当前课程知识点：建筑环境学 > 第三讲 建筑热湿环境 > 3.3.2 通过透光围护结构的传热过程 > 通过透光围护结构的得热
下面我们来探讨一下
通过透光围护结构的传热过程
首先我们来看看
典型的透光围护结构玻璃窗
看看都有哪些种类与热工性能
玻璃窗的窗框型材有木框 铝合金框
铝合金断热框 塑钢框 断热塑钢框等
玻璃层数有单玻 双玻 三玻 四玻
在玻璃层间可充有空气 氮 氩 氪等
或有真空夹层
由于惰性气体的导热系数
低于空气的导热系数
所以有更好的保温性能
双层真空玻璃中间是真空夹层
两层玻璃之间会有一些微小支撑物
来防止两层玻璃被负压吸到一起
玻璃类别有普通透明玻璃 有色玻璃 反射玻璃
还有前面介绍过的Low-e玻璃等
玻璃表面可以有各种辐射阻隔性能的镀膜
如有色遮光膜 反射膜
low-e膜（也就是低辐射膜）等
或在两层玻璃之间的空间中
架一两层对近红外线高反射率的热镜膜
实际上就是low-e膜
我国住宅建筑最常见的是铝合金框
或塑钢框配单层
或双层普通透明玻璃
双层玻璃间为空气夹层
严寒地区的居住建筑
传统上装有两层单玻窗
目前采用两玻或者三玻单框玻璃窗
一些发达国家严寒地区的住宅
也会采用填充惰性气体的多层玻璃窗
对于窗墙比比较大
或者外围护结构面积比较大的
独栋建筑来说
大幅度降低窗的传热系数
就变得尤为重要
80-90年代的时候
我国大型公共建筑多采用有色玻璃
或反射镀膜玻璃
目前有比较多的新建建筑采用的是low-e玻璃
不同结构的窗有着不同的热工性能
让我们来看这三张图
是三种不同的玻璃构造
体现出了非常不同的热工性能
图中的U表示的是传热系数
我们可以看到
在室外温度为-10℃
室内温度为20℃的情况下
单层玻璃的传热系数是5.8W/m2℃
如果做成双层中空玻璃
传热系数就下降到2.9了
如果把12毫米厚空气夹层
换成16毫米厚氩气夹层的话
传热系数就会进一步下降到1.1
当然由于受窗框的传热系数的影响
整窗的传热系数并不会有这么大的下降
我们也无法单纯通过增加玻璃间层的厚度
来降低传热系数
因为较大空间出现自然对流
会抵消导热热阻增加的作用
尽管窗中存在的气体夹层
与玻璃本身均有热容
但其值要比墙体小得多
多数情况下会被忽略
由于实体墙的传热系数
很容易降到0.8W/m2℃以下
与实体墙相比
很明显 玻璃窗是围护结构
保温中最薄弱的一个环节
现有遮阳方式主要有内遮阳 外遮阳
和玻璃间遮阳三种
内遮阳是最常见的
包括普通窗帘 百页窗帘
外遮阳就少见一些
最传统的有挑檐 遮阳蓬
现在有外百页和可调控遮阳板
那么外遮阳和内遮阳有何区别呢
左面这张图是最传统的内遮阳
我们可以看到
太阳辐射透过窗户落到窗帘上
一部分被反射出去 一部分会透过
最大的一部分会被窗帘吸收
窗帘吸收了太阳辐射热量后
会通过对流换热的形式进入到室内空气
也就是说
内遮阳的窗帘吸收和透过部分
全部变成为得热
如果是外遮阳的情况呢
被窗帘吸收的这部分太阳辐射
绝大多数都会通过对流换热留在室外
只有很小的一部分通过玻璃传到室内
所以外遮阳的情况下
只有透过和吸收中的一小部分太阳辐射
会变成得热
所以很明显
外遮阳隔绝太阳辐射
进入室内的效果要更好
但是外遮阳设备置于室外
则维护有困难
而且还容易损坏
玻璃间遮阳是一种比较新的遮阳形式
包括夹在双层玻璃间的百页
以及双层皮幕墙之间的遮阳设施
这些遮阳百页有一些是可调控的
大家看到的这是通风双层玻璃窗
两层玻璃之间装有百页
而且还有通风系统
这种玻璃间遮阳的目的
是想吸收外遮阳的好处
又想通过外层玻璃对百页起到保护作用
但是 百页吸收了太阳辐射后
会导致玻璃间层气温很高
增加了内层玻璃对室内的传热
因此 需要通过通风系统
把百页和玻璃间层的空气温度降下来
本案例展示的就是
利用室内空气
来带走玻璃间层热量的机械通风系统
这些热量可以排到室外或者送回空调系统
现在我们看到的是双层皮幕墙
英文叫做Double-skin Façade
