门窗隔热概念
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实际物体的辐射不同于黑体。实际物体的光谱辐射力往往随波长作不规则变化。我们把 实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值称之为实际物体的发射率(俗称黑度),记 作ε
实验结果发现。实际物体的辐射力并不严格地同热力学温度的四次方成正比,但要对不 同物体采用不同方次的规律计算并不方便。所以在工程计算中仍认为一切实际物体的辐射力 都与热力学温度的四次方成正比,而把由此引起的修正包括到用实验方法确定的发射率中 去。
指物体之间相互辐射和吸收的总效果。当物体与环境处于热平衡(动态平衡)时,其表面上
的热辐射仍在不停地进行,但其辐射换热量等于零。
导热,对流两种能量传递方式只有在物质存在的条件下才能实现,而热辐射可以在真空
中传递,而且实际上在真空中辐射能的传递最有效,这是热辐射区别于对流。导热换热的基
本特点。另一个特点是辐射换热不仅产生能量的转移,而且还伴随着能量形式的转换,即发
动就是一个例子。强制对流是由于水泵,风机或其他压差作用所造成的。
对流换热的热流量方程由牛顿在 1701 年首先提出:
q/A= hΔT
(2)
q 为对流换热量,W
A 为垂直热流方向的面积,㎡
H为对流换热系数,w/m2K
ΔT 为流体和固体表面之间的温差,K
对流换热系数的大小与换热过程中的许多因素有关,它不仅取决于流体的物性以及换
不同材料的导热系数是不同的,即使是同一种材料,导热系数还与温度等因素有关。
对流
2.2 对流是指由于流体的宏观运动,从而流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺
混所引起的热量传递过程。就引起流动的原因而言,对流换热可以区分为自然对流和强制对
流。自然对流是由于流体冷热各部分的密度不同而引起的,如暖气片附近的空气受热向上流
1.引言
作为世界上的能源消耗大国,为实现国家能源节约和环境保护战略,实施建筑节能
势在必行。门窗作为建筑外围结构中的薄弱环节,分析其传热机理并有的放矢地进行改
进就显得非常必要和非常重要了。
2.门窗相关传热机理
热能的传递有三种基本形式:热传导,对流和辐射。
2.1 物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子,原子及自由电子等微观粒子的热运动而产
门窗的热工性能与玻璃品种和窗框类型有密切关系。而传热系数(K 值或者 U 值),太 阳得热系数(SHGC)或遮阳系数(SC),空气渗透率(air leakage AL)等是衡量门窗热工 节能性能的主要指标。 3.1 传热系数 K 值(U 值)
门窗的传热系数(K 值或者 U 值)值是指在稳定传热条件下,门窗两侧空气温差为 1℃ 时,单位时间内通过 1 ㎡窗户的传热量,以 W/㎡ K 表示。K 值越低说明窗户的保温隔热性能 越好。
物体表面的发射率取决于物质种类,表面温度和表面状况。这说明发射率只与发出辐射 的物体本身有关。而不涉及外界条件。
单位时间内从外界辐射到物体单位表面积上的能量称为该物体的投入辐射。物体对投入 辐射所吸收的百分数称为该物体的吸收比。实际物体的吸收比α取决于两方面的因素:吸收 物体的本身情况和投入辐射的特性。所谓物体的本身情况,是指物质的种类,表面温度和表 面状况,吸收比从概念上要比发射率要复杂。
(4)
3.4 空气渗透率(air leakage AL):
