM1993,CGSB19900)业已存在。

各个国家的国家标准通常包括测定加速老化试验前后的露点。

加速老化试验的内容通常包括大气循环和高湿暴露两方面。

此外,还包括测定因紫外线照射引起有机胶挥发性雾化试验。

2.1 大气循环试验在大气循环试验中,将送检的中空玻璃样品悬挂在架子上,一面朝向为实验室环境(见图1),另一面面临,32?,,53?的温度,在温度循环的下降阶段,用水浇淋降温。

一个循环为4 个小时(见图2),整个试验为320个循环。

2.2 高湿试验送检的中空玻璃放在密封箱里。

箱内相对湿度为100,,温度在22?,52?之间变化,每个循环为3小时,共计224循环(见图3、图4)。

2.3 紫外线照射试验在暴露在紫外线的条件下,中空玻璃内的有机成分(如密封胶)可能释放出挥发气体,当气体冷凝在冷玻璃表面时,就可能形成一层影响玻璃可视度的薄薄的油膜。

在挥发雾化试验中,送检的中空玻璃受紫外线太阳灯的照射为时7天,温度保持在60?(见图5)。

填充气体浓度对中空玻璃传热系数的影响分析

填充气体浓度对中空玻璃传热系数的影响分析

填充气体浓度对中空玻璃传热系数的影响分析王赛;白莉;沈兵;刘伟娟【摘要】本文对空气、氩气、氙气、氪气四种不同玻璃填充气体的热物理性质进行了归纳总结,并借助Window模拟软件,从而得到不同填充气体条件下外窗的传热系数,分析稀有气体浓度大小对中空玻璃传热系数大小的影响量进行分析.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2017(036)012【总页数】3页(P90-92)【关键词】中空玻璃;填充气体;气体浓度【作者】王赛;白莉;沈兵;刘伟娟【作者单位】吉林建筑大学市政与环境工程学院;吉林建筑大学市政与环境工程学院;吉林建筑大学市政与环境工程学院;吉林建筑大学市政与环境工程学院【正文语种】中文0 引言北方地区门窗的热负荷是建筑热负荷的重要组成部分,传热系数K 值是门窗热工性能重要指标 [1] ,玻璃的传热性能占窗户传热性能的70%~80%左右,所以玻璃的传热系数大小直接影响了窗户的传热系数。

经过近几十年的发展双层中空玻璃填充气体已经有单纯的空气变为现在的稀有气体或者混合气体。

本文借助模拟软件,模拟不同混合比例下的中空玻璃的传热系数,探究在不同混合比例条件下中高玻璃的传热系数K 的变化量,了解在中空玻璃使用过程的传热系数K 变化量。

1 常用填充气体物性参数惰性气体的热物理性质差异明显,部分气体对生物有害、对大自然造成污染。

中空玻璃常用的惰性气体有氩气,氪气和氙气等,它们无害、无毒、无色、无臭、不可燃烧,导热系数相对较小,因此它们是常用的隔热填充气体 [2] 。

外窗传热计算设计计算主要与填充的气体的导热系数、运动粘度、常压比热容、摩尔质量等四个物理量有关。

为便于计算,假设每个物理量只与其本身的温度有关且成线性关系,对空气,氩气,氪气和氙气三种稀有气体进行分类描述,则如式(1)~(3)及表 1~4所示:稀有气体的导热系数关系式:表1 稀有气体的导热系数气体种类系数 a 系数b λ(273K 时)/W/(m∙K) λ(283K 时)/W/(m∙K)空气 2.873E-03 7.760E-05 0.0241 0.0249氩气 2.285E-03 5.149E-05 0.0163 0.0168氪气 9.443E-04 2.826E-05 0.0087 0.009氙气4.538E-04 1.723E-05 0.0052 0.0053气体的运动粘度关系式:表2 气体的运动粘度气体种类系数 a 系数b μ(273K 时)/kg/(m∙s) μ(283K 时)/kg/(m∙s)空气 3.723E-06 4.940E-08 1.722E-05 1.771E-05氩气 3.379E-06 6.451E-08 2.100E-05 2.165E-05氪气 2.213E-06 7.777E-08 2.346E-052.423E-05氙气 1.069E-06 7.414E-08 2.132E-05 2.206E-05气体的常压比热容关系式:表3 气体的常压比热容气体种类系数 a 系数 b cp(273K 时)/kg/(m∙s) cp(283K 时)/kg/(m∙s)空气 1002.7370 0.012324 1006.1034 1006.2260氩气521.9285 0.0000 521.9285 521.9285氪气 248.0907 0.0000 248.0917 248.0917氙气 158.3397 0.0000 158.3397 158.2297表4 空气气体摩尔质量气体种类摩尔质量/kg/kmol空气 28.97氩气 39.948氪气83.8氙气 131.32 Widow模拟软件介绍美国劳伦斯伯克利国家实验室是世界上著名的科学研究实验室, WINDOW、THERM、 OPTICS 是该实验室研发的关于门窗模拟的软件。

