基于既有外窗改造的薄型中空窗热工性能研究

摘要

采用超薄玻璃对既有建筑外窗进行改造，研发了一种薄型三玻两腔中空玻璃，旨在通过优化玻璃厚度、调整低辐射涂层数量与位置、填充不同惰性气体等措施来研究其对薄型中空窗热工性能的影响.首先采用层次聚类与K-means聚类法对国际玻璃数据库（IGDB）的低辐射玻璃进行聚类，确定了7种典型类型.而后以既有外窗窗框结构为约束条件，提出了内置薄玻、改变低辐射涂层位置及种类、变更空腔填充介质等单一或组合改造策略.利用WINDOW、THERM、Optics软件计算了不同改造策略下薄型中空外窗的热工性能，并搭建了全尺寸实验平台对薄型中空窗的热工性能开展了实测研究.最后通过E-FAST敏感性分析方法量化了不同改造策略对热工参数的影响.结果表明，相较于低辐射中空窗，改造后的薄型中空窗的传热系数可降低30.64%；空腔填充介质和低辐射涂层种类是影响薄型中空窗热工性能的关键参数；相较于更换整窗的改造方式，使用薄型中空玻璃进行外窗改造的方式可降低83%～87%的材料成本.

关键词

超薄玻璃 / 中空玻璃窗 / 热工性能 / 低辐射玻璃

基金资助

国家重点研发计划项目（2023YFC3806202）