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中空玻璃用暖边还是氩气?(下)
类别:知识窗  日期:2021-3-26  来源: 泰诺风  点击率:56496  打印 关闭

 

通过上期的后台留言,发现大家对暖边的重视与日俱增,能让更多好产品真正进入大家视线,就是泰叔做科普的初心。话回正题,上周只是从整窗U值的角度说明了氩气填充和暖边的贡献,结论是:

 

 

但是对于终端用户来说,这些数据并不敏感。所以我们还是得谈谈这两种优化方式带来的具体使用影响,也就是结露问题。可以先剧透下结论,充氩气是锦上添花,用暖边则是雪中送炭,具体是啥意思?往下看。

 

照例,先把对比组配置设置搬过来:

 

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,均以使用LowE玻璃的中空玻璃为基础。

 

图片

 

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。

 

简单说,门窗结露主要取决于门窗室内表面的温度和室内的湿度。门窗室内表面温度越高,越不容易结露;室内湿度越小,越不容易结露。室内湿度,我们暂且不说,今天主要说说门窗室内表面的温度。

 

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

图片

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

图片

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

图片

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

整窗U值:Uw=2.05W/m2K

 

上图展示的是60系列不同玻璃配置窗的内表面各部位的温度,我们从中发现以下几点:

 

1、三种配置中,门窗内表面温度最低点均出现在玻璃边缘部位,而型材内表面和玻璃中心部位的温度相对较高。这就解释了为什么结露现象为什么往往都首先出现在玻璃边缘部位,或者玻璃边缘部位的结露现象最为严重。 

 

2、原配置中,玻璃边缘部位的温度为0.9℃-2.7 ℃,而对中空玻璃填充氩气后(优化配置1),玻璃边缘温度为1.2℃-3.0 ℃,有略微升高。而如果在原配置的基础上改用泰诺风暖边间隔,玻璃边缘温度可提升至4.1℃-5.5 ℃,平均温度提升达到3 ℃左右。

 

3、此系列对比结果显示,填充氩气对于整窗U值降低的贡献优于暖边的使用,但实际上,填充氩气后,提升的并不是门窗隔热最为薄弱的环节-玻璃边缘处的隔热性能,而是提升了本已经处于隔热优势部位的玻璃中心部位的隔热性能(玻璃中心部位的温度由11.2℃-12.4℃ ),而结露高危区域的玻璃边缘内表面温度基本没有提升。因此,对于门窗结露的控制,氩气填充的效果并不明显。 

 

4、使用暖边间隔条后,整窗隔热最为薄弱的玻璃边缘处温度可提升3 ℃,在一定程度上降低了结露的风险。

 

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

图片

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

图片

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

图片

玻璃配置:5+12A+5+12A+5LowE(空气)

玻璃U值:Ug=1.275W/m2K

玻璃间隔条:TGI暖边间隔

整窗U值:Uw=1.55W/m2K

 

 

上图展示的是70系列不同玻璃配置窗的内表面各部位的温度。

 

与60系列类似,三种配置中,门窗内表面温度最低点均出现在玻璃边缘部位,玻璃中心部位的温度最高。结露的高危部位仍是玻璃边缘。

 

1、原配置中,玻璃边缘部位的温度为4.1℃-6.3℃,而对中空玻璃填充氩气后(优化配置1),玻璃边缘温度为4.3℃-6.5 ℃,几乎没有升高。而如果在原配置的基础上改用诺风暖边间隔(优化配置2) ,玻璃边缘温度可提升至8.3℃-9.7 ℃,平均温度提升接近4 ℃。在很大程度上降低了门窗结露的风险。 

 

2、70系列对比结果显示,暖边的使用对于整窗U至降低的贡献优于填充氩气。原始配置时,窗内表面温度最高点与最低点的温差为9.7 ℃,填充氩气后,窗内表面温度最高点与温度最低点的温差升至10.4 ℃,而如果使用暖边间隔条,窗内表面温度最高点与温度最低点的温差降至5.5 ℃。使用暖边整窗各部位的隔热性能更加均衡,整窗不存在隔热性能明显薄弱的部位。而使氩气填充来提升整窗平均隔热性能的同时,窗各部位隔热性能的均衡性却被进一步打破。填充氩气的结果是将隔热性能原本就相对较好的玻璃中心部位的隔热性能进一步提升,而隔热性能最为薄弱的玻璃边缘部位并没有得到任何隔热优化

 

3、使用暖边间隔条除了可提升玻璃边缘部位的温度外,对于隔热次弱的型材部位的温度也有影响。原配置中,型材部位的温度为9.7 ℃ -12 ℃,而使用暖边间隔条后型材部位温度提升至11.4 ℃ -12.9 ℃,平均升幅超过1 ℃ 。

 

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

图片

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

图片

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

图片

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

整窗U值:Uw=1.43W/m2K

 

上图展示的是75系列不同玻璃配置窗的内表面各部位的温度。通过此组对比,我们得到的结论与60和70系列接近。暖边的使用除了提升了门窗隔热薄弱部位玻璃边缘和次薄弱部位型材部位的内表面温度外,其对于整窗U值的影响也远大于氩气填充。

 

此外,中空层中的氩气会随着时间的推移慢慢泄露,而这会对中空玻璃的隔热性能造成影响。即使中空层密封良好,也无法完全杜绝氩气的泄露,只能降低氩气泄露的速度。因此,氩气保持率也是我们需要关注的问题。

 

如今全国建筑节能高速发展,行业对于门窗节能设计也提出了更多的要求。北京居住建筑节能标准中规定外门窗节能要求小于1.1W/m2K,而天津、河北和山东也即将迈向1.5时代。

 

所以,选暖边还是氩气?答案当然是都选,二者终将携手成为门窗玻璃的标配。

 



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