KÍNH\r\nXÂY DỰNG - XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT (GIÁ TRỊ U) - PHƯƠNG PHÁP TÍNH
\r\n\r\nGlass in building -\r\nDetermination of thermal transmittance (U value) - Calculation method
\r\n\r\nLời nói đầu
\r\n\r\nTCVN 9502:2013 hoàn toàn tương\r\nđương BS EN 673:1998 với các bổ sung sửa đổi theo A1:2000 và A2:2002 và có bổ\r\nsung Phụ lục D.
\r\n\r\nTCVN 9502:2013 do Viện Vật liệu xây\r\ndựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng\r\nthẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
\r\n\r\n\r\n\r\n
KÍNH XÂY DỰNG - XÁC\r\nĐỊNH HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT (GIÁ TRỊ U) - PHƯƠNG PHÁP TÍNH
\r\n\r\nGlass in building -\r\nDetermination of thermal transmittance (U value) - Calculation method
\r\n\r\n\r\n\r\nTiêu chuẩn này quy định phương pháp tính hệ\r\nsố truyền nhiệt của kính có bề mặt phẳng và song song. Tiêu chuẩn này áp dụng\r\nđể tính giá trị U cho các hệ kính thành phần, tính giá trị U toàn phần cho cửa\r\nsổ, cửa đi và cửa chớp theo Phụ lục C.1
\r\n\r\nHệ số truyền nhiệt (giá trị U) được xác định\r\ntại phần diện tích trung tâm của kính.
\r\n\r\nTiêu chuẩn này áp dụng cho kính phủ, kính\r\nkhông phủ (bao gồm kính có bề mặt kết cấu như kính trang trí kiến trúc), hệ\r\nkính nhiều lớp (bao gồm kính và/hoặc các vật liệu tạo thành) và những vật liệu\r\nkhông truyền tia hồng ngoại xa.
\r\n\r\nTiêu chuẩn này không áp dụng cho hệ kính\r\nnhiều lớp truyền tia hồng ngoại xa.
\r\n\r\nKhi tính hệ số truyền nhiệt U không cần tính\r\nđến những ảnh hưởng về nhiệt hay năng lượng truyền qua theo bức xạ mặt trời của\r\nmép kính, lớp khí xen giữa.
\r\n\r\nKhi tính giá trị U với mục đích so sánh sản\r\nphẩm, tấm kính được đặt thẳng đứng.
\r\n\r\nThông qua giá trị U tính tương tự cho các mục\r\nđích khác, đặc biệt để đánh giá:
\r\n\r\n- Nhiệt tổn thất qua kính;
\r\n\r\n- Hệ số dẫn nhiệt đạt được trong mùa hè;
\r\n\r\n- Độ đọng sương trên bề mặt kính;
\r\n\r\n- Ảnh hưởng hấp thụ bức xạ của mặt trời, xác\r\nđịnh hệ số năng lượng mặt trời (xem C.2).
\r\n\r\n\r\n\r\nCác tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp\r\ndụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng\r\nbản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng\r\nphiên bản mới nhất, bao gồm các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).
\r\n\r\nEN 674, Glass in building - Determinations\r\nof thermal transmittance (U value) - Guarded hot plate method (Kính xây dựng -\r\nXác định hệ số truyền nhiệt (giá trị U) - Phương pháp đĩa nóng).
\r\n\r\nEN 675, Glass in building - Determinations\r\nof thermal transmittance (U value) - Heat flow meter method (Kính xây dựng -\r\nXác định hệ số truyền nhiệt (giá trị U) - Phương pháp đo dòng nhiệt).
\r\n\r\nPrEN 1098, Glass in building -\r\nDeterminations of thermal transmittance (U value) - Calibrated and guarded hot\r\nbox method) Kính xây dựng - Xác định hệ số truyền nhiệt (giá tri U) - Hiệu\r\nchỉnh và phương pháp hộp nóng).
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n A \r\n | \r\n \r\n Hằng số \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n c \r\n | \r\n \r\n Nhiệt dung riêng của khí \r\n | \r\n \r\n J/(kg.K) \r\n | \r\n
\r\n d \r\n | \r\n \r\n Chiều dày của lớp vật liệu (thuỷ tinh hoặc\r\n vật liệu kính thay thế) \r\n | \r\n \r\n m \r\n | \r\n
\r\n F \r\n | \r\n \r\n Phần thể tích \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n h \r\n | \r\n \r\n - Hệ số truyền nhiệt \r\n- Độ dẫn nhiệt \r\n | \r\n \r\n W/(m2.K) \r\nW/(m2.K) \r\n | \r\n
\r\n M \r\n | \r\n \r\n Số lớp vật liệu \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n n \r\n | \r\n \r\n Số mũ \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n N \r\n | \r\n \r\n Số lớp khí \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n r \r\n | \r\n \r\n Nhiệt trở của kính (vật liệu lắp kính) \r\n | \r\n \r\n m.K/W \r\n | \r\n
\r\n P \r\n | \r\n \r\n Đặc tính của khí \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n Rn \r\n | \r\n \r\n Hệ số phản xạ pháp tuyến (vuông góc với bề\r\n mặt) \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n S \r\n | \r\n \r\n Chiều rộng của lớp khí \r\n | \r\n \r\n m \r\n | \r\n
\r\n T \r\n | \r\n \r\n Nhiệt độ tuyệt đối \r\n | \r\n \r\n K \r\n | \r\n
\r\n U \r\n | \r\n \r\n Hệ số truyền nhiệt \r\n | \r\n \r\n W/(m2.K) \r\n | \r\n