是与窗户密闭性能有关的量。根据国外的研究成果,当窗户密闭等级符合设计标准的要
求时,它对于窗户能耗的影响很微弱,但由于我国门窗加工行业内企业加工水平参差不齐,
所以 AL 也是门窗隔热系统内一个不可忽视的衡量标准。
4.完善的门窗隔热系统
作为一个完善的门窗隔热系统,不仅需要保证所选用材料(玻璃,型材和附属材料)
数。
普朗克定律:在热辐射的整个波谱内,不同波长发射出的辐射能是不同的,单色辐射力
随着波长的增加。先是增大,然后又减小。光谱辐射力最大处的波长由随着温度的不同而不
同(随着温度的增高,光谱辐射力最大值移向较短的波长)。
可以指出,实际物体的光谱辐射力按波长分布的规律与普朗克定律不同,但是定性上是 一致的。在加热金属时可以看到:当金属温度低于 500℃时,由于实际上没有可见光辐射, 我们不能察觉到金属颜色的变化,但随着温度的不断升高,金属将相继呈现暗红,鲜红,桔 黄等颜色,当温度超过 1300℃时将出现白炽。金属在不同温度下呈现不同颜色,说明随着 温度的升高,热辐射中可见光及可见光中短波的比例不断升高。
振动来实现的,晶格结构振动的传递常称为弹性波(详见 奚同庚《无机材料热物性学》上
海科学出版社)。至于液体的导热原理存在不同观点。一种认为其原理类似于气体,只是情
况更加复杂,因为液体分子间距较近。另一种观点认为液体的导热机理类似于非导电固体,
主要靠弹性波的作用。
通过对实践经验的提炼,1822 年傅立叶首先提出了导热过程的基本方程,后称为傅立
1 W/(m2·K) (公制) =0.176Btu/h·ft2·F 执行的检测标准: 中国:
(英制)
欧洲: 美国:
GB/T 8484-2002《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》 GB/T 16729-1997《建筑外门保温性能检测分级及其检测方法》
EN ISO 12567-2000《门窗的热工性能----由热箱法测定传热系数》 这也是国际标准
K 值------中国 U 值------ISO、欧洲、美国、日本等
传热系 热箱温度 热箱气流 m/s 冷箱温度 冷箱气流 m/s 阳光强度 W/
数
℃
℃
㎡
中
K
18~20
自然对流
-19~-21
3.0
0
国
欧
U
15
自然对流
-10
自然对流
0
洲
美 U冬
21
自然对流
-18
6.7
0
国
U夏
32
3.4
24
自然对流
783
物体对某一特定波长的辐射能所吸收的百分数被定义为光谱吸收比。物体的光谱吸收比 随波长而异,这种特性称之为物体的吸收具有选择性。例如焊接工人工作时要戴一副黑色眼 镜就是为了使对人体有害的紫外线能被特种玻璃吸收。世上万物能呈现出不同颜色也是在于 选择性的吸收和辐射。
实际物体的光谱吸收比对投入辐射的波长有选择性这一事实却给辐射换热的工程计算 带来很大的困难。如果物体的光谱吸收比与波长无关,即光谱吸收比为常数的话,则不管投 入辐射的波长分布如何,吸收比也为常数。在热辐射分析中。把光谱吸收比与波长无关的物 体称为“灰体”。同黑体一样,灰体也是一种理想物体。工业上通常遇到的热辐射器主要波 长区段位于红外线范围内,在此范围内把工程材料当作灰体处理所引起的误差还是可以容许 的。 2.4 一个问题:
员会所定的界限),而在可见光波段热辐射能量所占的比例比较小。如果将温度范围扩大到 太阳辐射。情况有所改变,太阳是表面温度约为 5800K 的热源,太阳辐射的主要能量集中在 0.2-2μm 的波长范围,其中可见光区段占有很大比重。
太阳辐射光谱曲线和热辐射光谱曲线
