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中空玻璃窗的保温节能探究

2019-12-11 10:36:05

一、采用暖边技术的单悬置膜双玻窗中空玻璃是由两片或者多片玻璃(包含透明膜等)在周边密封的条件下,形成单层或者多层内部为干燥气体空间的玻璃制品。其中周边密封部位,即玻璃的边缘部位的耐久性是保持中空玻璃隔热性能的关键。
  而对于暖边技术,即针对的部位就是玻璃和窗框结合的部位,即玻璃的边缘部分的密封部位,这个部位的传热效果会直接的影响到窗框部分的温度分布以及玻璃边缘部分的温度分布,进而影响到整个窗户的传热效果。而且此部位为窗户传热系数最大的部位,降低此部位的传热系数也是我国目前窗户面临的一个问题。
  我国目前最常见的结构为铝间隔条双道黏结密封结构,单悬置膜铝间隔条双道密封结构和暖边条双道密封结构。
  为了更方便的说明这两种间隔条对窗户的影响,对于单悬置膜双玻窗固定窗部分的两种间隔条的等温线分布发现,穿过铝间隔条的等温线非常稀疏,而穿过暖边间隔条的等温线却很密集,说明暖边间隔条的使用,使得玻璃边缘部分的网传热系数更小,其对于热量的向外传递起到很好的阻碍的作用;通过观察还会发现11.5℃这一条等温线在由铝间隔条变为暖边间隔条后,更靠近窗框部分,而且同间隔条部分在同一水平线的窗框部分出现了14.4℃的等温线,说明间隔条部分的温度场分布对玻璃部分和窗框部分温度场分布的影响减小了,玻璃边缘部分的传热系数与玻璃中心的传热系数更接近了。
  对于单悬置膜双玻窗固定窗部分的两种间隔条的热流量分布研究,间隔条和衬钢为塑钢窗两大热流量比较大的部分,所以在相同的室内为条件下,相对于暖边间隔条,发现铝间隔条在玻璃边缘部分的热流量更大。所以暖边间隔条相比铝间隔条更节能。
  其中采用暖边间隔条可以使玻璃边缘部分的室内侧表面温度上升,减小结露的可能性。其中对于不同的两种间隔条的使用对玻璃边缘内侧温度的影响表明,对于铝间隔条窗,内层玻璃边缘的温度为5.6℃,其能够满足北京地区冬季内表面不结露的条件,但如果用在哈尔滨地区内,其表面温度低于7℃,所以在某些室外低温的条件下,其就存在结露的可能性。而使用暖边间隔条的窗户,内层玻璃边缘温度为8.3℃,其用在哈尔滨地区结露的可能性就大大降低了。
  减小窗户传热系数的手段有很多,如窗玻璃部分填涂低辐射涂层,玻璃间层中充入氢气,增加玻璃夹层空气层的总厚度;对窗框部分空腔填加聚氩酯,采用暖边技术,增加窗框型材的系列等等。
  二、低辐射膜对窗户传热系数的影响
  (1)内平开塑钢窗窗框部分的传热系数的值随着窗玻璃组合的不同而不同,在窗型确定的前提下,其值基本保持不变,加入聚氩酯后可使窗框部分传热系数减小。
  (2)由于玻璃边缘传热系数、玻璃部分传热系数、窗户传热系数随着玻璃中心传热系数的变化而变化,而玻璃中心传热系数的改变,最主要的因素是低辐射表面数的变化,低辐射表面数越多,传热系数越小。
  (3)对于大小不同的两个常用窗型的窗户,只要两者窗框比相差不大,两者在相同的型材截面构成下,两者传热系数基本相等。
  (4)填加聚氩酯泡沫后,可以使窗户的传热系数有所降低。在窗户大小相同、窗框比相近的条件下,传热系数降低的值相等。
  (5)低辐射表面数为2的窗户均满足标准要求的,对于单悬置膜双玻窗,如果低辐射表面数为l,在窗框的框芯填加聚氩酯保温材料后可以接近标准要求。
  三、其他技术对窗户属性的影响
  将对填涂低辐射涂层以外的其他各项技术进行比较,其中包括玻璃间层中充入氩气,增加玻璃夹层空气层的总厚度,对窗框部分空腔填加聚氩酯,采用暖边技术,增加窗框型材的系列。
  (1)三玻塑钢窗同单悬置膜双玻窗在整窗传热系数数值上基本相等,单悬置膜双玻窗同三玻塑钢窗在传热系数、太阳得热系数、可见光透过率方面相差不大。
  (2)窗框部分空腔填加保温材料聚氨酯、间隔条采用暖边技术、玻璃空腔内的空气替换为氢气均能使窗户的传热系数下降,其中玻璃空腔内的空气替换填充为氢气的方法传热系数下降效果最为明显;上述三者分别可使整窗的传热系数下降4.4%、6.3%、7.5%。
  (3)将窗户窗框型材的系列由70系列变为80系列,窗户的传热系数由于窗框部分的传热系数的减小,窗户整体传热系数也减小,减小的比例为2.5%。
  (4)80系列单悬置膜s双玻窗(内层玻璃为低辐射玻璃)的传热系数大于1.5w/(时·K),但窗框部分填加聚氩酯保温材料后,传热系数下降了5.1%,降至1.5w/(时·K)以下。
  (5)其中80系列的双悬置膜双玻窗相对于70系列的单悬置膜双玻窗,由于玻璃中心和窗框部分的传热系数均有所下降的双重作用下,传热系数下降了10.6%,其得到的传热系数值还小于70系列单悬置膜H得到的传热系数值,所以在单悬置膜H造价高的情况下,可以通过增加窗框型材系列且变为双悬置膜的情况下,可以用一层低辐射膜达到两层低辐射膜产生的作用。