\r\n ΔT \r\n | \r\n \r\n Chênh lệch nhiệt độ \r\n | \r\n \r\n K \r\n | \r\n
\r\n ε \r\n | \r\n \r\n Hệ số bức xạ hiệu chỉnh \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n εn \r\n | \r\n \r\n Hệ số bức xạ pháp tuyến (vuông góc với bề\r\n mặt) \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n ρ \r\n | \r\n \r\n Khối lượng riêng của khí \r\n | \r\n \r\n Kg/m3 \r\n | \r\n
\r\n σ \r\n | \r\n \r\n Hằng số Stefan - Boltzmann 5,67x10-8 \r\n | \r\n \r\n W/(m2.K4) \r\n | \r\n
\r\n μ \r\n | \r\n \r\n Độ nhớt động của khí \r\n | \r\n \r\n Kg/(m.s) \r\n | \r\n
\r\n λ \r\n | \r\n \r\n - Độ dẫn nhiệt của khí \r\n- Bước sóng \r\n | \r\n \r\n W/(m.K) \r\nμm \r\n | \r\n
\r\n θ \r\n | \r\n \r\n Nhiệt độ theo thang bách phân \r\n | \r\n \r\n oC \r\n | \r\n
\r\n Chuẩn số không thứ nguyên \r\n | \r\n ||
\r\n Gr \r\n | \r\n \r\n Chuẩn số Grashof \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n Nu \r\n | \r\n \r\n Chuẩn số Nusselt \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n Pr \r\n | \r\n \r\n Chuẩn số Prandtl \r\n | \r\n \r\n - \r\n | \r\n
\r\n Ký hiệu chỉ số dưới \r\n | \r\n ||
\r\n c \r\n | \r\n \r\n Sự đối lưu \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n e \r\n | \r\n \r\n Bên ngoài \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n i \r\n | \r\n \r\n Bên trong \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n j \r\n | \r\n \r\n Lớp vật liệu thứ j \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n g \r\n | \r\n \r\n Khí \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n m \r\n | \r\n \r\n Trung bình \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n r \r\n | \r\n \r\n Bức xạ \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n s \r\n | \r\n \r\n Lớp \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n t \r\n | \r\n \r\n Tổng \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
\r\n 1,2 \r\n | \r\n \r\n Thứ nhất, thứ hai \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n
Tiêu chuẩn sử dụng các thuật ngữ và định\r\nnghĩa sau:
\r\n\r\n4.1. Hệ số truyền nhiệt, giá trị U (U value)
\r\n\r\nThông số đặc trưng cho sự truyền nhiệt qua\r\nphần trung tâm của kính, biểu thị bằng tốc độ truyền nhiệt do sự chênh lệch\r\nnhiệt độ giữa môi trường và mỗi mặt, không tính đến ảnh hưởng ở vùng xung\r\nquanh.
\r\n\r\nĐơn vị tính hệ số truyền nhiệt U là [W/(m2.K)].
\r\n\r\n4.2. Giá trị công bố (declared value)
\r\n\r\nGiá trị U nhận được dưới những điều kiện giới\r\nhạn đã tiêu chuẩn hoá (xem điều 8).
\r\n\r\n\r\n\r\n5.1. Giá trị U
\r\n\r\nGiá trị U được tính theo công thức sau:
\r\n\r\n (1)
trong đó:
\r\n\r\nhe là hệ số truyền nhiệt bên\r\nngoài;
\r\n\r\nhi là hệ số truyền nhiệt bên\r\ntrong;
\r\n\r\nht là độ dẫn nhiệt tổng của kính.
\r\n\r\n (2)
trong đó:
\r\n\r\nhs là độ dẫn nhiệt của mỗi lớp\r\nkhí;
\r\n\r\nN là số lớp khí;
\r\n\r\ndj là chiều dày của mỗi lớp vật\r\nliệu;
\r\n\r\nrj là nhiệt trở của mỗi lớp vật\r\nliệu (nhiệt trở của thuỷ tinh kiềm = 1,0 mK/W);
\r\n\r\nM là số lớp vật liệu
\r\n\r\nhs = hr\r\n + hg (3)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nhr là độ dẫn nhiệt bức xạ;
\r\n\r\nhg là độ dẫn nhiệt của khí.
\r\n\r\nĐối với kính có nhiều hơn một lớp khí thì giá\r\ntrị U sẽ được tính lặp lại (Phụ lục B).
\r\n\r\n5.2. Độ dẫn nhiệt bức xạ hr
\r\n\r\nĐộ dẫn nhiệt bức xạ được tính theo công thức:
\r\n\r\nhr = 4σ (4)
trong đó:
\r\n\r\nσ là hằng số Stefan - Boltzmann
\r\n\r\nTm là nhiệt độ trung bình của lớp\r\nkhí;
\r\n\r\nε1, ε2 là độ bức xạ\r\nhiệu chỉnh tại nhiệt độ Tm.
\r\n\r\n5.3. Độ dẫn nhiệt của khí hg
\r\n\r\nĐộ dẫn nhiệt của khí được tính theo công\r\nthức:
\r\n\r\n (5)
trong đó:
\r\n\r\ns là chiều rộng của lớp khí;
\r\n\r\nλ là bước sóng;
\r\n\r\nNu là chuẩn số Nusselt.
\r\n\r\nNu = A(Gr.Pr)n (6)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nA là hằng số;
\r\n\r\nGr là chuẩn số Grashof;
\r\n\r\nPr là chuẩn số Prandtl;
\r\n\r\nn là số mũ.
\r\n\r\n (7)
Pr = (8)
trong đó
\r\n\r\nΔT là chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt kính và\r\nlớp khí;
\r\n\r\nr\r\nlà khối lượng riêng;
\r\n\r\nμ là độ nhớt động;
\r\n\r\nc là nhiệt dung riêng;
\r\n\r\nTm là nhiệt độ trung bình.
\r\n\r\nChuẩn số Nu được tính theo công thức (6).
\r\n\r\nNếu chuẩn số Nu nhỏ hơn 1 thì sử dụng giá trị\r\nduy nhất cho Nu theo công thức (5).
