Четырехместное остекление

Стандартное четырехкамерное остекление - открывающееся

Четверное остекление ( четверное изоляционное остекление ) — это тип изолированного остекления , состоящего из четырех стекол, обычно снабженных покрытием с низкой излучательной способностью и изолирующими газами в полостях между стеклами. Четырехкамерное остекление представляет собой разновидность многокамерных (многослойных) систем остекления. В продаже имеется многокамерное остекление, включающее до шести стекол. ^[1]

Многокамерное остекление улучшает тепловой комфорт (за счет уменьшения нисходящих конвекционных потоков рядом с оконным стеклом) и может снизить выбросы парниковых газов за счет минимизации потребности в отоплении и охлаждении. Четырехкратное остекление может потребоваться для достижения желаемого уровня энергоэффективности в арктических регионах. ^[2] или обеспечить более высокий коэффициент остекления в навесных стенах без увеличения потерь тепла в зимнее время. Четырехкратное остекление позволяет проектировать элементы остекления здания без модулированной внешней солнцезащитной защиты, поскольку низкий коэффициент теплопередачи при наличии четырех или более слоев остекления позволяет солнечным приростом непосредственно самим оконным остеклением. адекватно управлять ^[3] В странах Северной Европы некоторые существующие здания с тройным остеклением модернизируются до четырех- и более слоев остекления. ^[4]

Функции

в центре панели При четырехкамерном остеклении значение U (U _g ) составляет 0,33 Вт/(м2). ²K) [R-значение 17] легко достижимо. ^[5] При шестистекловом остеклении значение U _g составляет всего 0,24 Вт/(м2). ²K) Сообщалось о [R-значении 24]. ^[1] Это дает ряд преимуществ, таких как:

Энергоэффективные здания без модулированной солнцезащитной защиты: Желаемое значение общего коэффициента теплопередачи окна ниже примерно 0,4 Вт/(м2). ²K) возможно без необходимости зависеть от модулированного внешнего затенения. Исследование Свендсена и соавт. показали, что при таких низких значениях коэффициента теплопередачи окон остекление с умеренным усилением солнечной энергии работает сравнимо с остеклением с сопоставимым значением коэффициента теплопередачи с переменным внешним затенением и высоким усилением солнечной энергии. ^[3] Это происходит потому, что с улучшением общих значений теплопроводности потребность здания в отоплении снижается до такой степени, что одного только прироста солнечного тепла в зимнее время может быть достаточно для обогрева здания.

Выраженная сезонная зависимость солнечной энергии.: Из-за отражений Френеля, зависящих от угла падения, оптические характеристики многопанельного остекления также заметно меняются в зависимости от сезона. Поскольку средняя высота Солнца меняется в течение года, эффективная солнечная энергия летом обычно значительно меньше. ^[1] Эффект также виден в некоторой степени невооруженным глазом.

Комфорт для жильцов: По сравнению с традиционными окнами с двойным или тройным остеклением с механическим или структурным затенением, многокамерное остекление обеспечивает более легкий обзор между внутренним и наружным пространством. Низкое значение U поддерживает температуру внутри стекла на более равномерном уровне в течение всего года. Зимой нисходящие конвекционные потоки (нисходящие потоки) очень малы, что позволяет людям, сидящим возле такого многослойного окна, чувствовать себя рядом с окном так же комфортно, как если бы они сидели рядом со сплошной стеной. ^[1] Однако окклюзия или затенение все равно могут потребоваться в целях конфиденциальности.

почти нулевым отоплением Здание с: В 1995 году было предсказано, что при коэффициенте теплопередачи остекления 0,3 Вт/(м ²K) можно построить здание с нулевым отоплением. ^[6] Также было показано ^[3] что потребность в отоплении может быть снижена почти до нуля для застекленных зданий с коэффициентом теплопередачи системы всего 0,3 Вт/(м2). ²К). Теоретически летом оставшуюся потребность в охлаждении можно удовлетворить только за счет фотоэлектрической генерации, при этом наибольшая потребность в охлаждении почти совпадает с самым сильным солнечным светом, падающим на солнечные панели. ^[1] Однако на практике временные задержки между потребностью в охлаждении и мощностью солнечных батарей могут возникать из-за таких факторов, как влажность окружающей среды и необходимость осушения, а также тепловая инерция здания и его содержимого.