双层皮幕墙与双层玻璃窗的不同之处
是它有两层框架
每层框架上可以安装单层玻璃
也可以安装多层玻璃
相当于有两层窗或者两层幕墙
而我们常说的双玻窗则是在一层窗框上
镶嵌有双层玻璃
右图这个案例
外层幕墙是单层玻璃
内层幕墙是双层玻璃
在两层幕墙之间也会装有遮阳设施
左边这个案例可以看到
遮阳百页是从下往上升起的
而我们常见的多数是从上往下降的
双层皮幕墙也需要对间层百页通风降温
如果间层的距离足够大
也可以采用自然通风的方式
右图就是利用室外空气
进行自然通风的幕墙
这里对玻璃的层数和百页间层通风
所产生的隔热效果给出示意
我们以单玻加内百页作为比较的基础
来看看其他形式的玻璃窗的隔热性能
单玻加内百页有59%的太阳辐射热量
进入到了室内
加了双层玻璃之后
如果间层没有通风
会有34%的太阳辐射热量进入到室内
因为间层温度提高后
一部分热量会散到室外
传到室内的部分就相对减少了
如果间层有通风
温度降低
进入到室内的太阳辐射热量会降到21%
-1.1 建筑环境与人类文明发展
-1.2 适应气候的传统民居建筑
-1.3 适应气候的各类传统建筑
-1.4 本课程的任务与重要性
-补充视频资料
-练习题
--练习题--作业
-2.1 地球绕日运动的规律
-2.2 太阳辐射
--太阳辐射
-2.3.1 室外气候
--室外气候
-习题2.1
--习题2.1--作业
-2.3.2 室外气候
--室外气候
-2.4 城市气候
--城市气候
-习题2.2
--习题2.2--作业
-补充视频资料
-3.1 基本概念与术语
--基本概念与术语
-3.2 得热与来源
--得热与来源
-3.3 围护结构的热工特性
-3.3.1 通过非透光围护结构的传热过程
-思考题3.1
-思考题3.2
-思考题3.3
-习题3.1
--习题3.1--作业
-3.3.2 通过透光围护结构的传热过程
-3.4冷负荷与热负荷的基本原理
-思考题3.4
-习题3.2
--习题3.2--作业
-3.5 负荷的计算方法
-思考题3.5
-习题3.3
--习题3.3--作业
-4.1.1 人体热平衡
--人体代谢与体温
--服装的作用
--人体的能量代谢
-4.1.2 温度感受系统与调节系统
-习题4.1
--习题4.1--作业
-4.1.3 热感觉与热舒适
--热感觉
--热舒适
--影响热舒适的因素
-4.2 人体对稳态热环境的反应
-讨论1
-习题4.2
--第四讲 人体对热湿环境的反应--习题4.2
-4.3 人体对动态热环境的反应
-4.4 其他热湿环境的物理变量
-4.5 热环境与劳动效率
--热环境与劳动效率
-4.6 人体热调节的数学模型
-讨论2
-习题 4.3
--习题 4.3--作业
-5.1 概论
--概论
-5.2 室内空气污染源和污染途径
-5.3 室内空气污染对人体健康的影响
-习题5.1
--习题5.1--作业
-5.4 室内空气质量评价方法与标准
-5.5 室内空气污染的控制方法
-习题5.2
--第五讲 室内空气质量--习题5.2
-6.1 概述
--概述
-6.2 室内空气环境营造方法
-习题6.1
--习题6.1--作业
-6.3 基本原理：稀释与置换
-6.4 室内空气环境的评价指标
-6.5 主要评价测量指标的测量方法
-习题6.2
--第六讲 室内空气环境营造的理论基础--习题6.2
-7.1 声波的基本物理性质
-7.2 人体对声环境的反应原理和噪声评价
-7.3 声音传播与衰减的原理
-7.4 材料与结构的声学性能
-7.5 噪声的控制与治理方法
-习题7
--第7讲 建筑声环境--习题7
-8.1 光的性质与度量
--光的性质与度量
-8.2 视觉与光环境
--视觉与光环境
-8.3 天然采光
--天然采光
-8.4 人工照明
--人工照明
-8.5 光环境控制技术的应用
-习题8
--第8讲 建筑光环境--习题8
-期末考