\r\n\r\n5.3.1. Kính đặt thẳng đứng
\r\n\r\nĐối với kính đặt thẳng đứng: A\r\n= 0,035; n=0,38.
\r\n\r\n5.3.2. Kính đặt nằm ngang và nằm nghiêng
\r\n\r\nĐối với kính đặt nằm ngang hoặc nằm nghiêng\r\nvà chiều dòng nhiệt hướng lên, nhiệt đối lưu sẽ tăng lên. Những ảnh hưởng này\r\nsẽ được thay thế những giá trị của A và n vào công thức (6).
\r\n\r\nĐặt nằm ngang A\r\n= 0,16 n = 0,28
\r\n\r\nĐặt nằm nghiêng 45o A\r\n= 0,10 n = 0,31
\r\n\r\nĐối với những góc nghiêng khác có thể dùng phương\r\npháp nội suy.
\r\n\r\nKhi chiều dòng nhiệt hướng xuống, sự đối lưu\r\nsẽ bị ngăn cản và Nu = 1 khi đó sử dụng công thức (5).
\r\n\r\n6. TÍnh chất cơ bản\r\ncủa vật liệu
\r\n\r\n6.1. Độ bức xạ
\r\n\r\nĐộ bức xạ hiệu chỉnh (ε) của bề mặt bị giới\r\nhạn bởi các lớp khí kín được sử dụng khi tính độ dẫn nhiệt bức xạ hr,\r\ntheo công thức (4).
\r\n\r\nĐối với những bề mặt thuỷ tinh kiềm, độ bức\r\nxạ hiệu chỉnh là 0,837.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 1:
\r\n\r\nVới những trường hợp khác, giá trị này có thể\r\ndùng cho thuỷ tinh borosilicat không phủ và gốm thuỷ tinh. Đối với những bề mặt\r\ncó phủ, độ bức xạ pháp tuyến sẽ được xác định với quang phổ kế tia hồng ngoại.
\r\n\r\n(Phụ lục A.1 và Phụ lục C.6) và độ bức xạ\r\nhiệu chỉnh sẽ được xác định từ độ bức xạ pháp tuyến như mô tả ở Phụ lục 2.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH 2:
\r\n\r\nHai định nghĩa khác nhau về độ bức xạ theo lý\r\nthuyết được sử dụng để mô tả sự trao đổi bức xạ giữa:
\r\n\r\na) Lớp phủ nhiều bề mặt kính với hệ kính;
\r\n\r\nb) Lớp phủ của bề mặt kính với phòng.
\r\n\r\nTuy nhiên, trong thực tế sự sai khác là rất\r\nnhỏ. Do đó, độ bức xạ hiệu chỉnh đã mô tả theo hai loại trao đổi bức xạ ở trên\r\ncoi như xấp xỉ đúng.
\r\n\r\n6.2. Tính chất của khí
\r\n\r\nNhững tính chất dưới đây của lớp khí được yêu\r\ncầu:
\r\n\r\nĐộ dẫn nhiệt λ;
\r\n\r\nKhối lượng riêng r;
\r\n\r\nĐộ nhớt động μ;
\r\n\r\nNhiệt dung riêng c.
\r\n\r\nNhững giá trị liên quan được thay thế trong\r\ncông thức (7) và (8) đối với chuẩn số Grashof, Prandtl và trong công thức (6)\r\nđối với chuẩn số Nusselt.
\r\n\r\nNếu chuẩn số Nusselt lớn hơn 1 thì dòng nhiệt\r\ntrong khí là đối lưu, tốc độ dòng nhiệt tăng lên.
\r\n\r\nNếu giá trị tính toán chuẩn số Nusselt nhỏ\r\nhơn 1 thì dòng nhiệt trong khí chỉ là dẫn nhiệt, khi đó chuẩn số Nusselt có giá\r\ntrị lớn nhất là 1. Thay vào công thức (5) tính được độ dẫn nhiệt của khí hg.\r\nNhững giá trị về tính chất của khí dùng trong kính hộp được đưa ra ở Bảng 1.\r\nĐối với các loại khí được dùng, những tính chất khí được xác định theo tỷ lệ phần\r\nthể tích F1, F2… với phép tính xấp xỉ đúng: Khí 1: F1;\r\nKhí 2: F2…
\r\n\r\nVì thế: P = P1F1\r\n+ P2F2 (9)
\r\n\r\ntrong đó P là những tính chất liên quan như\r\nhệ số dẫn nhiệt, khối lượng riêng, độ nhớt hay nhiệt dung riêng của khí.
\r\n\r\n6.3. Hệ số hấp thụ hồng ngoại của khí
\r\n\r\nMột số khí hấp thụ bức xạ hồng ngoại trong\r\ndải bước sóng từ 5 μm đến 50 μm. Trong đó, khí liên quan thường sử dụng kết hợp\r\nvới lớp phủ có độ bức xạ hiệu chỉnh nhỏ hơn 0,2 thì ảnh hưởng này không tính\r\nđến do mật độ của dòng bức xạ hồng ngoại thực tế thấp.
\r\n\r\nĐối với những trường hợp khác, giá trị U sẽ\r\nđược đo theo EN 674, EN 675 hoặc prEN 1098 nếu không có phương pháp đo tiên\r\ntiến khác.
