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①什么是U值？

   用最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，U 值是單位面積每度溫差的材料傳導(dǎo)多少熱量的測(cè)量值。在美國(guó)，其單位為 Btu/ft 2 /hr/ o F。該指標(biāo)最常用于窗戶等透明建筑組件，不要與 R 值（U 值的倒數(shù)）混淆，R 值用于固體建筑材料（墻壁、屋頂、地板等）。。U 值越低，耐熱流能力越強(qiáng)（與 R 值相反）。該值根據(jù)窗框材料的類型、框架設(shè)計(jì)、玻璃板的數(shù)量以及許多其他因素而變化。

   SHGC 是對(duì)穿過窗戶進(jìn)入建筑物或空間的太陽(yáng)輻射的測(cè)量。影響該值的因素包括玻璃的類型、玻璃上的薄膜或涂層以及框架厚度。SHGC 是窗口本身的特性，不包括周圍物體的陰影。它通常表示為無(wú)單位分?jǐn)?shù)，但有時(shí)也可以表示為百分比。特定項(xiàng)目的最佳值可能因氣候和建筑類型而有很大差異。

并不像看上去那么簡(jiǎn)單……

   雖然這些術(shù)語(yǔ)的概念很簡(jiǎn)單，但理解它們的計(jì)算方式卻并不那么容易。如果您是能源建模者，這一點(diǎn)就變得至關(guān)重要，因?yàn)楹苋菀资褂缅e(cuò)誤的指標(biāo)并獲得截然不同的結(jié)果。在北美，我們主要依賴國(guó)家門窗評(píng)級(jí)委員會(huì) (NFRC) 的評(píng)級(jí)，這是一個(gè)非營(yíng)利組織，提供窗戶能源性能的獨(dú)立評(píng)級(jí)。對(duì)于美國(guó)的大多數(shù)設(shè)計(jì)師和能源建模者來(lái)說(shuō)，無(wú)需熟悉其他評(píng)級(jí)系統(tǒng)即可滿足規(guī)范要求。然而，被動(dòng)式房屋認(rèn)證要求窗戶性能值使用在美國(guó)不常用的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算，并且不能與 NFRC 值直接比較。到本文結(jié)束時(shí)，

NFRC 與 ISO

   被動(dòng)式房屋認(rèn)證所需的能源模型使用根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的 ISO 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的指標(biāo)。對(duì)于那些想知道的人來(lái)說(shuō)，有趣的事實(shí)是：ISO 不是縮寫詞。它源自希臘語(yǔ) isos，意思是“平等”，之所以選擇它是因?yàn)榭s寫詞不能在不同的語(yǔ)言中使用。NFRC 值通常是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的整個(gè)窗戶的一個(gè)數(shù)字，而 ISO 值通常是針對(duì)窗戶的每個(gè)單獨(dú)組件（框架、玻璃等）報(bào)告的。“全窗口”NFRC 方法旨在方便不同產(chǎn)品之間的比較。特定于組件的 ISO 值使設(shè)計(jì)人員能夠輕松準(zhǔn)確地計(jì)算不同尺寸窗戶的熱損失，這在能量模型中非常有用。

“Psi-spacer”或“U-edge”值怎么樣？

   玻璃和窗框之間的連接對(duì)窗戶的熱損失有很大影響。這是與框架或玻璃 U 值分開測(cè)量的，因?yàn)樵撐恢玫臒釗p失通常要大得多。根據(jù)用于固定玻璃的材料類型以及玻璃/框架組合的不同，它可能會(huì)有很大差異。對(duì)于多窗格窗戶（例如雙層或三層窗格窗戶），一種稱為“間隔件”的材料可將框架分開并增加玻璃單元的結(jié)構(gòu)?！癙si-spacer”和“U-edge”是此時(shí)熱流的兩種不同測(cè)量方法，第一個(gè)用于 ISO 計(jì)算，第二個(gè)用于 NFRC。此時(shí)，您可能想知道 Psi 值和 U 值之間的區(qū)別。

回顧：Psi 值與 U 值

   首先，Psi（希臘字母的書面形式）和 Psi 值（或 -Value）是每單位線性距離熱損失的測(cè)量值。U 值是單位面積熱損失的測(cè)量值。Psi 值的單位表示為 Btu/ft/hr/ o F（注意“ft”而不是“ft 2”）。Psi 值通常考慮兩種材料之間連接處發(fā)生的額外熱損失。您只需將 Psi 值乘以連接長(zhǎng)度即可得出總熱損失，類似于將 U 值乘以材料面積來(lái)計(jì)算總熱損失。在 ISO/被動(dòng)式房屋方法中，Psi 值用于估計(jì)玻璃邊緣/間隔件處的熱損失以及框架與墻壁連接處的熱損失。對(duì)于 NFRC 計(jì)算，僅使用 U 值。