当热辐射的能量投射到物体表面的时候,和可见光一样,也发生吸收,反射和透射现象,
实际物体的辐射和吸收之间有什么内在联系呢?基尔霍夫定律回答了这个问题。基尔霍
夫定律揭示了实际物体的辐射力与吸收比之间的联系,可以表述为在热平衡条件下,任意物 体对黑体投入辐射的吸收比等于同温度下该物体的发射率。
曾看到有用基尔霍夫定律来解释 Low-E 玻璃节能的原理的,但此结论是在“物体与黑体 投入辐射处于热平衡”这样严格的条件下才成立的。进行工程辐射换热计算时,投入辐射既 非黑体辐射,更不会处于热平衡状态,另由于太阳辐射中可见光占了近一半,而大多数物体 对可见光波的吸收表现出强烈的选择性,因而不能把物体在常温下的发射率作为对太阳能的 吸收比。所以笔者认为这是关于辐射换热方面一种不规范的解释方法,值得讨论。 3.门窗相关热工指标
的质量,同样,门窗加工精度和门窗设计的合理性对于保证一个完善的门窗隔热系统的作用
毋庸置疑,。提升门窗的节能隔热性能笔者认为应当从以下几个方面入手。
4.1 选用合适的玻璃
4.1.1 中空玻璃是由两片或多片玻璃由带有干燥剂的间隔条隔开,并用胶进行周边密封,
使玻璃隔开间隙内保持干燥气体的玻璃制品。相对单层玻璃来说,中空玻璃的保温隔热性能
念有所不同。遮阳系数是以透过 3mm 无色透明玻璃的太阳辐射能量为参考标准,而太阳得热
系数是以入射到玻璃表面的太阳辐射能量为参考标准,由于辐射到玻璃表面的太阳辐射能量
在穿过 3mm 无色透明玻璃时会有能量损耗,所以针对同样条件下的遮阳系数要比太阳得热系
数要大一些,两者的换算关系为:
SHGC=SC*0.87
并且遵从:
透过%+反射%+吸收%=100%
(3)
实验表明,物体的辐射能力与温度有关,同一温度下不同物体的辐射与吸收能力也不同。
在探索热辐射规律的过程中,一种称之为绝对黑体的理想物体的概念具有重大意义。所谓黑
体。是指能吸收投入到其表面上的所有热辐射能的物体。黑体的吸收和辐射能力是在同温度
的物体中是最大的。
叶定律,表达方式如下:
q = φ = −λ dt
Biblioteka Baidu
(1)
A dx
φ 为单位时间内通过某一给定面积的热量,单位为 W
q为单位时间内通过单位面积的热流量,也称为热流密度,单位为W/m2
入为导热系数,其单位是 W/mK,是 X 方向上的热通量
dt/dx 为 X 方向上的温度梯度,单位为 K/m
傅立叶定律又称为导热基本定律,导热系数是表征材料导热性能优劣的一种物性参数。
气流速的差异,向室内传递的能量与向室外传递能量的比为 1:3)。
3.3 遮阳系数 SC(Solar heat gain):
透过玻璃的太阳辐射能量与相同条件下透过单层 3mm 无色透明玻璃的太阳辐射能量的
比值。SC=实际窗玻璃的太阳辐射能量/“标准”窗玻璃的太阳辐射能量。
遮阳系数与太阳得热系数都是表征透过玻璃进入室内的太阳能的多少,但两者的物理概
射是从热能转换为辐射能,而被吸收时又从辐射能转换为热能。
电磁波的波长包括从 0 到无穷大的范围。但在工业上所遇到的温度范围内,即 2000K
以下的,有实际意义的热辐射波长位于 0.38-100μm 之间,且绝大部分能量位于红外线区的
0.76-20μm 之间,红外线又有近红外和远红外之分,大体上以 25μm 为界限(国际照明委
热表面的形状大小与布置,还与流速有关。
2.3 辐射是物体通过电磁波传递能量的一种方式。由于热的原因而产生的电磁波辐射称为
热辐射,热辐射的电磁波是物体内部微观粒子的热运动状态改变时激发出来的,只要物体的
