门窗保温性能,与建筑节能相关从业者多数都打过交道。那么门窗保温性能到底是啥?门窗是如何传递热量的?如何提高门窗保温性能呢?不妥之处欢迎指正!
1 保温性能重要性
说到门窗保温性能,与建筑节能相关从业者多数都打过交道。那么门窗保温性能为什么这么重要?
根本原因是人体适宜的温湿度范围较窄(见下图)。
可见,门窗保温是人体舒适度对建筑物室内温度环境的必然要求。
保温性能越好,室内温度降低越慢,需要补充热量越少,因而更节能;保温性能越差,室内温度降低越快,需要补充热量越多,越不节能。
所以,换句话说,保温性能就是使热量尽可能长时间保证在一定空间的能力。
2、从暖瓶(保温杯)说起
还是从大家常见的暖瓶(保温杯)说起。
(图片来源于:京东)
把房间想象成暖瓶(保温杯),想象一下暖瓶(保温杯)如何长时间保温,也就搞明白了如何提高门窗的保温性能。
先来看看暖瓶(保温杯)热量是如何流失的吧。
简单来说,暖瓶(保温杯)内热水将热量传递给瓶体(杯体),瓶体(杯体)将热量由内壁传递给外壁,外壁再将热量传递给环境。
这个过程中,热水热量传递给瓶体(杯体),是通过水分子运动传递给内壁的,这种热量由流体传递给固体表面的过程一般称为对流换热。
热量由暖瓶(保温杯)内壁传递给外壁,无支撑物位置是以辐射方式进行,类似于太阳向地球传递热量,这种方式称为辐射换热。
暖瓶(保温杯)内外壁在支撑物位置是通过固体传递热量的,这种方式称为导热。
外壁通过辐射和对流将热量传递给环境,二者综合称为表面换热。相应地,表面换热系数由辐射换热系数和对流换热系数组成。
想提升暖瓶(保温杯)保温性能,就要从各个换热过程着手研究。
这里出现了导热、对流、辐射三个概念,为热量传递的三种基本方式,可参考下图理解。
当然,如果您想从理论上把概念搞懂、搞透,那得从传热学入手,进一步弄明白导热、对流、辐射、一维稳态传热等遵循的物理定律。
从暖瓶(保温杯)热量流失过程引出导热、对流、辐射等概念,这是门窗保温和建筑节能的基础。
3、门窗热量如何传递?
门窗与暖瓶(保温杯)传热原理类似。
室内热量通过对流和辐射传递给门窗内表面。需要说明,所有高于绝对零度的物体都在向外辐射“热量”。室内物体温度相对较低,辐射波长范围约为4.5 um-50 um,而玻璃对这种辐射不透明,也就是说,室内热量无法通过“辐射”直接到室外。
那么,室内热量是如何到室外的呢?