关于中空玻璃的节能.pdf

关于中空玻璃的节能.pdf

关于中空玻璃的节能2011年3月31日据统计,在整个建筑围护结构能量损失的分布中,通过门窗的能量损失约占50%,其中通过玻璃的损失又在整个门窗中占到了75%。

而在能源日益紧张的今天,兼有节能和环保功能的中空玻璃受到越来越多的关注。

中空玻璃的节能性能包括保温性能和隔热性能,保温性能反映的是中空玻璃降低传导传热及对流传热的特性,以U值表示,指在稳定传热条件下,玻璃两侧空气温度差为1°C时,单位时间内通过1 m2中空玻璃的传热量,以W/m2K 表示。

隔热性能反映的是中空玻璃对太阳热能辐射的遮蔽特性,控制的是辐射传热,一般以Sc值表示。

Sc称为遮阳系数,其含义是透过玻璃的太阳辐射总透射比与3mm厚无色透明浮法玻璃的太阳辐射总透射比的比值。

U值主要衡量的是由于温度差而产生的传热过程,Sc值主要衡量的是由太阳辐射产生的热量传递,因此我们可以将两者结合起来综合考察中空玻璃的保温隔热性能,定量计算节能效果的公式为:RHG=Q T+Qe分析过程将采用Window5.2软件对各种类型玻璃的U值和SHGC值等相关参数进行模拟计算,采用NFRC 100-2001 Summer标准的环境条件设置数据。

从中空玻璃结构角度考虑,影响中空玻璃节能性能的主要因素有:玻璃、间隔条和气体。

下面以SYP生产的实际产品(没有特殊说明的情况下,以下使用的白玻(也称无色透明浮法玻璃)、吸热玻璃(也称本体着色玻璃)、镀膜玻璃、中空玻璃均使用SYP产品)为例分析各种因素对中空玻璃节能指标的影响。

2.1玻璃的厚度中空玻璃的传热系数与玻璃的热阻(玻璃的热阻为1m·K/W)和玻璃厚度的乘积有着直接的联系。

当玻璃厚度增加时,必然会增大其对热传递的阻挡能力,从而降低整个中空玻璃系统的传热系数。

当对4C(白片)+12+4C(白片)中空玻璃,采用NFRC 100-2001 Summer标准进行计算时,玻璃中部U=2.873W/m2K;当使用SYP的15mm白玻时,U=2.697 W/m2K,降低了6.1%。

中空玻璃充氩气

中空玻璃充氩气

中空玻璃充惰性气体中空玻璃能有效的降低玻璃系统的传热系数U值,是一种非常经济有效的节能手段,已被大量应用在建筑上。

中空玻璃的原理是在玻璃之间插入一层隔热性能好的空气层,起瓶颈作用,降低整体传热系数。

随着玻璃技术的不断进步,如低辐射玻璃技术,对“瓶颈”材料的要求也越来越高,而惰性气体具有比干燥空气更低的导热性能,更稳定的化学结构,因此被广泛用于高档中空玻璃中空层材料。

充惰性气体除带来看不到的“节能性”之外,还会带来一些实际的作用,如降低玻璃玻璃两侧面温差,减少玻璃表面结露几率。

一、节能性分析玻璃节能性主要有两个指标遮阳系数Sc,传热系数U值。

充氩气都会对两个值都有一定影响。

夏季情况分析:U值分析,夏季热量从室外流向室内,充氩气可降低传热系数U值,下表为各种不同配置*上表中,空气层厚度为12mm,玻璃厚度为6mm,Sc为遮阳系数,Us为夏天U值。

单银为XESG150,双银为XEDN155,热反射为XTY130。

1.从表格总看出,充惰性可以很明显的降低传热系数。

对于低辐射玻璃降幅比较明显,其中氪气和氙气效果非常好,但考虑到成本,我们一般都采用充氩气。

2.对遮阳系数也有一定影响,可以降低0.01个点。

主要是充惰性气体能有效地阻止外片玻璃所吸热量向室内流入。

所以玻璃在南方应用也建议充惰性气体,能有效阻止室外热量的流入。

冬季情况分析:冬季晚上没有太阳情况:阻止室内热量流失,越低的U值越好,充惰性气体可降低U值,*上表中,空气层厚度为12mm,玻璃厚度为6mm,Sc为遮阳系数,Uw为冬天晚上U值。