Инженерное дело

Многопанельное остекление часто состоит из более тонких промежуточных стекол для снижения веса. ^[7] Чтобы предотвратить растрескивание промежуточных стекол под термическим напряжением , иногда требуется использовать термоупрочненное стекло. ^[7]^[5] При наличии более трех стекол необходимо уделять особое внимание температуре разделителей и герметика, поскольку промежуточные стекла, контактирующие с этими элементами остекления, могут легко превысить расчетные пределы температуры соответствующих материалов из-за нагревания солнечным излучением ( облучением ). ^[8]

Нагрев промежуточных стекол солнечным излучением существенно увеличивается с увеличением количества стекол. ^[1]^[9] Многопанельное остекление должно быть тщательно спроектировано с учетом расширения изолирующих газов, которые помещаются между слоями стекла, поскольку такое газовое расширение становится все более важным фактором по мере увеличения количества стекол. Чтобы справиться с эффектом выпучивания стекла, можно установить специальные вентиляционные отверстия, а также небольшие вентиляционные отверстия, сообщающиеся между слоями. ^[10]^[1] Анализ методом конечных элементов часто используется для расчета прочности соответствующих стеклянных листов. Расчет статического равновесия с тонкими стеклянными панелями, используемыми в многопанельном остеклении, может включать нелинейную механику пластин. ^[11]

Производительность

Окна с двойным остеклением уже несколько десятилетий являются отраслевым стандартом. Они представляют собой значительное улучшение по сравнению с окнами с одним стеклом, но потенциал еще большей экономии энергии за счет окон с более высокой изоляцией остается недостижимым. Однако недавнее снижение цен на тонкое стекло, используемое как в смартфонах, так и в телевизорах с плоским экраном, а также на криптон, используемый в галогенных лампах, позволило создавать более легкие и высокоэффективные четырехкамерные окна с меньшими затратами. . Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии оценили две конфигурации четырехкамерных окон Alpen High Performance (американского производителя) в офисном здании Федерального центра Денвера. Обе конфигурации имеют одинаковую толщину и сопоставимый вес со стандартным коммерческим двухкамерным окном: в одной модели используются два слоя пленки, подвешенные между двумя панелями стандартного стекла, в другой пленка заменяется двумя панелями из ультратонкого стекла. Исследователи обнаружили, что в среднем окна с четырьмя стеклами экономят 24% энергии на отопление и охлаждение по сравнению с высокоэффективными окнами с двойным стеклом. Срок окупаемости четырехкамерных окон при новом строительстве и замене окон составляет от одного до шести лет, в зависимости от климатической зоны и тарифов на коммунальные услуги. ^[12]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Король, Алеш; Древ, Мария; Жнидаршич, Матяж; Черне, Боштян; Хафнер, Йоже; Йелле, Бьорн Петтер (май 2019 г.). «Исследования шестикамерного остекления: свойства и возможности» . Энергия и здания . 190 : 61–68. дои : 10.1016/j.enbuild.2019.02.033 . hdl : 11250/2589488 .
^ Крик, Бенджамин. «Оптимальное остекление в регионах Европы с учетом встроенной энергетики» (PDF) . Институт пассивного дома . Проверено 3 мая 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ванхуттегем, Ложь; Скарнинг, Гуннлауг Сесилия Йенсен; Хвиид, Кристиан Анкер; Свендсен, Свенд (сентябрь 2015 г.). «Влияние конструкции фасадных окон на энергопотребление, дневное освещение и тепловой комфорт в домах с практически нулевым потреблением энергии» (PDF) . Энергия и здания . 102 : 149–156. дои : 10.1016/j.enbuild.2015.05.018 . S2CID 38055509 .
^ Кристиансен, Эйвинд Мейер. «Höegh Eiendom — первый в Норвегии инновационный фасадный фасад» . Энова . Проверено 23 мая 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б Чмурный, Иван (январь 2016 г.). «Тройное или четверное остекление?» . Прикладная механика и материалы . 820 : 242–247. дои : 10.4028/www.scientific.net/AMM.820.242 . S2CID 111693176 .
^ Файст, Вольфганг (1995). Опыт строительства домов без активной системы отопления . Дармштадт: Институт строительства из пластмасс IBK.
^ Jump up to: ^а ^б «Четверный стеклопакет» . МЕМ4ВИН . Проверено 16 февраля 2020 г.
^ Старман, Боян; Мачек, Андраж; Русский, Примож; Обид, Стефан; Король, Алеш; Халилович, Мирослав (19 февраля 2020 г.). «Первичная деформация уплотнителя в многокамерных стеклопакетах» . Прикладные науки . 10 (4): 1390. дои : 10.3390/app10041390 .
^ Гриннинг, Стейнар; Йелле, Бьёрн; Густавсен, Арильд; Гао, Тао; Время, Берит (2016). Технологии многослойного остекления: ключевые параметры эффективности и перспективы . Ольборг, Дания: CLIMA 2016 - Материалы 12-го Всемирного конгресса REHVA, Vol. 2. стр. № статьи. 187 . Проверено 3 мая 2019 г.
^ Андерсон, Мартин; Саймон, Нильссон (2014). «Выпучивание стеклопакетов – численный и экспериментальный анализ» . ТВСМ-5000 . Лунд, Швеция: Лундский университет.
^ Халилович, Мирослав; Мачек, Андраж; Крот, Николай; Коч, Пино; Плешник, Филип; Русский, Примож; Жнидаршич, Матяж; Краль, Алеш (1 декабря 2023 г.). «Точное определение статического равновесия в стеклопакетах при климатических нагрузках» . Журнал строительной техники . 80 . дои : 10.1016/j.jobe.2023.107955 . hdl : 20.500.12556/RUL-152298 .
^ https://www.gsa.gov/cdnstatic/Applied_Research/GPG%20048-Findings-Quad%20Pane%20Windows.pdf

