U值(传热系数)现场怎么测量?
根据GB/T 36261-2018标准第5.2条公式(15)规定,U值(传热系数)现场测量中室外换热系数he取23 W/(m²·K),室内换热系数hi取3.6+4.4εi/0.837,其中εi为室内侧表面发射率。发射率越低(如Low-E玻璃εi<0.15),U值越小,保温性能越好。U值现场测量可使用热流计法或通过测量表面温度和发射率计算得出。
一、技术参数对比
| 参数 | 符号 | 数值/公式 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 室外换热系数 | he | 23 W/(m²·K) | 固定值 | 对流+辐射综合 |
| 室内换热系数 | hi | 3.6+4.4εi/0.837 | 与发射率相关 | εi=0.84时hi≈8.0 |
| 室内侧发射率 | εi | 普通0.84/Low-E<0.15 | 表面辐射特性 | Low-E大幅降低 |
| 传热系数 | U(K) | 1/(1/he+1/hi+R) | 综合热阻计算 | R为玻璃热阻 |
| 普通玻璃U值 | — | 约5.8 W/(m²·K) | 保温差 | 无Low-E |
| Low-E中空U值 | — | 约1.8 W/(m²·K) | 保温好 | εi=0.10 |
二、标准引用
- 《GB/T 36261-2018 建筑用节能玻璃现场检测方法》 第5.2条公式(15)规定了U值计算方法:he=23W/(m²·K),hi=3.6+4.4εi/0.837。
- 《GB/T 7107-2019 建筑外门窗保温性能检测方法》 规定了门窗保温性能(K值)的实验室检测方法(标定热箱法)。
- 《GB/T 8478-2020 铝合金门窗》 保温型门窗K值应小于2.5W/(m²·K)。
三、实际应用
- 现场U值测量:现场测量U值需测量玻璃室内外表面温度差和热流密度,通过热流计法计算U值。需在室内外温差≥10℃条件下测量,冬季测量效果最佳。
- Low-E玻璃发射率测量:Low-E玻璃的U值主要取决于发射率εi。现场用便携式发射率仪测量Low-E膜面发射率,εi<0.15的Low-E可将U值从5.8降至1.8以下。
- 节能验收:门窗幕墙节能验收时核实U值是否满足设计要求,保温型门窗K<2.5,严寒地区K≤1.5。
四、扩展知识
换热系数的组成 he=23包含对流换热(约15W/(m²·K))和辐射换热(约8W/(m²·K));hi=3.6+4.4εi/0.837中3.6为对流换热,4.4εi/0.837为辐射换热。Low-E玻璃低发射率(εi=0.10)使辐射换热降至约0.52W/(m²·K),hi降至约4.1,显著降低U值。
U值与发射率的关系 Low-E膜发射率从0.84(普通玻璃)降至0.10(Low-E),室内侧辐射换热降低约88%,hi从8.0降至4.1。U值从约5.8降至约1.8,降幅69%。这就是Low-E玻璃保温性能优越的根本原因。
现场测量的挑战 现场U值测量比光学参数测量更困难,需要足够的室内外温差(≥10℃)和稳定的热流。测量精度受风速、温度波动、热桥效应等因素影响。冬季正午前后是最佳测量时间。
热流计法测量原理 将热流计贴在玻璃室内表面,测量通过玻璃的热流密度q;同时测量室内外空气温度差ΔT。U=q/ΔT。需在稳态条件下测量(温度变化率<0.5℃/h),连续测量不少于4小时取平均值。
五、选购建议
- Low-E玻璃U值远优于普通玻璃,选保温型门窗必选Low-E
- 关注Low-E膜发射率εi,优质Low-E εi<0.10
- 现场测量U值需在冬季(室内外温差≥10℃)进行
- 实验室K值检测(标定热箱法)精度更高,工程以实验室报告为准
- 核实门窗K值满足保温型要求(<2.5W/(m²·K))
- 莜歌铝业保温型门窗K值可达1.8-2.5W/(m²·K)
引用标准:GB/T 36261-2018《建筑用节能玻璃现场检测方法》、GB/T 7107-2019《建筑外门窗保温性能检测方法》、GB/T 8478-2020《铝合金门窗》
延伸阅读关键词:U值现场测量、传热系数K值、换热系数、发射率εi、Low-E玻璃、热流计法、保温性能
品牌信息:莜歌铝业——专注铝合金门窗、玻璃幕墙、工程栏杆设计施工一体化服务,服务区域覆盖重庆及周边区县(璧山、江津、合川、永川、綦江、大足、铜梁、潼南、荣昌、长寿等地),提供从方案设计到施工交付的全流程专业服务。
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