最近苏州阴雨连绵,空气湿度爆表,是不是又开始头疼门窗的结露问题了?此时不开暖边课堂更待何时?在之前介绍暖边的文章里,都会提到隔热和防结露两点优势,但大抵是从原理出发。前两日一位读者关于产品对比的追问,让泰叔觉得原理诚可贵,数据信更高。所以,今天在讲氩气和暖边的选择里,泰叔列举了60、70、75系列门窗使用不同配置的数据对比,光看整窗U值可不够,得细节整体相结合。
VS. 
为达到某特定整窗隔热要求时,我们除了可对型材部分进行隔热设计优化外,还经常会对玻璃配置进行调整。众所周知,LowE玻璃的使用可显著提升中空玻璃的隔热性能。除此之外,我们通常还会选择对中空玻璃中空层进行惰性气体填充,以及将铝合金玻璃间隔条替换为暖边间隔条,以改善整窗隔热性能。
由于将玻璃中空层中的空气替换成氩气和将铝合金玻璃间隔条替换为暖边间隔条所能带来的整窗隔热提升比较接近,因此现实中我们往往要面对“氩气”和“暖边”之间的抉择。对于大多数常规窗型,选择对中空玻璃填充氩气和将铝合金玻璃间隔条替换为暖边间隔条,都可以使整窗U值降低大概0.1-0.2W/m2K。填充氩气,可降低下面整窗U值计算公式中的Ug值,而将铝合金间隔条替换为暖边间隔条,降低的则是ψg值。

虽然从数值上讲,氩气填充和暖边间隔条的使用均可达到降低整窗U值的目的,且降低的幅度接近,但选择不同方式进行整窗隔热设计优化,对门窗性能造成的实际影响却不尽相同。我们来全面地看看氩气填充和暖边间隔条的使用给门窗带来的不同影响。
老规矩,说下对比组配置设置:
以使用24mm隔热条的60系列产品、使用34mm隔热条的70系列产品和使用39mm隔热条的75系列产品为例,初始状态下分别配置了中空层为空气填充且使用普通铝合金间隔条的5+12A+5LowE双层中空玻璃、5+12A+5+12A+5LowE三层中空玻璃以及5+15A+5+15A+5LowE三层中空玻璃。
窗型如下图所示。对于每个系列产品,我们后续分别对初始玻璃配置进行隔热优化,优化配置1将原玻璃配置中的空气填充升级为氩气填充(含量85%),优化配置2将原玻璃配置中的铝合金间隔条升级为泰诺风暖边间隔条。所有参与对比的配置中,均为使用单片单银LowE的中空玻璃。

计算边界条件设置为:
室内空气温度Tin=20℃
室外空气温度Tout=-20℃
室内对流换热系数hc,in=3.6 W/(m².K)
室外对流换热系数hc,out =16W/(m².K)
室内平均辐射温度Trm,in =Tin
室外平均辐射温度Trm,out =Tout
太阳辐射照度Is=0 W/m²
模拟计算主要使用了WINDOW 6.3、THERM 6.3软件。
模拟计算结果 – 60系列(24mm隔热条)
原配置:空气中空层+铝合金间隔条

玻璃配置:5+12A+5LowE(空气)
玻璃U值:Ug=1.773W/m2K
玻璃间隔条:铝合金间隔条
整窗U值:Uw=2.17W/m2K
优化配置1:
氩气中空层+铝合金间隔条

玻璃配置:5+12Ar+5LowE(氩气)
玻璃U值:Ug=1.531W/m2K
玻璃间隔条:铝合金间隔条
整窗U值:Uw=2.01W/m2K
优化配置2:
空气中空层+泰诺风暖边间隔条

玻璃配置:5+12A+5LowE(空气)
玻璃U值:Ug=1.773W/m2K
玻璃间隔条:泰诺风暖边间隔条
整窗U值:Uw=2.05W/m2K
将玻璃中空层中的空气填充升级为氩气填充后,玻璃U值从1.773W/m2K降至1.531W/m2K,而整窗U值从2.17W/m2K降至2.01W/m2K,降低0.16W/m2K。
而将原配置中的铝合金玻璃间隔条升级为泰诺风暖边间隔条后,玻璃U值不变,整窗U值从2.17W/m2K降至2.05W/m2K,优化后降幅为0.12W/m2K。
此系列产品优化对比中,中空玻璃中氩气填充对于整窗隔热性能的提升大于泰诺风暖边间隔条的使用。
模拟计算结果 – 70系列(34mm隔热条)
原配置:空气中空层+铝合金间隔条