   一個(gè)重要的注意事項(xiàng)是，在對(duì)大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)/能源建模工具中未使用的窗戶進(jìn)行建模時(shí)，被動(dòng)式房屋認(rèn)證需要一個(gè)額外的步驟。這是通過計(jì)算所謂的“Psi-Install”來(lái)計(jì)算框架和墻壁之間接合處的額外熱損失的過程。這是被動(dòng)式房屋認(rèn)證使其如此強(qiáng)大的方面之一——它迫使您深思熟慮地設(shè)計(jì)和評(píng)估如何您的窗戶將從項(xiàng)目的早期開始安裝。通常，被動(dòng)式房屋顧問將與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合作，創(chuàng)造良好的細(xì)節(jié)，進(jìn)行過度隔熱，以減少框架周圍的熱量損失。然后，被動(dòng)式房屋顧問將在熱流建模工具（例如 THERM）中對(duì)該細(xì)節(jié)進(jìn)行建模，以量化線性熱損失（或 Psi 值）。這種額外的熱損失被納入用于能源建模的最終窗口 U 值（“安裝”U 值）中，但通常不會(huì)在能源建模過程之外引用。圖 1 比較了每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的各個(gè)組件以及它們?nèi)绾紊烧麄€(gè)窗戶 U 值以及整個(gè)窗戶安裝的 U 值。如上所述，如果您引用 NFRC 值，則它可能是整個(gè)窗口 U 值，但是對(duì)于 ISO，您可能引用組件（由以綠色突出顯示的框表示）。Psi-Install 的增加是被動(dòng)式房屋認(rèn)證所獨(dú)有的。

圖 2 總結(jié)了 SHGC 的 NFRC 值與被動(dòng)式房屋建模中使用的 g 值之間的主要關(guān)鍵差異。（請(qǐng)注意，g 值是總太陽(yáng)光透射率，即房間可用太陽(yáng)能的比例）。與全窗 U 值概念類似，SHGC 通常是“全窗”值，而 g 值特定于玻璃本身，不包括框架。這看起來(lái)可能是一個(gè)很小的差異，但對(duì)于能量建模來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。由于框架通常是不透明的，并且只允許一小部分太陽(yáng)熱量通過它們傳遞，因此在此計(jì)算中包含框架將導(dǎo)致比“玻璃中心”g 值低得多（最多低 50%）。同一個(gè)窗口。

計(jì)算差異

   讓一切變得更加復(fù)雜的是，這些標(biāo)準(zhǔn)中使用的基本假設(shè)差異很大，因此即使對(duì)于大小完全相同的相同窗口，NFRC 和 ISO 方法也會(huì)產(chǎn)生不同的值。本文引用的主要來(lái)源是RDH Building Science發(fā)表的一篇研究論文，該論文研究了針對(duì)完全相同的窗戶通過這些標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的值的差異（請(qǐng)參閱下面的參考文獻(xiàn)）。一般來(lái)說(shuō)，我們發(fā)現(xiàn)，通過NFRC 方法計(jì)算時(shí)，玻璃中心 U 值、框架 U 值和整體窗戶 U 值往往較高?；蛘撸词箖H比較“玻璃中心”值，SHGC 值也往往較低。RDH 論文中的一個(gè)例子是，被動(dòng)房項(xiàng)目的指定 g 值高于 0.5，可以通過 NFRC 玻璃中心 SHGC 值為 0.45 的窗戶實(shí)現(xiàn)，甚至整個(gè)窗戶 SHGC 為 0.35（具體取決于類型）玻璃和框架。因此，如果您錯(cuò)誤地引用了 NFRC 值，您可能會(huì)排除可能適合您的項(xiàng)目的窗口。所有這些都表明標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該直接比較。

   最后，對(duì)于那些深入?yún)⑴c被動(dòng)式房屋設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)，還有兩個(gè)額外的主題需要討論。首先，德國(guó)被動(dòng)房研究所 (PHI) 和美國(guó)被動(dòng)房研究所 (PHIUS) 都有認(rèn)證被動(dòng)房認(rèn)證建筑中使用的窗戶的流程，可以在在線數(shù)據(jù)庫(kù)中查找（參見下面的參考資料）。雖然建筑認(rèn)證不需要使用被動(dòng)式房屋認(rèn)證的窗戶，但它確實(shí)使過程變得更容易，并確保在能源建模工具中使用正確的值。第二個(gè)值得注意的項(xiàng)目是“舒適標(biāo)準(zhǔn)”。這兩個(gè)計(jì)劃都有評(píng)估項(xiàng)目中所有窗戶的方法，以確保維持最低內(nèi)表面溫度，從而提供全年最佳的熱舒適度。該檢查針對(duì)具體氣候，通常包括 Psi-install 計(jì)算中的熱損失。需要設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)指定一個(gè)好的窗戶并設(shè)計(jì)絕緣良好的安裝細(xì)節(jié)，通常在能源建模工具本身中針對(duì)項(xiàng)目的每個(gè)窗戶進(jìn)行檢查。該項(xiàng)目通常在設(shè)計(jì)過程中走得更遠(yuǎn)，但是，使用適合您的氣候區(qū)的經(jīng)過認(rèn)證的窗戶是一個(gè)很好的選擇，您會(huì)通過（假設(shè)您的細(xì)節(jié)很好）。

   如果您想了解更多信息，請(qǐng)查看 RDH 題為“國(guó)際窗戶標(biāo)準(zhǔn)”的論文，該論文鏈接在參考文獻(xiàn)中。本文未涉及許多主題，例如氣密性、視覺透射率以及對(duì)其他開窗類型的影響。期待在以后的文章中介紹這些內(nèi)容！目前，以下是希望參與被動(dòng)式房屋項(xiàng)目的設(shè)計(jì)師的一些要點(diǎn)。