\r\n\r\nBảng 1 - Các tính\r\nchất của không khí
\r\n\r\n\r\n Loại khí \r\n | \r\n \r\n Nhiệt độ, | \r\n \r\n Khối lượng riêng, r, kg/m3 \r\n | \r\n \r\n Độ nhớt động, μ, kg/(m.s) \r\n | \r\n \r\n Độ dẫn nhiệt, λ, W/(m.K) \r\n | \r\n \r\n Nhiệt dung riêng, C, J/(kg.K) \r\n | \r\n
\r\n Không khí \r\n | \r\n \r\n -10 \r\n0 \r\n10* \r\n20 \r\n | \r\n \r\n 1,326 \r\n1,277 \r\n1,232 \r\n1,189 \r\n | \r\n \r\n 1,661 x 10-5 \r\n1,711 x 10-5 \r\n1,761 x 10-5 \r\n1,811 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 2,336 x 10-5 \r\n2,416 x 10-5 \r\n2,496 x 10-5 \r\n2,576 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 1,008 x 103 \r\n | \r\n
\r\n Argon \r\n | \r\n \r\n -10 \r\n0 \r\n10* \r\n20 \r\n | \r\n \r\n 1,829 \r\n1,762 \r\n1,699 \r\n1,640 \r\n | \r\n \r\n 2,038 x 10-5 \r\n2,101 x 10-5 \r\n2,164 x 10-5 \r\n2,228 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 1,584 x 10-5 \r\n1,634 x 10-5 \r\n1,684 x 10-5 \r\n1,734 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 0,519 x 103 \r\n | \r\n
\r\n SF6*\r\n * \r\n | \r\n \r\n -10 \r\n0 \r\n10* \r\n20 \r\n | \r\n \r\n 6,844 \r\n6,602 \r\n6,360 \r\n6,118 \r\n | \r\n \r\n 1,383 x 10-5 \r\n1,421 x 10-5 \r\n1,459 x 10-5 \r\n1,497 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 1,119 x 10-5 \r\n1,197 x 10-5 \r\n1,275 x 10-5 \r\n1,345 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 0,614 x 103 \r\n | \r\n
\r\n Krypton \r\n | \r\n \r\n -10 \r\n0 \r\n10* \r\n20 \r\n | \r\n \r\n 3,832 \r\n3,690 \r\n3,560 \r\n3,430 \r\n | \r\n \r\n 2,260 x 10-5 \r\n2,330 x 10-5 \r\n2,400 x 10-5 \r\n2,470 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 0,842 x 10-5 \r\n0,870 x 10-5 \r\n0,900 x 10-5 \r\n0,926 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 0,245 x 103 \r\n | \r\n
\r\n Xenon \r\n | \r\n \r\n -10 \r\n0 \r\n10 \r\n20 \r\n | \r\n \r\n 6,121 \r\n5,897 \r\n5,689 \r\n5,495 \r\n | \r\n \r\n 2,078 x 10-5 \r\n2,152 x 10-5 \r\n2,226 x 10-5 \r\n2,299 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 0,494 x 10-5 \r\n0,512 x 10-5 \r\n0,529 x 10-5 \r\n0,546 x 10-5 \r\n | \r\n \r\n 0,161 x 103 \r\n | \r\n
\r\n * Các điều kiện giới\r\n hạn được chuẩn hoá. \r\n* * Sunfua hecxa florua. \r\n | \r\n
7. Hệ số truyền nhiệt\r\nbên trong và bên ngoài
\r\n\r\n7.1. Hệ số truyền nhiệt bên ngoài he
\r\n\r\nHệ số truyền nhiệt bên ngoài he là\r\nhàm số của tốc độ gió, độ bức xạ và những yếu tố thời tiết khác.
\r\n\r\nĐối với những bề mặt kính thẳng đứng, giá trị\r\nhe là 23 W/(m2.K) được dùng để so sánh với giá trị U của\r\nkính.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Nghịch đảo của là 0,04 m2.k/W.
Giá trị này không áp dụng khi giá trị U thay\r\nđổi do sự có mặt của những bề mặt ở bên ngoài có độ bức xạ nhỏ hơn 0,837.
\r\n\r\nĐối với những bề mặt kính không thẳng đứng,\r\ngiá trị he được tham khảo ở Phụ lục C.3.
\r\n\r\n7.2. Hệ số truyền nhiệt bên trong hi
\r\n\r\nHệ số truyền nhiệt bên trong hi\r\ntính theo công thức sau:
\r\n\r\nhi = hr\r\n+ hc (10)
\r\n\r\ntrong đó:
\r\n\r\nhr là độ dẫn nhiệt bức xạ;
\r\n\r\nhc là độ dẫn nhiệt đối lưu.
\r\n\r\nĐộ dẫn nhiệt bức xạ cho những bề mặt thuỷ\r\ntinh kiềm không phủ là 4,4 W/(m2.K). Nếu bề mặt bên trong của kính\r\ncó độ bức xạ nhỏ hơn 4,4 thì độ dẫn nhiệt bức xạ được tính theo công thức sau:
\r\n\r\nhr = (11)
trong đó
\r\n\r\nε là độ bức xạ hiệu chỉnh của bề mặt phủ;
\r\n\r\n0,837 là độ bức xạ hiệu chỉnh của thuỷ tinh\r\nkiềm không phủ (xem 6.1).
\r\n\r\nCông thức (11) chỉ có thể áp dụng khi không\r\ncó sự ngưng tụ trên bề mặt phủ. Quy trình xác định độ bức xạ hiệu chỉnh của lớp\r\nphủ được đưa ra trong Phụ lục A.
\r\n\r\nKhi đối lưu tự do (quạt thổi nhiệt được đặt\r\nbên dưới hoặc phía trên cửa sổ), giá trị hc là 3,6 W/(m2.K);
\r\n\r\nKhi dòng không khí được thổi phía trên cửa\r\nsổ, giá trị hc sẽ lớn hơn.
\r\n\r\nĐối với bề mặt thuỷ tinh kiềm đặt thẳng đứng\r\nvà đối lưu tự do:
\r\n\r\nhi = 4,4 +\r\n3,6 = 8,0 W/(m2.K) (12)
\r\n\r\nĐối với những bề mặt không thẳng đứng, giá\r\ntrị hi tham khảo ở Phụ lục C.3.