温度高于“绝对零度”,物体总是不断地把热能变为辐射能并向外发出。同时,物体以不断
地吸收周围物体投射到它上面的热辐射,并把吸收的辐射能重新转变成热能。辐射换热就是
门窗相关传热机理与完善的门窗隔热系统
李广伟
泰诺风保泰(苏州)隔热材料有限公司 北京市 100004
摘要 本文主要介绍了一个完善的门窗隔热系统的概念,分析了门窗各组成部分的隔热原
理和相关数据,并提供了部分实物照片和图片。认为将门窗的设计和加工水平对于打造完善
门窗隔热系统意义重大。
关键词 热能传递形式 太阳辐射 门窗热工性能参数 整窗隔热系统 暖边
黑体辐射的基本规律归结为三个定律——确定黑体辐射的总能量的斯蒂芬-波尔兹曼定
律及能量按波长的分布的普朗克定律以及辐射按空间方向的分布的兰贝特定律(兰贝特定律
与本文关系不大,不作介绍)。
黑体在单位时间内发出的热辐射热量由斯蒂芬-波尔兹曼定律所揭示,表述为黑体辐射
率正比例于其热力学温度的四次方,系数称之为斯蒂芬-波尔兹曼常数,又称为黑体辐射常
生的热量传递称为热传导。
从微观角度来看,气体,液体,导电固体和非导电固体的导热机理是有所不同的。气体
导热是气体分子不规则热运动是相互碰撞的结果,温度越高,气体分子的运动动能越大。导
电固体(金属)内部的自由电子可以在晶格之间像气体分子那样运动,是导电固体导热的主
要原因。在非导电固体中,导热是通过晶格结构的振动,即分子,原子在其平衡位置附近的
ASHRAE 标准
3.2 太阳得热系数 SHGC(Solar heat gain coefficient):
在相同太阳辐射条件下,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例。它包括两部分,一部分是直接透过玻璃入射到室内的
太阳辐射能量,另一部分是太阳辐射被玻璃吸收后又向室内发出的二次辐射(由于室内外空
都有了明显的提高,同时也是国家大力倡导使用的普及型节能窗玻。
中空玻璃的传热可以由下式来定量表达:
实验结果发现。实际物体的辐射力并不严格地同热力学温度的四次方成正比,但要对不 同物体采用不同方次的规律计算并不方便。所以在工程计算中仍认为一切实际物体的辐射力 都与热力学温度的四次方成正比,而把由此引起的修正包括到用实验方法确定的发射率中 去。
指物体之间相互辐射和吸收的总效果。当物体与环境处于热平衡(动态平衡)时,其表面上
的热辐射仍在不停地进行,但其辐射换热量等于零。
导热,对流两种能量传递方式只有在物质存在的条件下才能实现,而热辐射可以在真空
中传递,而且实际上在真空中辐射能的传递最有效,这是热辐射区别于对流。导热换热的基
本特点。另一个特点是辐射换热不仅产生能量的转移,而且还伴随着能量形式的转换,即发
动就是一个例子。强制对流是由于水泵,风机或其他压差作用所造成的。
对流换热的热流量方程由牛顿在 1701 年首先提出:
q/A= hΔT
(2)
q 为对流换热量,W
A 为垂直热流方向的面积,㎡
H为对流换热系数,w/m2K
ΔT 为流体和固体表面之间的温差,K
对流换热系数的大小与换热过程中的许多因素有关,它不仅取决于流体的物性以及换
不同材料的导热系数是不同的,即使是同一种材料,导热系数还与温度等因素有关。
对流
2.2 对流是指由于流体的宏观运动,从而流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺
混所引起的热量传递过程。就引起流动的原因而言,对流换热可以区分为自然对流和强制对
流。自然对流是由于流体冷热各部分的密度不同而引起的,如暖气片附近的空气受热向上流