Внешние ссылки

[Six-pane_glazing-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Король, Алеш; Древ, Мария; Жнидаршич, Матяж; Черне, Боштян; Хафнер, Йоже; Йелле, Бьорн Петтер (май 2019 г.). «Исследования шестикамерного остекления: свойства и возможности» . Энергия и здания . 190 : 61–68. дои : 10.1016/j.enbuild.2019.02.033 . hdl : 11250/2589488 .

[QGU_PassiveH-2] Крик, Бенджамин. «Оптимальное остекление в регионах Европы с учетом встроенной энергетики» (PDF) . Институт пассивного дома . Проверено 3 мая 2019 г.

[Svendsen2015-3] Jump up to: ^а ^б ^с Ванхуттегем, Ложь; Скарнинг, Гуннлауг Сесилия Йенсен; Хвиид, Кристиан Анкер; Свендсен, Свенд (сентябрь 2015 г.). «Влияние конструкции фасадных окон на энергопотребление, дневное освещение и тепловой комфорт в домах с практически нулевым потреблением энергии» (PDF) . Энергия и здания . 102 : 149–156. дои : 10.1016/j.enbuild.2015.05.018 . S2CID 38055509 .

[EiendomEnova-4] Кристиансен, Эйвинд Мейер. «Höegh Eiendom — первый в Норвегии инновационный фасадный фасад» . Энова . Проверено 23 мая 2019 г.

[Triple_or_Quadruple-5] Jump up to: ^а ^б Чмурный, Иван (январь 2016 г.). «Тройное или четверное остекление?» . Прикладная механика и материалы . 820 : 242–247. дои : 10.4028/www.scientific.net/AMM.820.242 . S2CID 111693176 .

[Feist-6] Файст, Вольфганг (1995). Опыт строительства домов без активной системы отопления . Дармштадт: Институт строительства из пластмасс IBK.

[MEM4WIN-7] Jump up to: ^а ^б «Четверный стеклопакет» . МЕМ4ВИН . Проверено 16 февраля 2020 г.

[Primary_Seal_Deformation-8] Старман, Боян; Мачек, Андраж; Русский, Примож; Обид, Стефан; Король, Алеш; Халилович, Мирослав (19 февраля 2020 г.). «Первичная деформация уплотнителя в многокамерных стеклопакетах» . Прикладные науки . 10 (4): 1390. дои : 10.3390/app10041390 .

[Jelle-9] Гриннинг, Стейнар; Йелле, Бьёрн; Густавсен, Арильд; Гао, Тао; Время, Берит (2016). Технологии многослойного остекления: ключевые параметры эффективности и перспективы . Ольборг, Дания: CLIMA 2016 - Материалы 12-го Всемирного конгресса REHVA, Vol. 2. стр. № статьи. 187 . Проверено 3 мая 2019 г.

[Glass_bulging-10] Андерсон, Мартин; Саймон, Нильссон (2014). «Выпучивание стеклопакетов – численный и экспериментальный анализ» . ТВСМ-5000 . Лунд, Швеция: Лундский университет.

[Accurate_determination_of_the_static_equilibrium-11] Халилович, Мирослав; Мачек, Андраж; Крот, Николай; Коч, Пино; Плешник, Филип; Русский, Примож; Жнидаршич, Матяж; Краль, Алеш (1 декабря 2023 г.). «Точное определение статического равновесия в стеклопакетах при климатических нагрузках» . Журнал строительной техники . 80 . дои : 10.1016/j.jobe.2023.107955 . hdl : 20.500.12556/RUL-152298 .

[12] ttps://www.gsa.gov/cdnstatic/Applied_Research/GPG%20048-Findings-Quad%20Pane%20Windows.pdf

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]