\r\n\r\n7.3. Giá trị U thiết kế
\r\n\r\nĐể áp dụng giá trị U của kính trong thiết kế\r\nxây dựng thì việc sử dụng giá trị U công bố có thể chưa chính xác. Trong những\r\ntrường hợp đặc biệt, giá trị U thiết kế sẽ được xác định theo tiêu chuẩn này.\r\nGiá trị U thiết kế phù hợp cho vị trí lắp kính và những điều kiện môi trường sẽ\r\nđược áp dụng những giá trị giới hạn chuẩn như hs, he và hi.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH:
\r\n\r\nÁp dụng giá trị U công bố đối với các yếu tố\r\nmôi trường bên ngoài để tính sự tổn thất nhiệt không nhất thiết dựa vào nhiệt\r\nđộ chung, không hoàn toàn thích hợp cho các lớp khí được gia nhiệt bên trong.\r\nThực tế, hầu hết các trường hợp là đúng, trừ một số trường hợp kinh có diện\r\ntích bề mặt tương đối lớn và bề mặt có độ bức xạ bên trong thấp, sai số có thể\r\ntăng lên.
\r\n\r\nĐể tính sự mất nhiệt tham khảo C.4 và C.5\r\nhoặc những tiêu chuẩn liên quan.
\r\n\r\n8. Giá trị công bố:\r\ncác điều kiện giới hạn được tiêu chuẩn hoá
\r\n\r\nĐối với tất cả các trường hợp, giá trị U được\r\nđưa ra với mục đích khuyến khích, những giá trị giới hạn dưới đây sẽ được dùng.\r\nNhững giá trị giới hạn được công bố bao gồm:
\r\n\r\n\r\n r \r\n | \r\n \r\n Nhiệt trở của thủy tinh kiềm \r\n | \r\n \r\n 1,0 m.K/W \r\n | \r\n
\r\n ε \r\n | \r\n \r\n Độ bức xạ hiệu chỉnh của bề mặt thủy tinh\r\n kiềm và thủy tinh borosilicate không phủ \r\n | \r\n \r\n 0,837 \r\n | \r\n
\r\n ΔT \r\n | \r\n \r\n Chênh lệch nhiệt độ giữa các bề mặt thủy\r\n tinh \r\n | \r\n \r\n 15K \r\n | \r\n
\r\n Tm \r\n | \r\n \r\n Nhiệt độ trung bình của lớp khí \r\n | \r\n \r\n 283K \r\n | \r\n
\r\n σ \r\n | \r\n \r\n Hằng số Stefan - Boltzmann \r\n | \r\n \r\n 5,67 x 10-8 W/(m2.K4) \r\n | \r\n
\r\n he \r\n | \r\n \r\n Hệ số truyền nhiệt bên ngoài đối với bề mặt\r\n thủy tinh kiềm không phủ \r\n | \r\n \r\n 23 W/(m2.K) \r\n | \r\n
\r\n hi \r\n | \r\n \r\n Hệ số truyền nhiệt bên ngoài đối với bề mặt\r\n thủy tinh kiềm không phủ \r\n | \r\n \r\n 8 W/(m2.K) \r\n | \r\n
\r\n A \r\n | \r\n \r\n Hằng số \r\n | \r\n \r\n 0,035 \r\n | \r\n
\r\n n \r\n | \r\n \r\n Số mũ \r\n | \r\n \r\n 0,38 \r\n | \r\n
Những giá trị giới hạn đã được tiêu chuẩn hóa\r\ncho tính chất của khí đưa ra ở Bảng 1 với nhiệt độ 10oC (283K).
\r\n\r\n\r\n\r\n9.1. Giá trị U
\r\n\r\nGiá trị U sẽ được thể hiện bằng W/(m2.K)\r\nlàm tròn đến một số sau dấu phẩy. Nếu số thứ hai sau dấu phẩy là năm nó sẽ được\r\nlàm tròn đến giá trị cao hơn.
\r\n\r\nVí dụ 1: 1,53 thành 1,5;
\r\n\r\nVí dụ 2: 1,55 thành 1,6;
\r\n\r\nVí dụ 3: 1,549 thành 1,5.
\r\n\r\n9.2. Độ bức xạ
\r\n\r\nKhi vật liệu có độ bức xạ chuẩn và bức xạ\r\nhiệu chỉnh thì giá trị này được lấy đến hai số sau dấu phẩy.
\r\n\r\n9.3. Giá trị trung gian
\r\n\r\nNhững giá trị trung gian không được làm tròn\r\ntrong khi tính.
\r\n\r\n\r\n\r\n10.1. Thông tin bao gồm trong báo cáo thử\r\nnghiệm
\r\n\r\nBáo cáo thử nghiệm nêu rõ những thông tin\r\ntrong 10.2.
\r\n\r\n10.2. Nhận dạng mẫu kính
\r\n\r\n- Tổng chiều dày danh nghĩa của kính\r\n(milimét);
\r\n\r\n- Chiều dày danh nghĩa của mỗi tấm kính riêng\r\n(milimét);
\r\n\r\n- Chiều dày danh nghĩa của mỗi lớp vật liệu,\r\nnếu có (milimét);
\r\n\r\n- Chiều dày danh nghĩa của một hoặc nhiều lớp\r\nkhí (milimét);
\r\n\r\n- Loại khí điền đầy;
\r\n\r\n- Vị trí của lớp phủ phản xạ tia hồng ngoại\r\n(nếu có);
\r\n\r\n- Độ nghiêng của kính (góc theo chiều ngang);
\r\n\r\n- Các điều kiện khác xuất phát từ những điều\r\nkiện giới hạn được tiêu chuẩn hóa.
\r\n\r\n10.3. Mặt cắt ngang của kết cấu kính
\r\n\r\nHình mặt cắt sẽ cho thấy cấu trúc của kết cấu\r\nkính (vị trí, chiều dày của tấm kính, của các lớp khí và của lớp vật liệu, vị\r\ntrí của lớp phủ, loại khí được sử dụng).