1.引言
作为世界上的能源消耗大国,为实现国家能源节约和环境保护战略,实施建筑节能
势在必行。门窗作为建筑外围结构中的薄弱环节,分析其传热机理并有的放矢地进行改
进就显得非常必要和非常重要了。
2.门窗相关传热机理
热能的传递有三种基本形式:热传导,对流和辐射。
2.1 物体各部分之间不发生相对位移,依靠分子,原子及自由电子等微观粒子的热运动而产
门窗的热工性能与玻璃品种和窗框类型有密切关系。而传热系数(K 值或者 U 值),太 阳得热系数(SHGC)或遮阳系数(SC),空气渗透率(air leakage AL)等是衡量门窗热工 节能性能的主要指标。 3.1 传热系数 K 值(U 值)
门窗的传热系数(K 值或者 U 值)值是指在稳定传热条件下,门窗两侧空气温差为 1℃ 时,单位时间内通过 1 ㎡窗户的传热量,以 W/㎡ K 表示。K 值越低说明窗户的保温隔热性能 越好。
物体表面的发射率取决于物质种类,表面温度和表面状况。这说明发射率只与发出辐射 的物体本身有关。而不涉及外界条件。
单位时间内从外界辐射到物体单位表面积上的能量称为该物体的投入辐射。物体对投入 辐射所吸收的百分数称为该物体的吸收比。实际物体的吸收比α取决于两方面的因素:吸收 物体的本身情况和投入辐射的特性。所谓物体的本身情况,是指物质的种类,表面温度和表 面状况,吸收比从概念上要比发射率要复杂。
(4)
3.4 空气渗透率(air leakage AL):
是与窗户密闭性能有关的量。根据国外的研究成果,当窗户密闭等级符合设计标准的要
求时,它对于窗户能耗的影响很微弱,但由于我国门窗加工行业内企业加工水平参差不齐,
所以 AL 也是门窗隔热系统内一个不可忽视的衡量标准。
4.完善的门窗隔热系统
作为一个完善的门窗隔热系统,不仅需要保证所选用材料(玻璃,型材和附属材料)
数。
普朗克定律:在热辐射的整个波谱内,不同波长发射出的辐射能是不同的,单色辐射力
随着波长的增加。先是增大,然后又减小。光谱辐射力最大处的波长由随着温度的不同而不
同(随着温度的增高,光谱辐射力最大值移向较短的波长)。
可以指出,实际物体的光谱辐射力按波长分布的规律与普朗克定律不同,但是定性上是 一致的。在加热金属时可以看到:当金属温度低于 500℃时,由于实际上没有可见光辐射, 我们不能察觉到金属颜色的变化,但随着温度的不断升高,金属将相继呈现暗红,鲜红,桔 黄等颜色,当温度超过 1300℃时将出现白炽。金属在不同温度下呈现不同颜色,说明随着 温度的升高,热辐射中可见光及可见光中短波的比例不断升高。
振动来实现的,晶格结构振动的传递常称为弹性波(详见 奚同庚《无机材料热物性学》上
海科学出版社)。至于液体的导热原理存在不同观点。一种认为其原理类似于气体,只是情
况更加复杂,因为液体分子间距较近。另一种观点认为液体的导热机理类似于非导电固体,
主要靠弹性波的作用。
通过对实践经验的提炼,1822 年傅立叶首先提出了导热过程的基本方程,后称为傅立
1 W/(m2·K) (公制) =0.176Btu/h·ft2·F 执行的检测标准: 中国:
(英制)
欧洲: 美国:
GB/T 8484-2002《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》 GB/T 16729-1997《建筑外门保温性能检测分级及其检测方法》
EN ISO 12567-2000《门窗的热工性能----由热箱法测定传热系数》 这也是国际标准
K 值------中国 U 值------ISO、欧洲、美国、日本等
