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摘要：本文詳細(xì)分析了多腔中空玻璃傳熱機(jī)理，并給出了多腔中空玻璃最佳熱工性能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
關(guān)鍵詞：多腔中空玻璃 熱工性能 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
1. 前言
建筑節(jié)能是永久主題，要求會(huì)越來越嚴(yán)格。《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015自2022年4月1日起實(shí)施。該規(guī)范為強(qiáng)制性工程建設(shè)規(guī)范，全部條文必須嚴(yán)格執(zhí)行。現(xiàn)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)強(qiáng)制性條文同時(shí)廢止。現(xiàn)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)規(guī)定與該規(guī)范不一致的，以該規(guī)范的規(guī)定為準(zhǔn)。該規(guī)范執(zhí)行力度非常大，此前實(shí)施的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189—2015、《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26-2018、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ134-2010和《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 75-2012等相關(guān)強(qiáng)制性條文廢止，與該規(guī)范不一致的，以該規(guī)范的規(guī)定為準(zhǔn)。
該規(guī)范不僅執(zhí)行力度大，且門窗熱工技術(shù)指標(biāo)要求加嚴(yán)。近期有些地方標(biāo)準(zhǔn)也相繼出臺(tái)嚴(yán)格節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，如北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB11/891—2020中規(guī)定，外窗和透明玻璃幕墻的傳熱系數(shù)（詞條“傳熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）不得大于1.1W/㎡K，且為強(qiáng)制性條文。由于門窗幕墻金屬邊框傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于玻璃，對(duì)于如此低的傳熱系數(shù)要求，玻璃的傳熱系數(shù)則應(yīng)更低。因此，傳統(tǒng)的單腔雙玻中空玻璃已無法滿足要求，采用多腔中空玻璃勢在必行。由于多腔中空玻璃影響因素較多，如何正確的選擇玻璃配置，以獲得最佳玻璃熱工性能極為重要，為此本文提出多腔中空玻璃最佳熱工性能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，供工程上使用。
2. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
2.1 充氬氣
2.2中空玻璃間隔層厚度
長期以來，行業(yè)里有些人認(rèn)為，中空玻璃間隔層厚度以12mm為最佳，理論與實(shí)驗(yàn)證明，中空玻璃間隔層厚度15mm、16mm為最佳。目前多腔中空玻璃間隔層采用9mm較多，盡管對(duì)于多腔中空玻璃間隔層采用15mm可能會(huì)造成中空玻璃太厚，但9mm間隔層應(yīng)不是好的選擇，至少應(yīng)采用12mm間隔層。加大間隔層是第二準(zhǔn)則。
2.3暖邊
盡管中空玻璃采用暖邊對(duì)于其自身的傳熱系數(shù)沒有貢獻(xiàn)，但對(duì)于構(gòu)成門窗幕墻后暖邊是有明顯貢獻(xiàn)的，因此采用暖邊是第三準(zhǔn)則。
2.4 鍍膜
降低中空玻璃傳熱系數(shù)采用low-e鍍膜玻璃是必須的。對(duì)于多腔中空玻璃low-e膜的數(shù)量和位置非常重要，正確采用low-e膜可收到事半功倍的效果。
2.4.1 單膜
對(duì)于多腔中空玻璃，可采用一片離線low-e膜，其位置應(yīng)放在中空玻璃第二面，這樣做的目的不僅其傳熱系數(shù)最優(yōu)，其太陽得熱系數(shù)也最優(yōu)。
2.4.2 雙膜
如果采用一片離線low-e膜，中空玻璃的傳熱系數(shù)仍然不能滿足要求，可再增加一片在線low-e膜，其位置應(yīng)放在室內(nèi)側(cè)，目的是為了降低玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù)（詞條“內(nèi)表面換熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供），進(jìn)而降低中空玻璃的傳熱系數(shù)。
2.4.3 多膜
如果采用雙膜仍然不能滿足要求，可再增加離線low-e膜，其位置應(yīng)放在無膜的空腔中。
采用low-e是第四準(zhǔn)則。
3. 多腔中空玻璃傳熱系數(shù)計(jì)算方法
對(duì)于多腔中空玻璃，每一單元的平均溫度和平均溫差通過迭代法計(jì)算得出。
例如：6low-e(離線，第二面)+12Ar+6low-e(離線，第四面)+12Ar+6low-e(在線，第六面)，其傳熱系數(shù)僅為0.7W/㎡K，已經(jīng)非常低了。
四、結(jié)束語
降低玻璃的傳熱系數(shù)在理論上沒有障礙，只要增加空氣間隔層的數(shù)量，并配以low-e膜即可。工程實(shí)踐中，如何在控制成本的條件下，設(shè)計(jì)中符合標(biāo)準(zhǔn)要求的中空玻璃需求具體情況具體分析，但本文給出的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是最佳技術(shù)路線。
作者單位：北京中新方建筑科技研究中心