单银为XENE180,双银为XEDN180,膜面为第3面。

充惰性气体降低U值很有效。

特别是低辐射中空玻璃。

充惰性气体对遮阳系数也有影响,但跟夏季情况相反,区别在于膜面位置的不同,充惰性气体降低内片玻璃向外流失热量。

所以,如果玻璃在北方完全不需要夏季遮阳的情况下(情况极少,即使是沈阳哈尔滨也需要夏季遮阳)建议膜面第3面,充惰性气体。

影响中空玻璃门窗节能效果的因素

影响中空玻璃门窗节能效果的因素

5 塑料 制造 2
w w n p sc e 2 1 w c — l t sn t 0 2年 1 a i 2月
科技 专题 l S i c n c n l y r et c ne d eh o g o c I e a t o pj
力 :镀膜玻璃阻断部分太阳光从而引起镀膜玻璃温度升
2 .在窗框材料的选择上 ,应优先选用复合型门窗 .4 5
高。在冬季 的 日照下 ,镀膜玻璃的 中心区域被加热并膨 专用材料 ,重点开发铝塑 、钢塑 、木塑复合型 门窗专用 胀 ,但膨胀 受冷边部限制不能扩张 .于是在玻璃板面产 材料和复合型配套件及玻璃钢框材。积极推广铝合金专 生了应力。在寒冷的冬天 ,这个 因温差产生的热应力足 用用材及镀锌彩板专用异型材 断热技术 ,减少金属框材
光发展到节能、安全 、高强 、装饰 、环境保护等五大功
窗框材料是整个 窗户中能量流失的另一个薄弱环节 ,整 能。中空玻璃节能门窗在新建建筑 匕 已被广泛使用 ,使 个窗户 中约 14 /面积是 窗框材料 ,高性能的装配较传统 用量逐年迅猛增长 ,同时我 国对即有建筑的节能改造也
的窗框材料具有更好的隔热性能,窗框是不同材料的组 将迅速展开 。环保要求节能 ,节能促进环保 ,建筑节能 合 ,如果选择 门窗已经决定使用L E 0 镀膜、充气和低传 已成为世界 性潮流。优质的 中空玻璃门窗为节能提供 了 导间隔条中空玻璃, 那么窗框材料就应该选择最低传导 物质保障 。它满足可持续发展 的要求 ,做到了发展 与环 热损失的材料 ,这是窗框材 择的基本条件。 境的统一 ,现代与长远的结合。
科技专题 S inea dtcn l ypoet c c n h oo rjc e e g
流失的形式向室外发射红外线能量。

中空玻璃节能特性的影响因素分析

中空玻璃节能特性的影响因素分析

中空玻璃节能特性的影响因素分析[摘要] 本文通过对各种类型中空玻璃的传热系数和太阳得热系数进行大量模拟计算,分析了原片组合、间隔类型、使用环境等各方面的相关因素对中空玻璃节能指标的影响趋势及程度。

在此基础上,探讨了建筑和生产设计中,应正确选用的、能达到最佳节能效果的中空玻璃组合方式及使用条件。

[关键词] 中空玻璃传热系数太阳得热系数建筑节能一、建筑节能对玻璃性能的要求随着社会经济发达程度的提高,建筑能耗在社会总能耗中的所占比例越来越大,目前西方发达国家约为30%~45%,尽管我国经济发展水平和生活水平都还不高,但这一比例已达到20%~25%,正逐步上升到30%。

在一些大城市,夏季空调已成为电力高峰负荷的主要组成部分。

不论西方发达国家,还是我国,建筑能耗状况都是牵动社会经济发展全局的大问题。

按照1986年制定的我国建筑节能分三步走的计划,当前政府各级节能管理部门正在积极启动实现第三步节能65%目标的标准编制工作。

而在影响建筑能耗的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中,门窗的绝热性能最差,是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。

就我国目前典型的围护部件而言,门窗的能耗约占建筑围护部件总能耗的40%~50%。

据统计,在采暖或空调的条件下,冬季单玻窗所损失的热量约占供热负荷的30%~50%,夏季因太阳辐射热透过单玻窗射入室内而消耗的冷量约占空调负荷的20%~30%。

因此,增强门窗的保温隔热性能,减少门窗的能耗,是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。

中空玻璃具有突出的保温隔热性能,是提高门窗节能水平的重要材料,近些年已经在建筑上得到了极其广泛的使用。

但随着节能标准的不断提高,普通的中空玻璃已不能完全满足节能设计的技术要求。

例如在夏热冬冷地区的节能设计标准中,对大窗墙比的外窗传热系数限制指标到了2.5 W/m2K,夏热冬暖地区这一指标在部分条件下到了2.0 W/m2K。

所以我们应该一方面大力推广Low-E中空玻璃这种具有优良节能特性的新产品,另一方面要深入分析和掌握中空玻璃节能性能的各个影响因素,从玻璃原片、间隔组成和使用环境等方面保证中空玻璃能够发挥它最佳的节能性能。

影响中空玻璃性能的因素及产品适用性探讨

影响中空玻璃性能的因素及产品适用性探讨

般 情况 下 ,中空玻 了气体层增厚的作用。
Fa c t o r s Af f e c t i n g Pe r f o r ma n c e o f I n s ul a t i ng Gl a s s a nd Pr o du c t Appl i c a b i l i t y
D u a n X i n j i e ,P a n Qi z h e n ,S o n g J u a n , Me n g P i n g l i
惰性气体 ,由于惰性气体 的分子量大 、导热系数很低
0 引言
随着我 国国民经 济的发 展 和人 民生活水 平 的提
( 空 气0 . 0 2 4 W/ m K;氩 气0 . 0 1 6 W/ n I K),会提 高 气 体 间隔层 的热 阻 ,从而提高 中空玻璃 的隔热性能。考 虑 到氩气在空气 中含量 丰富,提取 比较容易 ,使用成 本 低 ,所 以为大多数工 厂使用 。需要说 明的是 ,充入
建筑 商选 用合 适 的中空玻 璃 ,有必 要对 影响 中空玻
惰 性气体 ,在中空玻璃厚度不变 的情况下 ,提高隔热
系数的同时 ,遮 阳系数 和可见光透过率不变 。
1 . 3 气体 间隔层厚度 的影 响
目前 ,国内市场 所用 的 中空玻璃 气体 间隔层 厚
度 为6 m m、9 m m、1 2 m m 等 ,主要是 由所采用 的铝
Lu o - y a n gXi n i n g — r u n e n g i n e e r i n gg l a s s C o . . Lt d . L u o - y a n g, 4 7 1 0 0 3)
Abs t r a c t :Th e wa y s t o i mp r o v e pe r f o r ma n c e o f i n s u l a t i n g g l a s s wa s p o i n t e d o u t a n d t h e i n s u l a t i n g g l a s s p r o d u c t s s u i t a bl e f o r b o t h b ui l d e r s a n d us e r s we r e a l s o d i s c u s s e d a te f r a n a l y z i n g t h e f a c t o r s a f f e c t i n g p e r f o r ma n c e o f i n s u l a t i ng g l a s s a n d p r o d u c t l o c a l a p p l i c a bi l i t y.