\r\n\r\nCác lớp kính, các vật liệu khác và các lớp\r\nkhí sẽ được đánh số bắt đầu từ tấm ngoài cùng.
\r\n\r\n\r\n\r\n- Độ bức xạ hiệu chỉnh của lớp phủ, trong\r\ntrường hợp lớp phủ làm thay đổi độ bức xạ;
\r\n\r\n- Hệ số truyền nhiệt bên trong hi,\r\ntrong trường hợp lớp phủ thay đổi hệ số bức xạ [W/(m2.K)];
\r\n\r\n- Độ dẫn nhiệt tổng của kính, ht\r\n[W/(m2.K)];
\r\n\r\n- Giá trị U của kính [(W/(m2.K)];
\r\n\r\n- hs, he và hj nếu\r\ntính giá trị U thiết kế [W/(m2.K)].
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
(Quy định)
\r\n\r\nXác\r\nđịnh độ bức xạ hiệu chỉnh và độ bức xạ pháp tuyến
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Phụ lục này phù hợp với Phụ lục C\r\nvà mục C.6.
\r\n\r\nA.1. xác định độ bức xạ pháp tuyến εn
\r\n\r\nĐộ bức xạ pháp tuyến, εn, của bề\r\nmặt phủ được tính từ đường cong hệ số phản xạ phổ đo được tại đường pháp tuyến\r\n(góc tới bằng không) với máy phổ hồng ngoại theo quy trình sau:
\r\n\r\nHệ số phản xạ pháp tuyến, Rn ở\r\nnhiệt độ trung bình 283 K được xác định từ đường cong bằng cách sử dụng hệ số\r\nphản xạ phổ trung bình Rn (λ), đo tại 30 ước sóng trong Bảng A.1.
\r\n\r\n (A.1)
Độ bức xạ pháp tuyến. εn, ở 283K\r\ntính theo công thức:
\r\n\r\nεn = 1 -\r\nRn (A.2)
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Đối với độ bức xạ tại nhiệt độ môi\r\ntrường khác không phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình.
\r\n\r\nBảng A.1 - Bước sóng\r\nλi để xác định hệ số phản xạ pháp tuyến, Rn ở 283 K
\r\n\r\n\r\n Số thứ tự, i \r\n | \r\n \r\n Bước sóng λi , μm \r\n | \r\n \r\n Số thứ tự, i \r\n | \r\n \r\n Bước sóng λi, μm \r\n | \r\n
\r\n 1 \r\n | \r\n \r\n 5,5 \r\n | \r\n \r\n 16 \r\n | \r\n \r\n 14,8 \r\n | \r\n
\r\n 2 \r\n | \r\n \r\n 6,7 \r\n | \r\n \r\n 17 \r\n | \r\n \r\n 15,6 \r\n | \r\n
\r\n 3 \r\n | \r\n \r\n 7,4 \r\n | \r\n \r\n 18 \r\n | \r\n \r\n 16,3 \r\n | \r\n
\r\n 4 \r\n | \r\n \r\n 8,1 \r\n | \r\n \r\n 19 \r\n | \r\n \r\n 17,2 \r\n | \r\n
\r\n 5 \r\n | \r\n \r\n 8,6 \r\n | \r\n \r\n 20 \r\n | \r\n \r\n 18,1 \r\n | \r\n
\r\n 6 \r\n | \r\n \r\n 9,2 \r\n | \r\n \r\n 21 \r\n | \r\n \r\n 19,2 \r\n | \r\n
\r\n 7 \r\n | \r\n \r\n 9,7 \r\n | \r\n \r\n 22 \r\n | \r\n \r\n 20,3 \r\n | \r\n
\r\n 8 \r\n | \r\n \r\n 10,2 \r\n | \r\n \r\n 23 \r\n | \r\n \r\n 21,7 \r\n | \r\n
\r\n 9 \r\n | \r\n \r\n 10,7 \r\n | \r\n \r\n 24 \r\n | \r\n \r\n 23,3 \r\n | \r\n
\r\n 10 \r\n | \r\n \r\n 11,3 \r\n | \r\n \r\n 25 \r\n | \r\n \r\n 25,2 \r\n | \r\n
\r\n 11 \r\n | \r\n \r\n 11,8 \r\n | \r\n \r\n 26 \r\n | \r\n \r\n 27,7 \r\n | \r\n
\r\n 12 \r\n | \r\n \r\n 12,4 \r\n | \r\n \r\n 27 \r\n | \r\n \r\n 30,9 \r\n | \r\n
\r\n 13 \r\n | \r\n \r\n 12,9 \r\n | \r\n \r\n 28 \r\n | \r\n \r\n 35,7 \r\n | \r\n
\r\n 14 \r\n | \r\n \r\n 13,5 \r\n | \r\n \r\n 29 \r\n | \r\n \r\n 43,9 \r\n | \r\n
\r\n 15 \r\n | \r\n \r\n 14,2 \r\n | \r\n \r\n 30 \r\n | \r\n \r\n 50,0* \r\n | \r\n
\r\n * 50 μm được chọn vì\r\n bước sóng này là giới hạn lớn nhất mà các máy phổ hiện có. Lựa chọn này không\r\n ảnh hưởng nhiều đến độ chính xác của phép tính. \r\n | \r\n
A.2. Xác định độ bức xạ hiệu chỉnh ε
\r\n\r\nĐộ bức xạ hiệu chỉnh, ε, được xác định theo\r\nđộ bức xạ pháp tuyến nhân với tỷ lệ đưa ra ở Bảng A.2.
\r\n\r\nCác giá trị khác có thể tính được bằng phương\r\npháp nội suy tuyến tính hoặc ngoại suy.
