南朝向玻璃窗是不耗能的采暖设施

   2020-07-17 聪慧网sxxjymy60
核心提示:发表于: 2020年07月17日 16时49分48秒

    慧聪家居采暖网 建筑热工学指出:外窗是建筑物的主要围护结构之一;在居住建筑的围护结构中,外窗的面积虽然不如外墙的面积大,但因其热阻较小,致其散热量却能占到建筑物总散热量的一半左右;寒冷地区冬季夜间各朝向玻璃窗的单位面积散热量虽然基本相同,但在白天却因窗的朝向不同,其太阳直接辐射和散射的得热量确有很大的差别。其中南朝向无遮阳的玻璃窗,就因在白天可以充分地得热,补偿建筑的散热;实际上已成为了不耗能的采暖设施,并可能还有余热,从而取得节能减排与节支的效果。

    阳光对于人类生活的重要性,早已由我国数千年传统形成的住宅建筑“坐北朝南向阳门第”得到验证;在我国住房商品化后,具有现代生态气息的通透感视野广的南朝向落地窗楼盘倍受青睐,就表明了人们渴望回归自然传统文化。从而建筑物的采光日照已经成为生活质量和建筑价值保值的重要指标之一。为此,“采光和日照”作为“所有权”写入了《中华人民共和国物权法》(第八十九条)中。本文试以大连地区南朝向玻璃窗的采暖节能减排节支浅述己见,以资参考。

    1南朝向无遮阳玻璃窗的冬季日平均热平衡计算

    现以寒冷地区的大连1月为例,将其南朝向无遮阳玻璃窗的热平衡计算及其结果述下。

    1.1大连地区1月窗的散热量:按室内温度tn=18℃;窗是单塑料框的2层玻璃,空气层12㎜厚,窗框窗洞面积比mb=30﹪的窗框,查〔1〕表3.5.2-7得窗的传热系数K=2.7W/m2·℃;由〔1〕表3.2.1-3查得大连地区1月(最冷月)的室外温度tw=-4.9℃。故1月窗的日均散热量qcs为:

    qcs=24K(tn-tw)=24×2.7(18+4.9)=1483.9W·h/m2·d

    大连地区1月的太阳总辐射照度:由〔1〕图3.2.1-7查得,大连地面冬季(12月~翌年2月,下同)的

    太阳总辐射照度Jd=100W/m2。因1月居于冬季季中,大寒日(1月22日)又接近1月的中期,故由〔1〕表3.2.1-8查得,大连地区的大寒日太阳仰角αd=30.9°作为其1月的太阳仰角,见图1。按此近似算出大连地区1月太阳对窗的总辐射照度Jdc为:

图1 大连地区大寒日窗玻璃的太阳辐射总照度

图1 大连地区大寒日窗玻璃的太阳辐射总照度

    Jdc=Jd(1/sinαdh)cosαdh=100(1/sin30.9°)cos30.9°=167.1W/m2

    1.3大连地区南朝向玻璃窗的太阳得热:按〔1〕表3.3.3-11取窗玻璃的污染折减系数τw=0.825,〔2〕表8.2.7-113取1层玻璃的透光率τt=86﹪。则大连1m2面积的无遮阳南朝向玻璃窗,1月的日平均太阳得热qd为:

    qd=24Jdcτwτt2(1-mb)=24×167.1×0.825×0.862(1-0.3)=1712.9W·h/m2·d

    1.4大连地区南朝向玻璃窗的余热:现将上述窗的得热qd减去窗的散热qcs,则得大连1月1m2面积的无遮阳南朝向玻璃窗,日平均的余热yy为:

    qy=qd-qs=1712.9-1483.9=229W·h/m2·d

 
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