An Influence of outdoor temperature on thermal performance of windows with a low-emissivity glazing

Abstract

Heat economy is a pressing issue in all countries with severe climate. The most frequent method to solve the problem is to decrease heat losses in buildings by increasing the thermal resistance of enclosures. The most popular measure to improve windows is the use of low-emissivity coatings and inert gases. The U-value of such glazing unit is mostly dependent on the possibility of coating to reflect IR (infrared) radiation. These coatings are very effective when surface temperatures are high. During service of windows with a change of outdoor conditions (mostly temperature and wind), an U-value of it will suffer changes. The aim of this article is to show an influence of outdoor temperature on thermal performance of windows with a low-emissivity glazing and to determine the differences of declared and design U-values of modern effective windows substantial enough to introduce a concept of a normative design U-value for windows in Lithuania. We have found that differences between declared and design values (under the conditions of Lithuania) reach on average up to 17 % for double glazed IG units with one low-E coating. Thus in case of very effective windows, it makes sense to introduce a concept of design U-value for windows in our country.

Atšiauraus klimato šalyse gana aktualus klausimas – šilumos išsaugojimas pastatuose. Šiai problemai spręsti dažniausiai pasirenkamas būdas yra pastato šilumos nuostolių mažinimas padidinant atitvarų šilumines varžas. Viena plačiausiai taikomų priemonių tobulinant langus yra šiluminius spindulius atspindinčių dangų ir inertinių dujų užpildo naudojimas stiklo paketuose. Tokių stiklų šilumos perdavimo vertė daugiausia priklauso nuo dangos galimybių atspindėti infraraudonuosius (šiluminius) spindulius. Šios dangos labai veiksmingos esant didelėms dangų paviršiaus temperatūroms. Langų eksploatavimo metu kintant išorinės aplinkos sąlygoms (daugiausia temperatūrai ir vėjui) šilumos perdavimo vertė keisis. Straipsnio tikslas yra parodyti išorinės aplinkos temperatūros pokyčių įtaką langų su šiluminius spindulius atspindinčių dangų stiklo paketais šilumos perdavimo savybėms bei nustatyti, ar susidaro pakankamai dideli skirtumai tarp deklaruojamųjų ir projektinių šilumos perdavimo verčių šiuolaikiniuose languose, siekiant įtvirtinti projektinės šilumos perdavimo vertės sampratą mūsų šalyje. Skirtumai tarp dvistiklių su šilumą atspindinčia danga stiklo paketų deklaruojamųjų ir projektinių šilumos perdavimo verčių mūsų krašto sąlygomis vidutiniškai siekia iki 17 %. Taigi projektuojant labai efektyvius langus būtų tikslinga įtvirtinti projektinės šilumos perdavimo vertės sampratą.