\r\n\r\nBảng A.2 - Các yếu tố\r\ncần để tính độ bức xạ hiệu chỉnh ε từ độ bức xạ pháp tuyến εn
\r\n\r\n\r\n Độ bức xạ pháp tuyến,\r\n εn \r\n | \r\n \r\n Tỷ lệ | \r\n
\r\n 0,03 \r\n0,05 \r\n0,1 \r\n0,2 \r\n0,3 \r\n0,4 \r\n0,5 \r\n0,6 \r\n0,7 \r\n0,8 \r\n0,89 \r\n | \r\n \r\n 1,22 \r\n1,18 \r\n1,14 \r\n1,10 \r\n1,06 \r\n1,03 \r\n1,00 \r\n0,98 \r\n0,96 \r\n0,95 \r\n0,94 \r\n | \r\n
\r\n\r\n\r\n\r\n
(Quy định)
\r\n\r\nQuy\r\ntrình tính lặp lại đối với kính có nhiều hơn một lớp khí
\r\n\r\nĐối với kính có nhiều hơn một lớp khí\r\n(N>1), phép tính sẽ được tính bằng quy trình lặp lại (ví dụ ở Bảng B.1),\r\ntrong đó độ dẫn nhiệt hs của một lớp khí được xác định ở nhiệt độ\r\ntrung bình 283 K (Khi nhiệt độ trung bình chênh lệch nhỏ hơn so với 283 K có\r\nthể bỏ qua).
\r\n\r\nĐối với bước đầu của quy trình lặp lại, chênh\r\nlệch nhiệt độ ΔT = 15 / N(K) cho mỗi lớp khí được tính theo công thức (7).
\r\n\r\nĐộ dẫn nhiệt của lớp khí hs đã có,\r\ngiá trị ΔTs cho mỗi lớp sẽ được tính theo phương trình:
\r\n\r\nΔTs = (B.1)
Giá trị ΔTs này được dùng cho việc\r\nlặp lại lần hai và các lần tiếp theo.
\r\n\r\nQuy trình tính sẽ được lặp cho đến khi nhiệt\r\ntrở của kính từ phương trình (2) hội tụ\r\nở lần tính thứ 3 (thường không lớn hơn 3 lần lặp và ít khi là 4 lần lặp). Nhiệt\r\ntrở hội tụ này sẽ được dùng ở phương trình (2) và (1) để tính giá trị U.
Trong đó, các giá trị hs ban đầu\r\nbằng nhau, sự chênh lệch nhiệt độ tương ứng được đưa ra bởi ΔT = 15/ N (K) và\r\nsự lặp lại là không cần thiết.
\r\n\r\nBảng B.1 - Ví dụ về\r\ntính lặp lại cho loại kính ba lớp với những đặc tính sau: cấu trúc 4/12/4/12/4;\r\nmột lớp phủ ở lớp khí thứ 2 với εn = 0,1 (ε = 0,114); cả hai lớp khí\r\nlà SF6
\r\n\r\n\r\n Số lần lặp \r\n | \r\n \r\n 1 \r\n | \r\n \r\n 2 \r\n | \r\n \r\n 3 \r\n | \r\n \r\n 4 \r\n | \r\n
\r\n 1/hs cho\r\n lớp 1 (m2.K/W) \r\n | \r\n \r\n 0,1631 \r\n | \r\n \r\n 0,1732 \r\n | \r\n \r\n 0,1708 \r\n | \r\n \r\n 0,1713 \r\n | \r\n
\r\n 1/hs cho\r\n lớp 2 (m2.K/W) \r\n | \r\n \r\n 0,3327 \r\n | \r\n \r\n 0,3036 \r\n | \r\n \r\n 0,3087 \r\n | \r\n \r\n 0,3076 \r\n | \r\n
\r\n | \r\n \r\n 0,4958 \r\n | \r\n \r\n 0,4768 \r\n | \r\n \r\n 0,4795 \r\n | \r\n \r\n 0,4789 \r\n | \r\n
\r\n
| \r\n \r\n 4,93 \r\n | \r\n \r\n 5,45 \r\n | \r\n \r\n 5,34 \r\n | \r\n \r\n 5,37 \r\n | \r\n
\r\n ΔT cho lớp 2 (K) \r\n | \r\n \r\n 10,07 \r\n | \r\n \r\n 9,55 \r\n | \r\n \r\n 9,66 \r\n | \r\n \r\n 9,63 \r\n | \r\n
\r\n Giá trị U (W/(m2.K)) \r\n | \r\n \r\n 1,48 \r\n | \r\n \r\n 1,52 \r\n | \r\n \r\n 1,51 \r\n | \r\n \r\n 1,51 \r\n | \r\n
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
C.1 prEN 30077, Cửa sổ, cửa đi và cửa chớp -\r\nHệ số truyền nhiệt - Phương pháp tính. (ISO/DIS 11077 : 1993).
\r\n\r\nC.2 prEN 410, Kính xây dựng - Xác định hệ số\r\ntruyền sáng, hệ số truyền ánh sáng mặt trời trực tiếp, hệ số truyền tổng năng\r\nlượng mặt trời, hệ số truyền tia tử ngoại và các đặc tính hệ kính liên quan.
\r\n\r\nC.3 Kết cấu tòa nhà và những bộ phận tòa nhà\r\n- Nhiệt trở và hệ số truyền nhiệt - Phương pháp tính. (ISO/DIS 6946-1 : 1995)\r\n(WI: 00089013).
\r\n\r\nD.4 prEN 832, Hiệu suất nhiệt trong tòa nhà -\r\nTính năng lượng sử dụng cho đốt nóng - Nhà ở.
\r\n\r\nC.5 EN ISO 10211-1, Cầu nhiệt trong công\r\ntrình xây dựng - Dòng nhiệt và nhiệt độ bề mặt - Phần 1: Phương pháp tính chung\r\n(ISO 10211-1:1995).
\r\n\r\nC.6 prEN 12898, Kính xây dựng - Xác định hệ\r\nsố bức xạ.