惰性气体对中空玻璃及整窗传热系数的影响

惰性气体对中空玻璃及整窗传热系数的影响

惰性气体对中空玻璃及整窗热工性能的影响李进泰诺风保泰(苏州)隔热材料有限公司北京市 100037 摘要:分析了惰性气体对中空玻璃热工性能的影响,延伸讨论了惰性气体填充对整窗传热系数的影响。

关键词:惰性气体;中空玻璃;传热系数;分析;计算The effect of inert gas on IGU and Window thermal performanceLi Jin(Technoform Bautec (Suzhou)Thermal Insulation Meterial,Beijing, 100037)Abstract:Analysis of inert gas effect on the thermal performance of IGU,extension of the effect on the window thermal transmittance coefficientKey Words:inert gases;Insulating glass unit(IGU); thermal transmittance coefficient; calculation ,;analysis一、引言随着建筑节能的推广及节能窗标识项目正式启动,未来几年,对门窗节能性能的计算和测试会越来越严格,很多项目招标文件中已经明确要求做节能计算。

门窗的节能指标很关键的一点就是传热系数U值。

笔者就平日工作中进行的节能计算,分析了惰性气体对中空玻璃热工性能的影响,并延伸讨论了惰性气体填充对整窗传热系数的影响。

二、模拟条件1.计算边界条件设置为:室内空气温度T in=20℃室外空气温度T out=-20℃室内对流换热系数h c,in=3.6 W/(m2.K)室外对流换热系数h c,out =16W/(m2.K)室内平均辐射温度T rm,in=T in室外平均辐射温度T rm,out=T out太阳辐射照度I s=0 W/m2U值室内侧U值室外侧2.软件说明:模拟计算主要使用了WINDOW 7.0、THERM 7.0软件。

中空玻璃节能性能影响因素分析

中空玻璃节能性能影响因素分析

中空玻璃节能性能影响因素分析摘要:本文通过对各种类型中空玻璃的传热系数的研究,分析了原片组合、间隔类型、使用环境等各方面的相关因素对中空玻璃节能指标的影响趋势及程度。

在此基础上,探讨了建筑和生产设计中,应正确选用的、能达到最佳节能效果的中空玻璃组合方式及使用条件。

[关键词] 中空玻璃传热系数建筑节能一、建筑节能对玻璃性能的要求在影响建筑能耗的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中,门窗的绝热性能最差,是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。

据统计,在采暖或空调的条件下,冬季单玻窗所损失的热量约占供热负荷的30%~50%,夏季因太阳辐射热透过单玻窗射入室内而消耗的冷量约占空调负荷的20%~30%。

因此,增强门窗的保温隔热性能,是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。

二、中空玻璃节能特性的基本指标在建筑用中空玻璃诸多的性能指标中,能够用来判别其节能特性的主要有传热系数K和太阳得热系数SHGC。

中空玻璃的传热系数K是指在稳定传热条件下,玻璃两侧空气温度差为1℃时,单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量,以W/m2K 表示。

K值越低,说明中空玻璃的保温隔热性能越好,在使用时的节能效果越显著。

太阳得热系数SHGC是指在太阳辐射相同的条件下,太阳辐射能量透过窗玻璃进入室内的量与通过相同尺寸但无玻璃的开口进入室内的太阳热量的比率。

玻璃的SHGC值增大时,意味着可以有更多的太阳直射热量进入室内,减小时则将更多的太阳直射热量阻挡在室外。

SHGC值对节能效果的影响是与建筑物所处的不同气候条件相联系的,通常温带地区的使用的建筑中空玻璃的节能指标主要考虑传热系数K,在这里我们主要探讨K值对中空玻璃节能的影响。

三、节能指标的影响因素分析1、玻璃的厚度:中空玻璃的传热系数,与玻璃的热阻(玻璃的热阻为1mK/W)和玻璃厚度的乘积有着直接的联系。

当增加玻璃厚度时,必然会增大该片玻璃对热量传递的阻挡能力,从而降低整个中空玻璃系统的传热系数。

中空玻璃“充氩气”区别

中空玻璃“充氩气”区别

中空玻璃“充氩气”区别随着建筑节能意识的逐步提高,其透明部分玻璃的保温隔热性能成为大家关注的焦点。

提高玻璃保温隔热性能的途径目前有:1)采用高性能Low-E玻璃;2)增加玻璃和腔体数量,如双玻单腔增加到三玻两腔,甚或四玻三腔;3)改变腔体内气体成分,如充氩气/氪气,氩氪混合等惰性气体;4)将气体抽走,制成真空玻璃;5)增加中空玻璃内腔体厚度等等。