传热系 热箱温度 热箱气流 m/s 冷箱温度 冷箱气流 m/s 阳光强度 W/
数
℃
℃
㎡
中
K
18~20
自然对流
-19~-21
3.0
0
国
欧
U
15
自然对流
-10
自然对流
0
洲
美 U冬
21
自然对流
-18
6.7
0
国
U夏
32
3.4
24
自然对流
783
物体对某一特定波长的辐射能所吸收的百分数被定义为光谱吸收比。物体的光谱吸收比 随波长而异,这种特性称之为物体的吸收具有选择性。例如焊接工人工作时要戴一副黑色眼 镜就是为了使对人体有害的紫外线能被特种玻璃吸收。世上万物能呈现出不同颜色也是在于 选择性的吸收和辐射。
实际物体的光谱吸收比对投入辐射的波长有选择性这一事实却给辐射换热的工程计算 带来很大的困难。如果物体的光谱吸收比与波长无关,即光谱吸收比为常数的话,则不管投 入辐射的波长分布如何,吸收比也为常数。在热辐射分析中。把光谱吸收比与波长无关的物 体称为“灰体”。同黑体一样,灰体也是一种理想物体。工业上通常遇到的热辐射器主要波 长区段位于红外线范围内,在此范围内把工程材料当作灰体处理所引起的误差还是可以容许 的。 2.4 一个问题:
员会所定的界限),而在可见光波段热辐射能量所占的比例比较小。如果将温度范围扩大到 太阳辐射。情况有所改变,太阳是表面温度约为 5800K 的热源,太阳辐射的主要能量集中在 0.2-2μm 的波长范围,其中可见光区段占有很大比重。
太阳辐射光谱曲线和热辐射光谱曲线
当热辐射的能量投射到物体表面的时候,和可见光一样,也发生吸收,反射和透射现象,
实际物体的辐射和吸收之间有什么内在联系呢?基尔霍夫定律回答了这个问题。基尔霍
夫定律揭示了实际物体的辐射力与吸收比之间的联系,可以表述为在热平衡条件下,任意物 体对黑体投入辐射的吸收比等于同温度下该物体的发射率。
曾看到有用基尔霍夫定律来解释 Low-E 玻璃节能的原理的,但此结论是在“物体与黑体 投入辐射处于热平衡”这样严格的条件下才成立的。进行工程辐射换热计算时,投入辐射既 非黑体辐射,更不会处于热平衡状态,另由于太阳辐射中可见光占了近一半,而大多数物体 对可见光波的吸收表现出强烈的选择性,因而不能把物体在常温下的发射率作为对太阳能的 吸收比。所以笔者认为这是关于辐射换热方面一种不规范的解释方法,值得讨论。 3.门窗相关热工指标
的质量,同样,门窗加工精度和门窗设计的合理性对于保证一个完善的门窗隔热系统的作用
毋庸置疑,。提升门窗的节能隔热性能笔者认为应当从以下几个方面入手。
4.1 选用合适的玻璃
4.1.1 中空玻璃是由两片或多片玻璃由带有干燥剂的间隔条隔开,并用胶进行周边密封,
使玻璃隔开间隙内保持干燥气体的玻璃制品。相对单层玻璃来说,中空玻璃的保温隔热性能
念有所不同。遮阳系数是以透过 3mm 无色透明玻璃的太阳辐射能量为参考标准,而太阳得热
系数是以入射到玻璃表面的太阳辐射能量为参考标准,由于辐射到玻璃表面的太阳辐射能量
在穿过 3mm 无色透明玻璃时会有能量损耗,所以针对同样条件下的遮阳系数要比太阳得热系
数要大一些,两者的换算关系为:
SHGC=SC*0.87
并且遵从:
透过%+反射%+吸收%=100%
(3)
实验表明,物体的辐射能力与温度有关,同一温度下不同物体的辐射与吸收能力也不同。
在探索热辐射规律的过程中,一种称之为绝对黑体的理想物体的概念具有重大意义。所谓黑
体。是指能吸收投入到其表面上的所有热辐射能的物体。黑体的吸收和辐射能力是在同温度
的物体中是最大的。
叶定律,表达方式如下:
q = φ = −λ dt
