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中国是一个幅员辽阔的国家,气候区域的复杂性相当于整个欧洲。从南到北共有5大气候分区,分别为严寒地区(以哈尔滨为代表)、寒冷地区(以北京为代表)、夏热冬冷地区(以上海为代表)、夏热冬暖地区(以三亚为代表)及温和地区(以昆明为代表)。针对各地区的气候条件,窗的热工性能要求也不一样,越靠北对传热系数的标准要求越高,也就是传热系数数值越低,德国的最新标准是0.9,瑞士0.8。
) X- v2 W) w/ F/ c3 b6 \5 ]目前,中国东北地区传热系数标准时2.0~2.2,北京地区是2.8,上海地区是3.5,三亚昆明地区是4.7。但按照节能70%计算,新的标准很快会出台,出台后,东北地区、北京地区、上海地区及三亚昆明地区的传热系数将分别提高到1.5、2.0、2.8及4.0。 5 ? ^8 k p' r6 D( Y/ G; K
根据节能公式分析Q=630×Sc+Uw×(T1-T2)。
0 a' P" g; V% @注:Q—透过每平方米玻璃传递的总热功率Q
" R7 e1 Z9 `$ u; d) Y$ i- B3 |Sc—遮阳系数
$ V5 ?) S4 \2 Y0 @8 J& j6 V) x; H3 \T1—窗内温度 ) M, B+ Q4 ^. P9 r. z( o
T2—窗外温度 6 |/ y) D, D$ O, p8 v0 ?0 c* c
Sc值是在0.25~0.9之间,Uw值在0.7~4.0之间。对于严寒地区与寒冷地区,由于室内外温差T1-T2较大,最大可达50℃,因此,对Uw值要求更高,期望Uw值越低越好,而期望Sc值不要太低,因为Sc值过低了,虽然节能但却遮挡了阳光,严寒及寒冷地区恰恰需要阳光;对于夏热冬冷,夏热冬暖及温和地区,室内外温差较小,Uw值对于节能影响不大,期望Sc值可以更低一些,不仅不会影响节能,而且这些地区阳光过于充足,需要适当遮挡。
, ^% }) F( ]. j5 z( X: s9 Q- g窗是一个综合了各种材料的系统产品,整窗的传热系数Uw值的计算公式为Uw=(Af+Uf+Ag+Lg+Ψg)/(Af+Ag) , Uw值的大小和型材、玻璃及中空玻璃间隔条三个因素密切相关。
# k/ Z- `% U! ?- { e, ]% c注:
' P, k- c# j2 K# C5 u4 _8 p, I3 QUw — 整窗的传热系数W/㎡·K - v1 l, {: X+ r! |1 Z
Ug — 玻璃的传热系数W/㎡·K
( j6 ]3 x0 W% f* K$ Q* }Ag — 玻璃的面积㎡ " j5 N# a% s5 z( e5 }) {
Uf — 型材的传热系数W/㎡·K
" f: r2 G. H2 @" }9 iAf — 型材的面积㎡
# M3 V, @* |, z9 }4 Z, f% `Lg — 玻璃的周长m . C8 V- c9 G4 C& s
Ψg — 玻璃周边的线性传热系数W/m·K / L& |6 ?/ I( X7 h% q; b/ m& q$ l
根据型材的使用材料不同,可以将窗分为断桥铝合金窗、塑钢窗、木窗等几大类。其中断桥铝合金窗因其价格和性能曾一度受到节能市场的欢迎,但是人们很快发现断桥铝合金窗仍存在许多不足之处。 " `. m9 U& B6 w# K! d
首先,断桥铝合金窗的框体的传热系数Uf值很难做成较低的数值。正常情况下15毫米、20毫米、25毫米、35毫米的尼龙66隔热条的传热系数分别是3.6、3.0、2.6、2.0。一般的15毫米尼龙66隔热条配置普通Low-e中空玻璃,传热系数要达到2.6以上,这已经低于目前哈尔滨的标准了。即便是35毫米的铝合金框体再配置上普通的双玻Low-e中空玻璃(传热系数1.8),整窗的传热系数Uw数值也只能达到2.0。若要达到1.5,则必须配置三玻双Low-e,那样成本早已超过了木窗。 . q1 O- A0 Y- `7 ^% ~; m9 K
其次,断桥铝合金窗主要比较适合于夏热冬暖及温和地区,上述地区就是提高传热系数,标准也就是到达4.0的数值,目前中国生产的铝合金窗的传热系数Uw值都能达标。上述地区主要对遮阳系数提出了更高的要求,一般要求遮阳系数Sc值在0.35以下。对于夏热冬冷地区,隔热条较为宽松,断桥铝合金窗也可以使用。但对于寒冷及严寒地区在节能水平方面标准相对偏低。
) c: _8 z2 W7 ]1 }塑钢窗也是较为普遍的窗型材,相对于铝合金窗是比较适宜在寒冷及严寒地区使用的。塑料是较好的保温材料,如果做成入腔结构,传热系数可以达到1.1~1.3,但结果是成本会很高,因此在欧洲塑钢窗的价格和木窗的价格是差不多的,甚至高于木窗。国内由于技术原因,塑钢窗的框体传热系数Uf值一般只在2.2~2.7之间(指普通的两腔或三腔结构)。虽然可以在寒冷及严寒地区使用,但标准仍然过低。
0 e# K; E8 f$ w. u4 u8 n& z5 c而木窗的框体传热系数Uf值一般在1.1~1.7,木材越硬传热系数越高,云杉木甚至可以达到1.1。如果把木材框体做成木材复合型框体,就更加节能。森鹰最新推出的thermo100就是采用复合型木材框体,配置上中国最好的中空玻璃,整窗传热系数达到了0.76,超过了欧洲最高标准。
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