重点介绍一下中空玻璃内部为什么要充氩气?究竟能起到什么作用?建筑玻璃是如何传热的?首先,我们来了解一下建筑玻璃是如何传热,如图1所示,通过透明部分玻璃的传热包括两种方式,分别为温差传热和太阳辐射传热。

由于传热方式不同,要提升玻璃质量和性能,采取的相应技术手段也有所不同。

温差传热主要通过降低玻璃的传热系数K来控制,太阳辐射传热主要通过调节太阳能总透射比g和红外热能总透射比gIR来加以控制。

图1 热量传递基本原理图中空玻璃传热系数K值的影响因素图2 中空玻璃温差传热机理示意图如图2所示,要降低中空玻璃的传热系数,需减少热辐射、对流传热以及热传导,通常采取的手段为采用单片或多片Low-E玻璃(单银、双银或三银)、充入惰性气体、增加腔体的数量或者腔体的厚度。

本文重点讨论充入氩气对玻璃的传热系数K值带来的影响。

氩气简介众所周知,氩气是惰性气体的一种,具有无色、无味、无毒的特性,同时具有稳定性。

在空气中,其含量约占1%,与氪气和氙气等相比,最经济的惰性气体。

二者的物理性能对比如表1,由表1可见,氩气的密度、动态粘度高于空气,导热系数(词条“导热系数”由行业大百科提供)和比热容低于空气。

充入中空玻璃中,可减缓中空玻璃内的热对流和热传导,从而减弱整体中空玻璃的导热能力,传热系数K值得以降低。

关于不同厚度,不同气体的热导如何计算?具体计算可以参考标准JGJ 113中的附录A或者JGJ/T 151中的6.3。

结论由本文的分析可见,中空玻璃腔体是否充氩气以及氩气的含量,对传热系数K值影响较大,对遮阳系数Sc和相对增热RHG有一定影响,但影响稍小。

中空玻璃充氩气

中空玻璃充氩气

中空玻璃充惰性气体---------- 中空玻璃能有效的降低玻璃系统的传热系数U值,是一种非常经济有效的节能手段,已被大量应用在建筑上。

中空玻璃的原理是在玻璃之间插入一层隔热性能好的空气层,起瓶颈作用,降低整体传热系数。

随着玻璃技术的不断进步,如低辐射玻璃技术,对“瓶颈”材料的要求也越来越高,而惰性气体具有比干燥空气更低的导热性能,更稳定的化学结构,因此被广泛用于高档中空玻璃中空层材料。

充惰性气体除带来看不到的“节能性”之外,还会带来一些实际的作用,如降低玻璃玻璃两侧面温差,减少玻璃表面结露几率。

一、节能性分析玻璃节能性主要有两个指标遮阳系数Sc,传热系数U值。

充氩气都会对两个值都有一定影响。

夏季情况分析:U值分析,夏季热量从室外流向室内,充氩气可降低传热系数U值,下表为各种不同配置中空玻璃充气前后对比。

为XESG150,双银为XEDN155,热反射为XTY130。

1.从表格总看出,充惰性可以很明显的降低传热系数。

对于低辐射玻璃降幅比较明显,其中氪气和氙气效果非常好,但考虑到成本,我们一般都采用充氩气。

2.对遮阳系数也有一定影响,可以降低0.01个点。

主要是充惰性气体能有效地阻止外片玻璃所吸热量向室内流入。

所以玻璃在南方应用也建议充惰性气体,能有效阻止室外热量的流入。

冬季情况分析:冬季晚上没有太阳情况:阻止室内热量流失,越低的U值越好,充惰性气体可降低U值,见下表。

单银为XENE180,双银为XEDN180,膜面为第3面。

充惰性气体降低U值很有效。

特别是低辐射中空玻璃。

充惰性气体对遮阳系数也有影响,但跟夏季情况相反,区别在于膜面位置的不同,充惰性气体降低内片玻璃向外流失热量。

所以,如果玻璃在北方完全不需要夏季遮阳的情况下(情况极少,即使是沈阳哈尔滨也需要夏季遮阳)建议膜面第3面,充惰性气体。

如果需要夏季制冷,则膜面最好放置在第2面,并且充惰性气体。

二、舒适性分析主要是夏季或冬季玻璃表面温度,及玻璃跟环境接触面与环境的温度差。

中空玻璃之惰性气体.docx

中空玻璃之惰性气体.docx

中空玻璃惰性气体1•常见的惰性气体:氩气、氪气、氙气氩气:一种无色、无味、无毒的气体;具有对UV稳定性、不影响可见光透过、密度比空气大,导热性低的特点;空气中含量1%, 是最经济的惰性气体;空气中密度:1.7836 kg/m3, t=0C(相同温度条件下,空气的密度是1.2928 kg/m3)。