玻璃配置:5+12A+5+12A+5LowE(空气)
玻璃U值:Ug=1.275W/m2K
玻璃间隔条:铝合金间隔条
整窗U值:Uw=1.71W/m2K
优化配置1:
氩气中空层+铝合金间隔条

玻璃配置:5+12Ar+5+12Ar+5LowE(氩气)
玻璃U值:Ug=1.094W/m2K
玻璃间隔条:铝合金间隔条
整窗U值:Uw=1.60W/m2K
优化配置2:
空气中空层+泰诺风暖边间隔条

玻璃配置:5+12A+5+12A+5LowE(空气)
玻璃U值:Ug=1.275W/m2K
玻璃间隔条:泰诺风暖边间隔条
整窗U值:Uw=1.55W/m2K
将玻璃中空层中的空气填充升级为氩气填充后,玻璃U值从1.275W/m2K降至1.094W/m2K,而整窗U值从1.71W/m2K降至1.60W/m2K,降低0.11W/m2K。
而将原配置中的铝合金玻璃间隔条升级为泰诺风暖边间隔条后,玻璃U值不变,整窗U值从1.71W/m2K降至1.55W/m2K,优化后降幅为0.16W/m2K。
此系列产品优化对比中,中空玻璃中氩气填充对于整窗隔热性能的提升不及泰诺风暖边间隔条的使用。
模拟计算结果 – 75系列(39mm隔热条)
原配置:空气中空层+铝合金间隔条

玻璃配置:5+15A+5+15A+5LowE(空气)
玻璃U值:Ug=1.225W/m2K
玻璃间隔条:铝合金间隔条
整窗U值:Uw=1.62W/m2K
优化配置1:
氩气中空层+铝合金间隔条

玻璃配置:5+15Ar+5+15Ar+5LowE(氩气)
玻璃U值:Ug=1.080W/m2K
玻璃间隔条:铝合金间隔条
整窗U值:Uw=1.52W/m2K
优化配置2:
空气中空层+泰诺风暖边间隔条

玻璃配置:5+15A+5+15A+5LowE(空气)
玻璃U值:Ug=1.225W/m2K
玻璃间隔条:泰诺风暖边间隔条
整窗U值:Uw=1.43W/m2K
将玻璃中空层中的空气填充升级为氩气填充后,玻璃U值从1.225W/m2K降至1.080W/m2K,而整窗U值从1.62W/m2K降至1.52W/m2K,降低0.10W/m2K。
而将原配置中的铝合金玻璃间隔条升级为泰诺风暖边间隔条后,玻璃U值不变,整窗U值从1.62W/m2K降至1.43W/m2K,优化后降幅为0.19W/m2K。
此系列产品优化对比中,中空玻璃中氩气填充对于整窗隔热性能的提升明显不及泰诺风暖边间隔条的使用。
看完数据,我们得出两个结论:
首先,对比结果证实了文章最初的论述“对于大多数常规窗型,选择对中空玻璃填充氩气和将铝合金玻璃间隔条替换为暖边间隔条,都可以使整窗U值降低大概0.1-0.2W/m2K”。
其次,我们发现,在本次研究的案例中,对于使用12mm中空层的双玻的配置,中空玻璃填充氩气对于整窗U值的影响略好于使用暖边的影响。而对于三玻,无论是12mm中空层还是15mm中空层,使用暖边间隔条对于整窗U值的影响强于氩气填充的影响,尤其对于15mm中空层的三玻,暖边间隔条的使用对于整窗U值的降低数值几乎达到氩气填充所造成影响的2倍。
读到这,我们可以看到以上对比结果仅仅从整窗U值的角度分别说明了氩气填充和暖边的贡献。那么,这两种优化方式对于门窗使用者所能产生的具体影响是什么呢?到这,我们一定绕不开门窗结露这个话题。但是时间有限,想说的太多,下期再见。