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淺談門窗的傳熱方式
門窗的傳熱方式有四種:
⑴輻射傳熱:
熱能分配率=1=反射率+吸收率+透射率
例如,絕對(duì)“黑體”為1(全部吸收),絕對(duì)“白體”為0(全部反射)。
常溫下,普通白玻吸收率為0.94,鋼窗為0.67~0.8,鋁門窗為0.1~0.3,木窗為0.8。
⑵對(duì)流放熱: 門窗表面兩側(cè)由于溫度差產(chǎn)生的空氣介質(zhì)的熱交換統(tǒng)稱為對(duì)流放熱。
門窗表面換熱量應(yīng)為輻射換熱量與對(duì)流換熱量之和。即:
Q=qe+qr (Kcal/㎡.h)
式中:Q—表面換熱量
qe—對(duì)流換熱量
qr—輻射換熱量
qe=ae(tf-tw)(Kcal/㎡.h)
式中:ae對(duì)流換熱系數(shù)(空氣自然對(duì)流時(shí),ae=3~6 Kcal/㎡.h.℃)
tf—空氣氣流溫度(℃)
tw—門窗表面溫度(℃)
qr=ar(tw-tr)(Kcal/㎡.h)
式中:ar輻射換熱系數(shù)
tf—空氣氣流溫度(℃)
tw—門窗表面溫度(℃)
窗玻璃ar=4.65 Kcal/㎡.h.K4
窗鋼框ar=4.76 Kcal/㎡.h.K4
窗鋁框ar=0.30 Kcal/㎡.h.K4
窗木框ar=4.44 Kcal/㎡.h.K4
實(shí)際計(jì)算中,往往采用綜合換熱系數(shù)(a),室內(nèi)取a=6~8(根據(jù)溫差);室外取a=10~30(根據(jù)風(fēng)速)。
⑶導(dǎo)熱(傳熱):門窗結(jié)構(gòu)內(nèi)部分子和原子因溫度差而產(chǎn)生微觀運(yùn)動(dòng)引起的熱傳導(dǎo)叫導(dǎo)熱。
而建筑門窗的導(dǎo)熱主要發(fā)身在框扇的結(jié)構(gòu)部分。門窗主要材料的導(dǎo)熱系數(shù),玻璃為0.68Kcal/㎡.h.℃,鋁為187Kcal/㎡.h.℃,鋼為47Kcal/㎡.h.℃,木材為0.15Kcal/㎡.h.℃,塑料為0.12~0.13Kcal/㎡.h.℃。玻璃雖然導(dǎo)熱性差,但表面換熱性強(qiáng),熱透射率高,因此玻璃的傳熱系數(shù)大,其節(jié)能效果占門窗節(jié)能的80%。金屬門窗(尤其是鋁門窗)的也導(dǎo)熱是一種重要的傳熱形式,對(duì)金屬門窗的保溫隔熱性能影響很大。
所以,門窗的導(dǎo)熱量與其兩側(cè)溫度差、材料導(dǎo)熱系數(shù)成正比,與厚度成反比。但是,門窗是由框扇材料與玻璃組合而成,兩者導(dǎo)熱系數(shù)相差懸殊,因此熱量集中通過(guò)金屬框扇傳導(dǎo),從而形成了所謂“熱橋”(冷傳導(dǎo)則稱為“冷橋”)。
⑷換氣換熱: 由于門窗框扇之間結(jié)構(gòu)縫隙的存在,門窗氣密性能的不同,其流穿透門窗
縫隙,產(chǎn)生因門窗兩側(cè)間空氣流通引起的傳熱,稱為換氣傳熱。
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