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U型玻璃外墙的热工盘算

  媒介
  U型玻璃是一种新型节能环保的墙体质料,上世纪90年月最先正在我国逐渐应用于各地建筑物的内、核心护构造,正在2010年上海世博会展区的智利国度馆也得到了很好的展现。
  近年来U型玻璃获得国内外修建设计师的存眷和喜爱,国度修建尺度院出书了安装运用的图集。很多修建专业的专家也正在报刊杂志上对U型玻璃停止引见和叙述,特别是中国工程院院士、上海同济大学本计划院院长、博士生导师戴复东就分外推许。
  U型玻璃墙体的传热历程
  1.U型玻璃表面里取四周氛围和外界情况间的换热,包孕表面里取四周氛围间的对流换热,和表面里吸取、反射的太阳辐射热和表面里取空间的各长波辐射换热,玻璃间层的空气层能够削减辐射换热;
  2.U型玻璃表面里取四周氛围和外界情况间的换热,包孕表面里取四周氛围和室内环境间的换热、内外面取室内空气间的对流换热、内外面取室内环境的长波辐射换热,玻璃间层的空气层能够削减辐射换热;
  3.U型玻璃墙和周围金属框材的传热和导热传热。
  U型玻璃墙体热工盘算(按41×6规格)
  U型玻璃墙的热阻及传热系数K值盘算
  1.单层U型玻璃墙的盘算
  Ro=Rw+Rn+δ/λ
  式中:Rw-玻璃表面面换热阻,夏与0.05,冬与0.04Rn-玻璃内外面换热阻,一般与0.11m2·K/W
  δ-U型玻璃厚度(m)
  λ-U型玻璃的导热系数,与0.76W/m2·K
  Ro=0.045(综合值)+0.11+0.00789=0.16289m2·K/W
  2.热惰性目标:单层U型玻璃约为0.175
  一般单层U型玻璃仅算作是玻璃间隔,如同面积较大的单层玻璃的铝合金窗,6mm薄的U型玻璃其传热系数K值阻约为6.14W/m2·K。
  玻璃的厚度取热阻的影响不是很大,每毫米厚度约为0.00131m2·K/W。
  这里没有思索框架的热桥温度的影响。现在U型玻璃墙大部分接纳铝型材作为受力构件,盘算注解,无断热空心铝型材的根基传热系数K=6.58W/m2·K(根基等同于单层玻璃的传热系数)。正在U型玻璃墙组成面积较大时,框材面积只占墙面积的5%(断热空心铝型材的根基传热系数K不应大于3.5W/m2·K),这个数值不是很大,但偶然是值得思索的。
  3.双层U型玻璃墙的盘算(按41×6规格)
  R=RW++RK+δ/λ1+δ/λ2+RN
  R=0.045+0.17+2×(0.00789)+0.11
  R=0.34578m2·K/W
  K值=1/0.34078=2.934W/m2·K。
  U型玻璃的差别规格及组合,恰当加大空气层是有利于增添墙的热阻;如60×7的“翼正在接缝处成对棑列”的安装组合,玻璃间的空气层约有48mm,其热阻约为0.18,U型玻璃墙的总热阻约为0.35342m2·K/W。
  K值=1/0.35342=2.829W/m2·K。热阻增添了0.012m2·K/W,以是一味天增添空气层厚度起不到增添总热阻的目标。
  一般说来,增大围护结构厚度去加大热阻是不经济的,可想法从质料的特性和组织情势去加大核心护构造的热阻。由差别质料组合而成的围护结构复合组织,其热阻为各质料层热阻之和。
  为了增添质料的热阻,我们能够正在U型玻璃内外面加揭PET薄膜,以增添玻璃的热阻,据测试有以下2点转变:
  ①差别输入温度时的热阻随热量增大而增大;
  ②当薄膜厚度减小时(如由0.15mm减到0.10mm),薄膜热阻也随之减小,约削减8%。经测试,当输入热量正在17.28W至58.14W之间,薄膜热阻的平均值可取0.18m2·K/W。
  现我们再盘算揭有薄膜的双层U型玻璃墙(60×7)的总热阻约为0.53342m2·K/W,其K值约为1.87469W/m2·K。
  下图是3种差别薄膜正在5~25μm波段内的透过谱线图,其传热系数巨细排序为KPC-8mm<KPETP-0.15mm<KPETP-0.10mm<KPVC-0.15mm。
  加揭Low-E薄膜,K值可达1.7W/m2·K~2.2W/m2·K。
  固然我们借能够正在U型玻璃组合的空腔添补塑料蜂窝质料,据外洋材料称K值可到达0.8W/m2·k~0.5W/m2·k。
  4.热惰性目标D:双层U型玻璃D约为0.375
  5.双层U型玻璃内部冷凝的鉴别
  当水蒸气经由过程围护结构的达程中碰到蒸汽渗出阻大的质料层(玻璃),水蒸汽不容易经由过程,便泛起冷凝征象。那么双层U型玻璃内部是不是会泛起冷凝,可按以下步调停止:
  ①凭据室表里氛围的温度和相对湿度,肯定水蒸气分压力ew和en,然后盘算內外各层的现实水蒸气分压力,并作出现实水蒸气分压(e)的分布线。
  ②凭据室表里氛围的温度和相对湿度tw和tn,肯定围护结构各层的温度,查表得出响应的饱和水蒸气分压力E,并画出曲线。
  ③凭据e线和E线订交与否去判断围护结构内部是不是会泛起冷凝征象(两条线订交,内部会泛起冷凝,反之则不会冷凝)。
  这类内部冷凝的液态水不是一样平常意义的“结露”,而是渗出火致使的。
  6.双层U型玻璃外墙的结露
  查表求室内温度为tn时的饱和水蒸气分压力(睹常压下氛围温度取水蒸气分压力的干系表)。例,供室内温度18.5℃,相对湿度为70%时的饱和水蒸气分压力,橫坐标找到18.5℃,对应到曲线的纵坐标为2129.2Pa,按公式盘算现实水蒸气分压力e=2129.2×0.7=1490.4Pa,现仍从常压下氛围温度取水蒸气分压力的干系表中的纵坐标中找到1490.4Pa,对应到曲线的横坐标为12.1℃,该值就是露点温点,当U型玻璃墙的内表面温度低于12.1℃就会结露。

内容详情

作者: 米家华、崔厚寅
泉源: 中国建材报 (2010-11-16 第5638号)