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中空玻璃K值与U值,到底谁高谁低?

作者:admin时间:2022-05-19 16:17:16 151次浏览

K值和U值、g值和SHGC值的那些事儿一文对K值和U值的来龙去脉及使用建议提出看法,但并未定量明确K值和U值差异;中空玻璃K值与U值,到底谁高谁低呢?


1.背景


近期又有朋友咨询,听说中国K值比欧洲U值要高出0.2,欧洲U值0.8的窗到国内就变成了1.0,这个是正确的么,有没有相关数据支撑这个说法?


笔者曾经撰写K值和U值、g值和SHGC值的那些事儿一文,结论如下:


K值和U值都是传热系数,区别在于符号和计算边界不同,本质上是国内建筑节能标准体系与国际建筑节能标准体系的矛盾。


两个指标涉及建筑设计、产品、检测/计算、工程应用等标准规范,极易造成混乱,尤其是用国外检测认证报告在与国内客户沟通时,常被问到这个问题。


于是笔者研究总结了国内外不同边界条件,并模拟对比了典型中空玻璃的K/U值,整理成文。


那么,中空玻璃K/U值究竟差异多大呢?


2.计算边界条件


中国门窗/玻璃K值计算标准为JGJ/T151,欧盟U值计算标准为EN673、ISO10292、EN6946、ISO 15099,美国U值计算标准为NFRC100。


需要说明的是,按照中国标准JGJ/T 151边界条件计算得到的U值,其实就是中国K值,因此下文统一用中国K值表达。


中欧美玻璃、门窗K/U值计算边界条件整理如下:


玻璃K值计算.png


我们重点考虑冬季K/U值,因此仅考虑冬季边界条件。在冬季空气温度方面,中美较接近,中欧差异较大;表面换热系数(气流速度)方面,中欧美有一定差异。


这导致了中欧美中空玻璃K/U值计算结果不同。


3.玻璃K/U值计算结果分析


为明确中空玻璃K/U值差异,选取典型玻璃构造如下:


(1)5+12(16)A+5


(2)5Low-E+12(16)A+5


(3)5Low-E+12(16)A+5+12(16)A+5


(4)5Low-E+12(16)Ar+5+12(16)Ar+5Low-E


间隔层厚度12mm时中空玻璃window软件K/U计算结果如下:


玻璃K值计算1.png


间隔层厚度16mm时中空玻璃window软件K/U计算结果如下:


玻璃K值计算2.png


可以看出,中空玻璃中国K值≈美国U值,中空玻璃中国K值和欧盟U值有一定差异:


5+12(16)A+5:中国K值<欧盟U值


5Low-E+12(16)A+5:中国K值>欧盟U值


5Low-E+12A+5+12A+5:中国K值≈欧盟U值


5Low-E+12Ar+5+12Ar+5Low-E:中国K值≈欧盟U值


5Low-E+16A+5+16A+5:中国K值>欧盟U值


5Low-E+16Ar+5+16Ar+5Low-E:中国K值>欧盟U值


可知,中空玻璃中国K值与美国U值接近;中国K值和欧盟U值差异与玻璃配置、间隔层厚度、气体种类等有关系,需要具体配置具体分析。


说到这里,顺便给大家推荐一个中空玻璃K/U值计算小程序吧。


玻璃K值计算3.png


计算界面如下:


1652948545142341.png


笔者也计算了典型的超低能耗建筑用中空玻璃K/U值,结果如下:


玻璃K值计算5.png


同样地,中空玻璃中国K值与美国U值接近;中国K值和欧盟U值差异主要与间隔层厚度、填充气体种类有关,需要具体配置具体分析。


超低能耗建筑门窗常用玻璃配置5Low-E+16Ar+5+16Ar +5Low-E的中国K值要高于欧盟U值,而5Low-E+12Ar +5+12Ar+5Low-E的中国K值与欧盟U值基本一致。


需要说明的是,window软件和小程序计算原理有一定差异,同配置中空玻璃二者计算结果稍有不同。


— 4 —


结论


K值和U值都是传热系数,用来表征门窗幕墙保温性能,衡量空气温差引起的热量传递强度;二者除符号不同外,主要是计算边界条件不同。


目前中国门窗/玻璃K值计算标准为JGJ/T151,欧盟U值计算标准为EN673、ISO10292、EN6946、ISO 15099,美国U值计算标准为NFRC100。


中空玻璃的中国K值与美国U值接近;中国K值和欧盟U值差异与玻璃配置、间隔层厚度、气体种类等有关系,需要具体配置具体分析。


超低能耗建筑门窗常用玻璃配置5Low-E+16Ar+5+16Ar +5Low-E的中国K值要高于欧盟U值,而5Low-E+12Ar +5+12Ar+5Low-E的中国K值与欧盟U值基本一致。


也顺便给大家推荐一个中空玻璃K/U值计算小程序,可在手机上快速计算中空玻璃K/U值,部分中空玻璃计算结果也得到了同样结论。


本期重点聊了中欧美玻璃/门窗热工计算边界条件和典型中空玻璃K/U值差异,后续我们还会分析窗框和整窗K/U值差异,敬请关注!


联合作者:


李进,泰诺风保泰(苏州)隔热材料有限公司技术工程师,长期从事建筑门窗节能减排研究工作。


本文也得到了杨华秋高级工程师、许海凤高级工程师(北京奥博泰科技有限公司)的大力支持,在此深表感谢!