2.填充惰性气体的必要性中空玻璃能有效的降低玻璃系统的传热系数U值,是一种非常经济有效的节能手段,已被大量应用在建筑上。

中空玻璃的原理是在玻璃之间插入一层隔热性能好的空气层,起瓶颈作用,降低整体传热系数•随着玻璃技术的不断进步,如低辐射玻璃技术,对“瓶颈”材料的要求也越来越高,而惰性气体具有比干燥空气更低的导热性能,更稳定的化学结构,因此被广泛用于高档中空玻璃中空层材料。

充惰性气体除带来看不到的节能性之外,还会带来一些实际的作用如降低玻璃两侧面温差,减少玻璃表面结露几率。

3•充气的基本知识中空玻璃充气机要点:1)初始惰性气体含量》80% (业内一般90%-95%)2)充气注意问题:①充氩气孔在下方,空气输出在上方;②立式摆放,短边朝地;③充气质量高与否与气体产生层流或是紊流有关;图2充气中空玻璃素流示意圈意图④中空玻璃的惰性气体的完全扩散需要6-8小时3)充气方式①全自动在线气幕式(周期w 20s)特点:充气过程在中空玻璃上框后、合片前(如李赛克生产线、百超生产线)完成,自动化程度高、合片前(如李塞克生产线、百超生产线)完成。

优点:自动化程度高、充气时间短和浓度稳定缺点:惰性气体浪费大②人工充气方式(进气,排气需匹配好,容易影响生产质量、效率)特点:在中空玻璃制合片之后,在第二道密封胶涂布之前或后离线进行。

优点:设备简单,成本点缺点:充气的速度较慢、气体耗量较高、浓度低常见方式:A.将中空玻璃放在一个密封充气的环境里,然后向内加压充气。

B・将中空玻璃放到一个密封仓内,在将仓内和中空玻璃内的气体排出,用惰性气体代替中空玻璃内原有的空气。

提高玻璃保温隔热性能途径-充氩气

提高玻璃保温隔热性能途径-充氩气

窗玻璃提高保温隔热性能途径-充氩气窗玻璃提高保温隔热性能的途径目前有:1)采用高性能Low-E玻璃;2)增加玻璃和腔体数量,如双玻单腔增加到三玻两腔,甚或四玻三腔;3)改变腔体内气体成分,如充氩气/氪气,氩氪混合等惰性气体;4)将气体抽走,制成真空玻璃;5)增加中空玻璃内腔体厚度等。

一、需要充入氩气的情况1、对门窗保温隔热性能有着较高要求,希望能做到极致,可以考虑充氩气。

2、门窗增配了low-e玻璃时,可以充入氩气,排出空气,可以防止low-e玻璃氧化,延长使用寿命。

3、南方地区家里准备装地暖的,以及北方地区冬天室内外温差大的,都建议充氩气。

4、单块玻璃面积大于2.5㎡,充氩气可以减少玻璃中空层空气含量,防止玻璃自吸,增强中空大板玻璃的稳定性。

二、中空玻璃组成材料作用1、密封胶中空玻璃是由密封胶来负责密封的,通常是采用的丁基胶。

中空玻璃密封是为了阻止氩气从中空玻璃内泄漏出来,确保门窗能保持长期良好的隔热保温性能。

2、干燥剂干燥空气的传热系数比潮湿空气低,因此保持中空玻璃内部干燥非常重要。

中空玻璃常用的干燥剂是分子筛,它能够同时吸附中空玻璃内的水分和残留物质,从而让中空玻璃长久保持干燥。

3、暖边条暖边条是一种应用在中空玻璃之间的隔断材料。

它是选用的非金属材料,比如玻璃纤维复合材料,经过冷热共挤的工艺加工而成。

暖边条中间有空腔结构,可以在里边放置干燥剂。

暖边条的作用是降低玻璃的热量流失,降低内外侧玻璃的温差,减少中空玻璃冷凝水现象出现,从而提升门窗玻璃的保温效果和避免玻璃结露现象。

4、玻璃中空玻璃最重要的当然要数玻璃本身了。

为了提升门窗玻璃的隔热效果,通常会采用贴膜的方式,比如Low-E玻璃膜,也就是我们常说的Low-E玻璃。

Low-E玻璃对红外线有比较高的反射率,尤其是中远波长的红外线,在酷热的夏天能阻挡室外阳光的高温射线,在寒冷的冬天能防止室内的暖气向室外流失,起到很好的保温效果。

4、充氩气氩气是惰性气体的一种,具有无色、无味、无毒的特性,同时具有稳定性。

中空玻璃惰性气体检验方法

中空玻璃惰性气体检验方法

中空玻璃惰性气体的充气及检验方法栏目:业内资讯发布时间:2010-11-29阅读次数:777本文旨在介绍中空玻璃惰性气体的充气及检验方法,围绕为什么要充气、如何充好气、国外对惰性气体的检测的内容及采用的检测手段来展开,最后介绍国外中空玻璃惰性气体的检测方法与趋势。

关键词氩气、氩气的初始浓度、中空玻璃的氩气保持能力、非破坏性检测方法、高压电火花法。

氩气的基本知识我们对氩气的基本知识介绍包括氩气的物理性质和热工性能两个方面。

氩气的物理性质氩气是一种无色、无味、无毒的气体;具有对UV稳定性、不影响可见光透过的特点;空气中含量1%,是最经济的惰性气体;空气中密度:1.7836 kg/m3,t=0℃(相同温度条件下,空气的密度是1.2928 kg/m3)。

