一、前言:
隨著人們生活質量的不斷提高,
建筑能耗所占社會總能耗的比例在逐漸增大,已達到近30%,目前
建筑節能已經引起國家、各級政府、房地產行業及設計單位的高度重視。在整個建筑能耗中,由一般建筑物的主要
圍護結構――
門窗的
傳導、
輻射和
空氣滲透等的
熱損失,約占整個建筑能耗的一半,因此改善
門窗保溫隔熱性能,是提高建筑節能水平和滿足國家相關節能標準要求的重要環節。
二、完善的門窗
隔熱系統
1.整窗
傳熱系數Uw的定義:門窗內外溫差是1K時,每平方米面積門窗上所流失的能量值,國際上通用的計算公式如下:

其中:Uw是窗的
熱傳導系數W/M
2K
Ug是
玻璃板的熱傳導系數W/M
2K
Ag是
玻璃的面積M
2
Uf是窗框的傳熱系數W/M
2K
Af是窗框的面積M
2
Lg
中空玻璃間隔條的周長
ψg
中空玻璃邊緣線性傳熱系數
2.完整的隔熱
門窗系統的概念:由以上公式和圖例不難看出整窗的傳熱系數由三部分組成,玻璃,
型材以及
中空玻璃邊緣線性傳熱系數,其中中空玻璃邊緣線性傳熱系數Ψ值經常被忽略,實際上作為一個完善的隔熱門窗系統,除了選用隔熱性能優良的玻璃和型材以外,一個相對較低的Ψ值對整窗的隔熱性能的提高也是非常關鍵的,同時它也是一個完善的隔熱門窗系統不可獲缺的一部分。
三、中空玻璃邊緣線性傳熱系數Ψ值
1.中空玻璃線性傳熱系數Ψ值的定義:
Ψ值描述的是通過中空玻璃邊緣的能量損失,
Ψ值越大則表示通過中空玻璃邊緣的熱量損失會增大見圖例

2. 使用TGI
暖邊間
隔條和
鋁間隔條在不同
型材門窗上的Ψ值對比:
|
木窗 |
塑窗 |
鋁窗 |
窗框熱傳導系數Uf |
1.40W/m2K |
1.90W/m2K |
2.00W/m2K |
玻璃熱傳導系數Ug |
1.10W/m2K |
1.10W/m2K |
1.10W/m2K |
|
鋁間隔條 |
TGI間隔條 |
鋁間隔條 |
TGI間隔條 |
鋁間隔條 |
TGI間隔條 |
玻璃邊緣的Ψ值 |
0.070W/mK |
0.040W/mK |
0.070W/mK |
0.037W/mK |
0.106W/mK |
0.051W/mK |
整窗導熱系數UW值 |
1.36W/m2K |
1.29W/m2K |
1.51W/m2K |
1.43W/m2K |
1.63W/m2K |
1.50W/m2K |
溫度系數fRsi |
0.51 |
0.63 |
0.55 |
0.66 |
0.55 |
0.68 |
Toiat -10℃
+20℃
中空玻璃內部的表面溫度 |
5.3℃ |
8.9℃ |
6.5℃ |
9.8℃ |
6.5℃ |
10.4℃ |
由上個圖表中我們可以看到無論是在鋁窗,塑窗還是木窗中如果使用TGI暖邊間隔條的Ψ值會大大低于使用常用鋁間隔條,這說明使用暖邊系統后,由中空玻璃邊緣散失的熱量會明顯減少,隔熱性能會明顯改善,同時也大大降低了
結露的可能性。
四、中空玻璃內表面溫度
1.定義:中空玻璃內部表面溫度描述的是室內玻璃和型材連接處邊角部的溫度,根據歐洲標準10211-2,2001,我們計算當室外-10°C和室內20°C時的中空玻璃表面溫度提高中空玻璃內表面溫度能夠防止玻璃邊緣結露,同時溫度的均勻分布也降低了玻璃
熱應力炸裂的可能性。
2.計算公式:Formula:Toi=Tla+fRSi(Tli-Tla)
Toi=Temperature of inner surface 中空玻璃內表面溫度
Tla=Temperature of air outside -10°C 室外空氣溫度
Tli=Temperature of air inside+20°C 室內空氣溫度
fRsi=Temperature factor at RSi=0.20m2K/W
(當室內空氣
熱阻是0,20 m?K/W時的溫度因素)
3.舉例說明:Tla=-10°C,Tli=+20°C,fRsi=0.68
(
鋁型材使用TGI間隔條時)
Toi=-10°C+0.68*(20°C-(-10°C))
Toi=10.4°C
4.使用不同間隔條的表面溫度對比:

從上圖中可以看到在不同型材的門窗上,使用TGI暖邊間隔條能夠明顯提高中空玻璃內表面溫度(對比常用鋁間隔條)。
五、使用TGI暖邊和鋁間隔條的綜合對比:
下表是在歐洲標準測試窗上使用鋁間隔條和TGI暖邊間隔條的熱功數據對比,不難看出在任何型材的窗型上使用暖邊間隔條的隔熱性能都會明顯優于使用常用鋁間隔條的門窗。
六、暖邊的定義:
根據德國標準 DIN V 4108-4: 2002-02 對暖邊的定義如下:
:∑(dxλ)=d1xλ1+d2xλ2+……+dnxλn必須≤0.007W/K
其中d為所用材料的厚度,λ值是所用材料的
導熱率。
根據EN10077,材料的
導熱率如下:
聚丙烯: 0,22W/mK
不銹鋼: 17W/mK
鋁: 160W/mK
將以上數據帶入公式得出TGI的計算結果為0.0020 W/K小于0.007,因此定義為暖邊,鋁間隔條的計算結果是0.1120W/K,遠遠大于0.007,所以定義為
冷邊間隔條。這個定義將馬上成為歐洲標準EN10077的要求
七、TGI暖邊間隔條的設計理念
右圖是TGI暖邊間隔條的
截面,無論是材料的選擇還是形狀的設計和鋁間隔條都有一定的差異,其設計理念主要有以下幾點:
1.0.1mm厚的不銹鋼
薄膜在保證低導熱率的同時,更能成就卓越的
氣密和
水密性能。
2.高質量的聚丙烯材料保證優良的隔熱性能。
3.TGI間隔條
金屬膜層的特殊設計實現可在常溫下折彎(標準
生產線)。
4.波浪式設計保證好的折彎角部同時角部高度不變從而能夠實現與
丁基膠完整的粘結。
5.角部
金屬膜層的幾何設計提高了
強度。
八、TGI暖邊間隔條在
玻璃深加工中體現的優勢
1.便于客戶在現有
設備上折彎加工
2.標準框和特殊框均可折彎
3.便于加工過程中和鋁間隔條實現互換
4.標準的
干燥劑灌充,
丁基膠涂布和將間隔條框放在玻璃上的標準流程
九、TGI暖邊在門窗中體現的優勢總結
1.低導熱率成就卓越的隔熱性能
2.明顯的改善了Uw值
3.提高中空玻璃內部邊緣的溫度
4.強力的抗結露和抗霉菌功能
5.有效的減緩窗戶附近的空氣流通
6.產品的金屬表面保證了間隔條和丁基膠以及
密封材料的緊密粘合
7.卓越的抗紫外線能力
8.減少熱量流失
9.六種顏色的選擇造就美觀的視覺效果
十、綜述
目前國內的中空玻璃的應用率在不斷提高,其中玻璃間隔條大多使用的是傳統的鋁條,由于鋁具有良好的熱傳導性能,導致玻璃邊部的熱阻降低,易造成中空玻璃邊部產生水氣的冷凝,同時也降低了中空玻璃以及整窗的隔熱性能。而使用暖邊間隔條可以明顯改善中空玻璃邊緣的熱傳導,從而達到防結露,降低玻璃熱
應力炸裂和提高隔熱性能的目的,目前在歐美很多地區,暖邊間隔條的使用已經相當廣泛,已經成為中空玻璃間隔條的主流產品,相信隨著國內節能標準的不斷提高和完善以及通過所有致力于門窗節能的同仁們的不懈努力,我們完全有理由看好暖邊間隔條在國內工程上運用的廣闊前景!

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