释放能源效率潜力:可持续建筑的真空隔热玻璃

您是否知道,到 2050 年,使用高性能隔热窗提升现有建筑面积将使建筑行业的总能源消耗减少 40%?尤其是真空隔热玻璃 (VIG) 技术,由于其薄型和低导热性,可以彻底改变欧盟建筑。在本博客中,我们探讨了与 VIG 相关的挑战,并提供了一种分析解决方案,以增强我们对 VIG 热机械性能的理解。

欧盟认识到在建筑物中使用高性能隔热窗使城市更加节能的变革潜力。VIG 是一项特别革命性的技术,提供比传统玻璃系统更好的热性能。如今,VIG 在保持原有美观同时提高能源效率至关重要的项目中发挥着至关重要的作用。

本质上,VIG 是一种玻璃结构,包括由真空腔分隔的两块玻璃板。这种真空间隙是提高玻璃系统热性能的关键,因为它显着减少了热传递。

用于评估负载的新的简化方法

人们对 VIG 的主要担忧是其承受热机械载荷的能力。当玻璃板的温度变化时,热玻璃会膨胀,冷玻璃会收缩。

VIG 承受压力,导致弯曲和变形。这会影响整个玻璃结构的强度和寿命。

传统上,这些载荷的测量和模拟是使用有限元法 (FEM) 进行的。然而,有限元模拟相当耗时且成本高昂。最近,开发了计算方法和测量的替代分析方法,可以更快、更经济地估计 VIG 中的应力和变形。

解析解的优点

新的分析模型提供了一种快速、直接的方法来确定不同 VIG 设计选择对热机械负载的影响。

尽管该模型涵盖的案例范围有限,但它为工程师和建筑师提供了有关 VIG 中应力范围以及尺寸和厚度变化影响的宝贵见解。它可以全面了解 VIG 行为,并大大简化 VIG 设计和性能的评估。

分析模型已通过有限元法进行验证。它比其他现有模型提供更高的准确性。

迈向绿色未来的解决方案

真空隔热玻璃为实现节能建筑带来了巨大的希望。通过利用增强的分析模型,工程师和建筑师可以更深入地了解 VIG 的热机械性能,选择更好的优化设计选择,并为可持续和可靠的建筑实践做出贡献。

下面的演示概述了带有详细计算示例的解析解。该研究包括自由、简支和固定边缘边界条件的结果。

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作者简介

Antti Aronen

An experienced researcher and engineer in the field of theoretical and experimental research, Antti is Glaston’s Senior Research Engineer in D&I. He is passionate about sharing his deep knowledge of glass products and processes with others. His PhD thesis was on glass heat treatment, and he continues to enthusiastically model the tempering process today. An innovator at heart, he has even registered some patents over the years. To counterbalance living at the top of the world in Finland, he spent nearly 4 years “down under” as a Research Fellow at the University of Sydney in Australia.

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