真空玻璃具有优异的隔热保温性能和和良好的隔声降噪性能,并且已经开始在国内外得到广泛的应用。在对比真空玻璃的隔热性能时,国内和国外的业界所用的表述有所不同,中国和欧洲用K值,美国用U值,还有的用R值。那么U值、K值、R值三者到底有什么区别呢?
U值和K值的概念和定义完全相同, 都是衡量材料传热性能的物理量,即传热系数。真空玻璃的 U 值和 K 值都定义为:在标准条件下,真空玻璃两侧在一定的温差下,单位时间通过单位面积传递到另一侧的热量。U值和K值的公制单位都是W/m2•K。
但U值与K又不完全相同,其不同在于,各自所采用的测试标准所要求的边界条件是不一样的。中国K值的测试依据是中国GB10294标准,欧洲K值的测试依据是欧洲EN673标准,美国U值的测试依据是美国ASHRAE标准,且美国ASHRAE标准将U值的测试条件分为冬、夏季两种。
三种传热系数的测试条件对比如下表所示:
执 行 标 准 | 传热系数 符号 | 测 试 条 件 | ||||
室外温度 ℃ | 室内温度 ℃ | 室外气流 m/s | 室外气流 m/s | 阳光强度 W/m2 | ||
中国GB10294 | K | -20 | 18 | 3.0 | 自然对流 | 0 |
欧洲EN673 | K | -10 | 15 | 自然对流 | 自然对流 | 0 |
美国ASHRAE | U冬 | -17.8 | 21.1 | 6.7 | 自然对流 | 0 |
U夏 | 31.7 | 23.9 | 3.4 | 自然对流 | 783 |
所以,同一片真空玻璃,采用不同的标准测得的传热系数,在数值上具有不同的结果。
欧美国家习惯使用英制单位,传热系数U值(或K值)的英制单位是 BTU/h•ft2•℉。
传热系数(U值或K值)的公制单位和英制单位之间的换算关系为:
1 BTU/h•ft2•℉=5.678 W/m2•K
或 1 W/m2•K =0.176 BTU/h•ft2•℉
欧美国家习惯于使用玻璃的热阻值(R值)来对比不同玻璃材料的隔热性能。
热阻值R,是用来反映隔热材料阻止热量穿过的能力。材料的热阻值R越大,其阻止热量穿过的能力就越强,就越适合作为保温材料。
热阻值R与传热系数U值(或K值)互为倒数关系,即:
U=1/R
或 R=1/U
热阻值R的公制单位是 m2•K/W,英制单位是:ft2•h•°F/BTU。
下表列举了几个U值数据的公制、英制及相应热阻值R(英制)的对应关系:
U值(公制) W/m2•K | U值(英制) BTU/h•ft2•℉ | 热阻值R(英制) ft2•h•℉/BTU |
5.0 | 0.881 | 1.136 |
3.0 | 0.528 | 1.893 |
2.0 | 0.352 | 2.839 |
1.5 | 0.264 | 3.785 |
1.0 | 0.176 | 5.678 |
0.8 | 0.141 | 7.098 |
0.5 | 0.088 | 11.364 |
0.45 | 0.079 | 12.626 |
0.4 | 0.070 | 14.195 |
兰迪真空玻璃产品的U值及R值
产品名称 | 产品结构 | 产品厚度 mm | U值(公制) W/m2•K | U值(英制) BTU/h•ft2•℉ | R值(英制) ft2•h•℉/BTU |
标准真空玻璃 | 4TL+0.3V+4T | 8.3 | 0.48 | 0.086 | 11.6 |
真空复合中空玻璃 | 4T+12A+4TL+0.3V+4T | 24.3 | 0.42 | 0.074 | 13.5 |
注:T——钢化玻璃,L——Low-E镀膜,V——真空层,A——空气层