\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
(Tham khảo)
\r\n\r\nCách\r\ntính hệ số truyền nhiệt (giá trị U) đối với một loại kính cụ thể
\r\n\r\nD.1. Giá trị U được tính theo công thức (1)
\r\n\r\n (1)
trong đó:
\r\n\r\n- he = 23 W/m2.K 1/he\r\n= 0,04 m2.k/W.
- hi = 4,4 + 3,6 = 8,0 W/m2.K 1/hi\r\n= 0,13 m2.k/W.
- ht - Hệ số dẫn nhiệt tổng của\r\nkính là được tính theo công thức (2).
\r\n\r\n- Nhiệt trở của các lớp khí lại được tính\r\ntheo công thức (3).
\r\n\r\n- Hệ số dẫn nhiệt của lớp khí bằng hệ số dẫn\r\nnhiệt bức xạ hr, tính theo công thức (4).
\r\n\r\n- Hệ số dẫn nhiệt đối lưu hg tính\r\ntheo công thức (5).
\r\n\r\nTính toán đối với các chuẩn số Nu, Gr, Pr\r\ntheo công thức 6, 7, 8. Xác định các hệ số A và n đối với từng trường hợp kính\r\nđặt thẳng đứng và kính đặt nằm ngang và nằm nghiêng.
\r\n\r\nĐối với kính có nhiều hơn 1 lớp khí thì tính\r\ntoán giá trị U theo Phụ lục B bằng thuật toán lặp lại.
\r\n\r\nD.2. Ví dụ: xác định hệ số truyền nhiệt đối với\r\nkính 2 lớp với những đặc tính sau: cấu trúc 4/12/4; thủy tinh kiềm; một lớp khí\r\nlà SF6.
\r\n\r\n\r\n Công thức số \r\n | \r\n \r\n Công thức tính \r\n | \r\n \r\n Thông số \r\n | \r\n \r\n Kết quả \r\n | \r\n
\r\n 8 \r\n | \r\n \r\n Pr = | \r\n \r\n μ = 1,497.10-5 (kg/m.s) \r\nc = 0,614.103 (J/kg.K); λ =\r\n 1,345.10-5 (W/m.K) \r\n | \r\n \r\n 683,39 \r\n | \r\n
\r\n 7 \r\n | \r\n \r\n Gr = | \r\n \r\n s = 12.10-3 m; ΔT = 15K; Tm\r\n = 293K \r\nr\r\n = 6,118 (kg/m3); μ = 1,497.10-5 (kg/m.s) \r\n | \r\n \r\n 216876,10 \r\n | \r\n
\r\n 6 \r\n | \r\n \r\n Nu = A(Gr Pr)n \r\n | \r\n \r\n A = 0,035; n = 0,38 \r\n | \r\n \r\n 44,57 \r\n | \r\n
\r\n 5 \r\n | \r\n \r\n hg = Nu | \r\n \r\n s = 12.10-3 m; λ = 1,345.10-5\r\n (W/m.K) \r\n | \r\n \r\n 0,0499 \r\n | \r\n
\r\n 4 \r\n | \r\n \r\n hr = 4 | \r\n \r\n e1 = ε2 = 0,837; Tm = 293K \r\nσ = 5,67.10-8 W/(m2.K4) \r\n | \r\n \r\n 4,0913 \r\n | \r\n
\r\n 3 \r\n | \r\n \r\n hs = hr + hg \r\n | \r\n \r\n hr = 4,09; hg =\r\n 0,05 \r\n | \r\n \r\n 4,1412 \r\n | \r\n
\r\n 2 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n d = 4.10-3 m; r = 1,0 mK/W; \r\n | \r\n \r\n 0,2455 \r\n | \r\n
\r\n 1 \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n
| \r\n \r\n 0,4155 \r\n | \r\n
\r\n \r\n | \r\n \r\n U \r\n | \r\n \r\n \r\n | \r\n \r\n 2,4 \r\n | \r\n
\r\n\r\n
THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM\r\nKHẢO
\r\n\r\n1. BS EN 673 : 1998 Glass in building -\r\nDetermination of thermal transmittance (U value) - Calculation method.
\r\n\r\n2. JIS R 3107 : 1998 Evaluation on thermal\r\nresistance of flat glasses and thermal transmittance of glazing.
\r\n\r\n3. BS EN 674 : 1998 Glass in building -\r\nDetermination of thermal transmittance (U value) - Guarded hot plate method.
\r\n\r\n4. BS EN 675 : 1998 Glass in building -\r\nDetermination of thermal transmittance (U value) - Heat flow meter method.
\r\n\r\n5. Classification Report Thermal\r\nTransmittance - ROSENHEIM
\r\n\r\nwww.ift-rosenheim.se
\r\n\r\n6. Giáo trình kỹ thuật nhiệt - Đại học Bách\r\nkhoa Hà Nội - Trần Văn Phú - xuất bản năm 2007.
\r\n\r\n7. Truyền nhiệt - Đại học Bách khoa Hà Nội -\r\nĐặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú - Xuất bản năm 2004.
\r\n\r\n8. BS 6993 (1989): Thermal and radiometric\r\nproperties of glazing, Part 1: method for calculation of the steady state\r\nU-value.
\r\n\r\nFile gốc của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9502:2013 về Kính xây dựng – Xác định hệ số truyền nhiệt (Giá trị U) – Phương pháp tính đang được cập nhật.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9502:2013 về Kính xây dựng – Xác định hệ số truyền nhiệt (Giá trị U) – Phương pháp tính
Tóm tắt
Cơ quan ban hành | Đã xác định |
Số hiệu | TCVN9502:2013 |
Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam |
Người ký | Đã xác định |
Ngày ban hành | 2013-01-01 |
Ngày hiệu lực | |
Lĩnh vực | Xây dựng |
Tình trạng | Còn hiệu lực |