氩气的热工性能因为氩气的密度比普通空气大,因此充氩气的中空玻璃,可减慢中空玻璃内的热对流,从而减少气体的导热性。

此外,我们对氩气的热工性能还可从以下两个方面进一步分析。

氩气与中空玻璃空气层间隔之间的关系充氩中空玻璃与空气层间隔之间的关系,是函数关系,见图1。

从图中可见,(1)K值在16mm处最佳(拐点),从6-16mm,K值随空气层增加而改善,超过该拐点传热系数不改变,只增加材料使用量而已,因此,通过调整空间距离,可以提高节能(6-16mm),或节约材料(>16mm)。

(2)充气与低辐射玻璃结合使用,提高节能幅度比与充气透明中空玻璃效果好,前者可高达15%,而后者仅仅为2-5%。

氩气的浓度与中空玻璃传热系数改善之间的关系用图2说明氩气的浓度与中空玻璃传热系数改善之间的关系。

图中的中空玻璃为4+12+4mm,3条曲线分别表示充气透明玻璃中空、充气低辐射中空玻璃1和充气低辐射中空玻璃2(二者e值不同),气体浓度均为90%。

图中显示,(1)氩气的浓度与中空玻璃传热系数之间呈线性关系,浓度越大, K值越低;(2)初始充气浓度应该尽可能高一些,但是并不是说越高越好,如100%比较90或95%的改善就不是特别明显;从白玻璃看,100%浓度比较清楚空气(氩气0%)改善近5%,从90%-100%,改善了小于1%;氩气浓度从70%到90%,对低辐射玻璃来说,传热系数提高接近12%。

中空玻璃节能性能影响因素分析

中空玻璃节能性能影响因素分析

中空玻璃节能性能影响因素分析中空玻璃作为一种常见的建筑材料,具有优异的节能性能。

然而,其节能性能会受到多种因素的影响。

下文将针对中空玻璃节能性能影响因素进行分析。

首先,中空玻璃的气体种类和充气压力是影响其节能性能的重要因素。

常见的气体种类有空气、氩气、氦气等。

其中,氩气的导热系数较低,能够显著降低气密度与玻璃板之间的传热。

而充气压力越高,则中空层之间的导热就越小,此时中空玻璃的节能性能也更为优异。

其次,中空玻璃的玻璃种类和厚度也会影响其节能性能。

常见的玻璃种类有普通透明玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃等。

其中,夹层玻璃能够有效阻挡紫外线的进入,并具备隔音和防盗的效果。

而钢化玻璃则具备较高的抗冲击能力和耐热性能。

另外,玻璃板的厚度也会影响中空玻璃的节能性能。

一般来说,越厚的玻璃板,其节能性能也越优秀。

此外,中空玻璃的封胶材料和封胶方式也会对其节能性能产生影响。

目前常用的封胶材料包括有机硅胶、聚氨酯等。

其中,有机硅胶具备较好的耐老化性和抗紫外线性能,适用于在潮湿环境中使用。

而聚氨酯封胶具备优异的粘接性能和耐热性能。

而封胶方式则分为边封和中封两种,其中中封的节能性能相比边封更为优异。

最后,中空玻璃的安装结构和密封性能也是影响其节能性能的因素。

一般来说,中空玻璃的安装方式包括干挂式和密封式两种。

密封式安装的中空玻璃具备较好的密封性能,能够有效避免空气流动,提高隔热性能。

综上所述,影响中空玻璃节能性能的因素有多种,包括气体种类和充气压力、玻璃种类和厚度、封胶材料和封胶方式、安装结构和密封性能等。

在进行中空玻璃的选购和安装时,需要综合考虑这些因素,选择适合自己需求的产品和方案。

为了更好地了解中空玻璃的节能性能及其影响因素,我们可以通过收集相关数据进行分析。

首先,我们可以获取中空玻璃的U值数据。

U值是用于表示建筑物外墙和屋顶、地板等外表面热阻抗的参数,反映了建筑构件对热传导的阻碍作用。

中空玻璃的U值与气体种类、充气压力、玻璃种类、厚度、封胶材料、封胶方式、安装结构等因素有关。

氩气在节能门窗中的使用

氩气在节能门窗中的使用

氩气在节能门窗中的使用
周永文
【期刊名称】《建筑玻璃与工业玻璃》
【年(卷),期】2015(000)010
【摘要】改进门窗的节能性能主要通过使用低辐射镀膜玻璃,在中空玻璃内腔充填惰性气体和采用暖边技术。

在这三项技术中,采用充填惰性气体来提升中空玻璃的节能性能是明显的,但关键是如何做好中空玻璃。

文中对密封材料的选用、结构技术和保持结构整体性等方面进行了阐述。

指出了由于分压的不同,会引起向外泄漏和向内渗透的差别。

【总页数】3页(P9-11)
【作者】周永文
【作者单位】中山市格兰特实业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.724
【相关文献】
1.断桥式铝塑复合门窗在门窗节能中的应用与评价 [J], 袁联月
2.液化石油气在氢/氩热等离子体中的裂解 [J], 陈宏刚;谢克昌
3.广西加强建筑节能工程质量监管大力推广使用自保温复合保温新型墙材、节能门窗以及建筑节能与结构一体化技术 [J], 毛锡双
4.我们为什么要使用系统门窗?系统门窗真的节能吗? [J], ;
5.富氩混合气集中供气在焊接中的可用性 [J], 周敏
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惰性气体对中空玻璃及整窗热工性能的影响
摘要:
分析了惰性气体对中空玻璃热工性能的影响,延伸讨论了惰性气体填充对整窗传热系数的影响。