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(1)
A dx
φ 为单位时间内通过某一给定面积的热量,单位为 W
q为单位时间内通过单位面积的热流量,也称为热流密度,单位为W/m2
入为导热系数,其单位是 W/mK,是 X 方向上的热通量
dt/dx 为 X 方向上的温度梯度,单位为 K/m
傅立叶定律又称为导热基本定律,导热系数是表征材料导热性能优劣的一种物性参数。
气流速的差异,向室内传递的能量与向室外传递能量的比为 1:3)。
3.3 遮阳系数 SC(Solar heat gain):
透过玻璃的太阳辐射能量与相同条件下透过单层 3mm 无色透明玻璃的太阳辐射能量的
比值。SC=实际窗玻璃的太阳辐射能量/“标准”窗玻璃的太阳辐射能量。
遮阳系数与太阳得热系数都是表征透过玻璃进入室内的太阳能的多少,但两者的物理概
射是从热能转换为辐射能,而被吸收时又从辐射能转换为热能。
电磁波的波长包括从 0 到无穷大的范围。但在工业上所遇到的温度范围内,即 2000K
以下的,有实际意义的热辐射波长位于 0.38-100μm 之间,且绝大部分能量位于红外线区的
0.76-20μm 之间,红外线又有近红外和远红外之分,大体上以 25μm 为界限(国际照明委
热表面的形状大小与布置,还与流速有关。
2.3 辐射是物体通过电磁波传递能量的一种方式。由于热的原因而产生的电磁波辐射称为
热辐射,热辐射的电磁波是物体内部微观粒子的热运动状态改变时激发出来的,只要物体的
温度高于“绝对零度”,物体总是不断地把热能变为辐射能并向外发出。同时,物体以不断
地吸收周围物体投射到它上面的热辐射,并把吸收的辐射能重新转变成热能。辐射换热就是
门窗相关传热机理与完善的门窗隔热系统
李广伟
泰诺风保泰(苏州)隔热材料有限公司 北京市 100004
摘要 本文主要介绍了一个完善的门窗隔热系统的概念,分析了门窗各组成部分的隔热原
理和相关数据,并提供了部分实物照片和图片。认为将门窗的设计和加工水平对于打造完善
门窗隔热系统意义重大。
关键词 热能传递形式 太阳辐射 门窗热工性能参数 整窗隔热系统 暖边
黑体辐射的基本规律归结为三个定律——确定黑体辐射的总能量的斯蒂芬-波尔兹曼定
律及能量按波长的分布的普朗克定律以及辐射按空间方向的分布的兰贝特定律(兰贝特定律
与本文关系不大,不作介绍)。
黑体在单位时间内发出的热辐射热量由斯蒂芬-波尔兹曼定律所揭示,表述为黑体辐射
率正比例于其热力学温度的四次方,系数称之为斯蒂芬-波尔兹曼常数,又称为黑体辐射常
生的热量传递称为热传导。
从微观角度来看,气体,液体,导电固体和非导电固体的导热机理是有所不同的。气体
导热是气体分子不规则热运动是相互碰撞的结果,温度越高,气体分子的运动动能越大。导
电固体(金属)内部的自由电子可以在晶格之间像气体分子那样运动,是导电固体导热的主
要原因。在非导电固体中,导热是通过晶格结构的振动,即分子,原子在其平衡位置附近的
ASHRAE 标准
3.2 太阳得热系数 SHGC(Solar heat gain coefficient):
在相同太阳辐射条件下,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例。它包括两部分,一部分是直接透过玻璃入射到室内的
太阳辐射能量,另一部分是太阳辐射被玻璃吸收后又向室内发出的二次辐射(由于室内外空
都有了明显的提高,同时也是国家大力倡导使用的普及型节能窗玻。
中空玻璃的传热可以由下式来定量表达: