ضریب انتقال حرارت شیشه در راستای جلوگیری از هدر رفت انرژی از طریق پنجره‌ها اندازه‌گیری می‌شود. با وجود تغییرات جوی و همچنین کاهش منابع طبیعی، محققان و صنعتگران تلاش کرده‌اند تا به کمک راه کارهای نوآورانه بتوانند مصرف انرژی‌های فسیلی را کاهش دهند. در حدود ۴۰ درصد از مصرف کل انرژی کشور برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
در ساخت کانکس با ساندویچ پانل و خانه‌های پیش ساخته اندازه‌گیری ضریب انتقال حرارت در شیشه ضروری است. به کمک ضریب انتقال حرارت شیشه می‌توان عملکرد انرژی و میزان اتلاف حرارتی انواع سازه‌ها را اندازه‌گیری کرده و از طریق روش‌های نوین آن را کاهش داد.
در این مقاله مجله مدرن پانل به معرفی ضریب انتقال حرارت در شیشه و پنجره، فاکتورها و فرمول آن خواهیم پرداخت.
اهمیت ضریب انتقال حرارت شیشه
چگونه سازه‌ای را طراحی و ایجاد کنیم که کمترین اتلاف انرژی را داشته باشد؟ در سال‌های اخیر کنترل مصرف انرژی از اهمیت و جدیت بیشتری برخوردار شده است. این مسئله در ساخت کانکس یا خانه‌های پیش ساخته به وسیله ساندویچ پانل نیز ضرورت پیدا کرده است.
به‌کارگیری شیشه‌های دوجداره یا سه جداره در ساخت انواع کانکس باعث شده تا میزان مصرف انرژی کاهش پیدا کرده و در فضای داخلی گرما و سرما حفظ شود.
به‌عنوان‌مثال ضریب انتقال حرارت برای شیشه تک‌جداره با مقدار ۵.۸ وات بر مترمربع در درجه سانتی‌گراد مشخص می‌شود. این مقدار نشان دهنده میزان انتقال حرارت از هر مترمربع شیشه به ازای اختلاف دمای یک درجه سانتی‌گراد بین داخل و بیرون سازه است.
برای شیشه دوجداره این عدد به 2.8 W/m²K می‌رسد. به این معنا که میزان انتقال حرارت در این نوع شیشه بسیار کمتر است.
در مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان نیز به اهمیت ضریب میزان انتقال حرارت شیشه اشاره شده است. در واقع این مبحث به طور کامل به‌صرفه جویی در مصرف انرژی در سازه‌ها می‌پردازد و ضریب انتقال حرارت جداره‌ها از جمله شیشه، یکی از عوامل مهم در تعیین میزان اتلاف حرارتی و مصرف انرژی است.
محاسبه ضریب انتقال حرارت شیشه
با توجه به مطالب فوق می‌توان گفت اندازه‌گیری ضریب انتقال حرارت شیشه اهمیت زیادی در انتخاب پنجره و شیشه‌ها دارد. برای محاسبه آن لازم است از فرمول اعلام شده توسط موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران استفاده کرد.
ضریب انتقال حرارت شیشه تک جداره چند لایه
- Ug:ضریب انتقال حرارت شیشه تک‌جداره (w/m2.k)
- Rse: مقاومت سطح خارجی (m2.k/w)
- Rsi: مقاومت سطح داخلی (m2.k/w)
- Dj: ضخامت جام شیشه در لایه‌ی jام
- ƛj: ضریب هدایت حرارتی شیشه در لایه‌ی jام
ضریب انتقال حرارت شیشه چند جداره
- Ug: ضریب انتقال حرارت شیشه چند جداره (w/m2.k)
- Rse: مقاومت سطح خارجی (m2.k/w)
- Rsi: مقاومت سطح داخلی (m2.k/w)
- Dj: ضخامت جام شیشه در لایه‌ی jام
- ƛj: ضریب هدایت حرارتی شیشه در لایه‌ی jام
- Rs,k: مقاومت حرارتی k-امین فاصله هوا (m2.k/w)
- n: تعداد کل لایه‌ها (دو یا لایه بیشتر)
- m: تعداد فواصل هوا (یک یا لایه بیشتر)
جدول ضرایب حرارتی انواع شیشه
در جدول زیر برخی از انواع شیشه‌های موجود در بازار که در ساخت انواع سازه استفاده می‌شوند را از نظر U-VALUE و درصد تقریبی صرفه‌جویی انرژی بررسی خواهیم کرد.
U-VALUE همان ضریب میزان انتقال حرارت شیشه است و مخفف “Unit of Thermal Transmittance” به معنی «واحد انتقال حرارتی» است. در مورد شیشه، U-VALUE نشان می‌دهد که چه مقدار گرما از طریق یک مترمربع شیشه در هر ثانیه به ازای هر درجه اختلاف دما بین داخل و خارج منتقل می‌شود.
واحد اندازه‌گیری U-VALUE همان طور که در بالا نیز آورده‌ایم معادل w/m2.k است. هر چه U-Value بیشتر باشد میزان اتلاف انرژی آن بیشتر است.
| نوع شیشه | ضخامت (میلی‌متر) | U-VALUE | درصد تقریبی صرفه جویی انرژی |
| یک لایه شیشه فلوت | 6 | ۵٫۷ | |
| یک لایه شیشه لمینت با شیشه فلوت | 6.6 | 5.3 | 15 |
| شیشه لمینت با یک لایه شیشه پلنی بل جی | 6.6 | 3.7 | 40 |
| شیشه دوجداره با یک لایه شیشه پلنی بل جی | 4+12+6 | 1.8 | 72 |
| شیشه دوجداره با یک لایه شیشه لمینت ویک لایه شیشه پلنی بل جی | ۴+۱۲+۶،۶ | ۱٫۶ | 80 |
سخن پایانی
ضریب انتقال حرارت شیشه در کارخانه اندازه‌گیری می‌شود و طبق آن شیشه درجه‌بندی خواهد شد. بر روی محصولات تولید شده (درب و پنجره‌های شیشه‌ای) برچسب درجه‌بندی قرار داده می‌شود. درجه A کمترین هدر رفت انرژی و درجه E بیشترین هدر رفت انرژی را نشان می‌دهد.
برای ساخت کانکس و خانه‌های پیش ساخته بهتر است از در و پنجره‌های شیشه‌ای استفاده کنید که هدر رفت انرژی کمتری داشته باشند. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه و ساخت انواع سازه با ساندویچ پانل دیواری و سقفی مرغوب و با کیفیت با کارشناسان مجموعه مدرن پانل در ارتباط باشید.
سوال‌های متداول
کدام شیشه‌های U-VALUE پایین‌تری دارند؟
شیشه‌های دوجداره و سه جداره U-VALUE پایین‌تری نسبت به شیشه‌های تک جداره دارند. همچنین شیشه‌هایی که روکش کم گسیل دارند نیز U-VALUE پایین‌تری خواهند داشت.
آیا ضخامت شیشه بر U-VALUE تاثیر گذار است؟
شیشه‌های ضخیم‌تر U-VALUE پایین‌تری نسبت به شیشه‌های نازک‌تر دارند، در نتیجه می‌توان گفت جواب مثبت است و ضخامت شیشه نیز بر U-VALUE موثر است.