关键词:
惰性气体;中空玻璃;传热系数;分析;计算
一、引言
随着建筑节能的推广及节能窗标识项目正式启动,未来几年,对门窗节能性能的计算和测试会越来越严格,很多项目招标文件中已经明确要求做节能计算。

门窗的节能指标很关键的一点就是传热系数U值。

笔者就平日工作中进行的节能计算,分析了惰性气体对中空玻璃热工性能的影响,并延伸讨论了惰性气体填充对整窗传热系数的影响。

二、模拟条件
1.计算边界条件设置为:
室内空气温度T in=20℃
室外空气温度T out=-20℃
室内对流换热系数h c,in=3.6 W/(m².K)
室外对流换热系数h c,out=16W/(m².K)
室内平均辐射温度T rm,in=T in
室外平均辐射温度T rm,out =T out
太阳辐射照度I s=0 W/m²
U值室内侧
U值室外侧
2.软件说明:
模拟计算主要使用了WINDOW 7.0、THERM 7.0软件。

WINDOW、THERM热工计算软件是美国劳伦斯伯克利实验室开发的系列软件,是世界上重要的门窗幕墙热工计算软件之一。

三、氩气浓度对中空玻璃热工性能的影响
理论上,为取得中空玻璃的最佳热工性能, 中空玻璃填充惰性气体浓度应该接近100%。

笔者通过使用Window7软件对5个不同空腔间隔和11种不同气体浓度氩气的模拟发现:
(1)从表1可知,以9mm间隔厚度双白玻中空玻璃为例,100%的氩气浓度与90%的氩气浓度的中空玻璃传热系数相差0.020W/(m²·K),90%氩气浓度和50%氩气浓度的中空玻璃传热系数相差0.081W/(m²·K), 90%氩气浓度和0%氩气浓度的中空玻璃传热系数相差0.226W/(m²·K)。

(2)从表3可知,以9mm间隔厚度Low-E中空玻璃为例,100%的氩气浓度与90%的氩气浓度的中空玻璃传热系数相差0.03 W/(m²·K),90%氩气浓度和50%
氩气浓度的中空玻璃传热系数相差0.156W/(m²·K),90%氩气浓度和0%氩气浓度的中空玻璃传热系数相差0.346W/(m²·K)。

综合以上两点,氩气浓度对中空玻璃传热系数有着较大的影响,尤其是对Low-E中空玻璃起到了很大的改善作用。

对不同间隔厚度的Low-E中空玻璃平均改善中央传热系数0.3 W/(m²·K)左右。

( 3) 从表5可知,玻璃厚度和氩气浓度不变时,随着中空玻璃间隔层厚度的增加,传热系数呈现“先下降后上上升”的趋势。

最佳的间隔层厚度大约为12mm。

达到最佳间隔厚度后,随着间隔层厚度增加到一定程度,密闭的空气或氩气在中空玻璃中的对流加剧,加大对流传热,导致中空玻璃传热系数呈现先减小再增大的趋势。

四、氩气浓度对整窗热工性能的影响
依照JGJ/T 151-2008 ,整樘窗的传热系数计算公式为:
整窗热工计算软件Window7和在计算过程中,由于国内外标准差异等因素,Window气体库只给出了100%、95%和90%这3个浓度的氩气供热工计算进行选取。

但是国内很多中空玻璃厂由于生产设备和生产工艺等因素并不能保证产品达到90%以上的氩气含量。

笔者就一份整窗热工计算报告为例,分析因氩气浓度不足带来的问题:
如图1所示,样窗选用的中空玻璃氩气含量为80%,中央U值为1.546
W/(m²·K),热工计算得到整窗传热系数是1.975 W/(m²·K),符合小于2.0
W/(m²·K)的要求。

但是如果中空玻璃氩气填充浓度小于70%时,整窗的传热系数就会大于2.0 W/(m²·K)。

▲图1 样窗热工模拟U值报告
如图1所示,笔者整理了该样窗50%-95%氩气浓度中空玻璃的中央U值(Ug1)和相对应的整窗传热系数。

由此可知:氩气浓度每下降10%,中空玻璃中央U值(Ug1)会增大约0.03 W/(m²·K),整窗传热系数(Uw)增大约0.02W/(m²·K)。

因此,倘若热工计算模拟时选用90%浓度,但是玻璃厂实际生产时只充气60%左右时,模拟整窗传热系数(Uw)与实际整窗传热系数(Uw)相差约
0.07W/(m²·K)
综上所述,中空玻璃氩气浓度对整窗传热系数有着较大影响,且容易被玻璃厂、门窗厂忽略。

并且由于热工模拟计算时多选用90%的氩气浓度,一旦玻璃厂填充氩气浓度未能达到模拟使用的浓度,在门窗实测时就会出现纰漏,造成送检样窗不合格等问题出现。

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