①什么是U值？

   用最简单的术语来说，U 值是单位面积每度温差的材料传导多少热量的测量值。在美国，其单位为 Btu/ft 2 /hr/ o F。该指标最常用于窗户等透明建筑组件，不要与 R 值（U 值的倒数）混淆，R 值用于固体建筑材料（墙壁、屋顶、地板等）。。U 值越低，耐热流能力越强（与 R 值相反）。该值根据窗框材料的类型、框架设计、玻璃板的数量以及许多其他因素而变化。

   SHGC 是对穿过窗户进入建筑物或空间的太阳辐射的测量。影响该值的因素包括玻璃的类型、玻璃上的薄膜或涂层以及框架厚度。SHGC 是窗口本身的特性，不包括周围物体的阴影。它通常表示为无单位分数，但有时也可以表示为百分比。特定项目的最佳值可能因气候和建筑类型而有很大差异。

并不像看上去那么简单……

   虽然这些术语的概念很简单，但理解它们的计算方式却并不那么容易。如果您是能源建模者，这一点就变得至关重要，因为很容易使用错误的指标并获得截然不同的结果。在北美，我们主要依赖国家门窗评级委员会 (NFRC) 的评级，这是一个非营利组织，提供窗户能源性能的独立评级。对于美国的大多数设计师和能源建模者来说，无需熟悉其他评级系统即可满足规范要求。然而，被动式房屋认证要求窗户性能值使用在美国不常用的标准来计算，并且不能与 NFRC 值直接比较。到本文结束时，

NFRC 与 ISO

   被动式房屋认证所需的能源模型使用根据国际标准化组织制定的 ISO 标准计算的指标。对于那些想知道的人来说，有趣的事实是：ISO 不是缩写词。它源自希腊语 isos，意思是“平等”，之所以选择它是因为缩写词不能在不同的语言中使用。NFRC 值通常是标准尺寸的整个窗户的一个数字，而 ISO 值通常是针对窗户的每个单独组件（框架、玻璃等）报告的。“全窗口”NFRC 方法旨在方便不同产品之间的比较。特定于组件的 ISO 值使设计人员能够轻松准确地计算不同尺寸窗户的热损失，这在能量模型中非常有用。

“Psi-spacer”或“U-edge”值怎么样？

   玻璃和窗框之间的连接对窗户的热损失有很大影响。这是与框架或玻璃 U 值分开测量的，因为该位置的热损失通常要大得多。根据用于固定玻璃的材料类型以及玻璃/框架组合的不同，它可能会有很大差异。对于多窗格窗户（例如双层或三层窗格窗户），一种称为“间隔件”的材料可将框架分开并增加玻璃单元的结构。“Psi-spacer”和“U-edge”是此时热流的两种不同测量方法，第一个用于 ISO 计算，第二个用于 NFRC。此时，您可能想知道 Psi 值和 U 值之间的区别。

回顾：Psi 值与 U 值

   首先，Psi（希腊字母的书面形式）和 Psi 值（或 -Value）是每单位线性距离热损失的测量值。U 值是单位面积热损失的测量值。Psi 值的单位表示为 Btu/ft/hr/ o F（注意“ft”而不是“ft 2”）。Psi 值通常考虑两种材料之间连接处发生的额外热损失。您只需将 Psi 值乘以连接长度即可得出总热损失，类似于将 U 值乘以材料面积来计算总热损失。在 ISO/被动式房屋方法中，Psi 值用于估计玻璃边缘/间隔件处的热损失以及框架与墙壁连接处的热损失。对于 NFRC 计算，仅使用 U 值。

   一个重要的注意事项是，在对大多数标准/能源建模工具中未使用的窗户进行建模时，被动式房屋认证需要一个额外的步骤。这是通过计算所谓的“Psi-Install”来计算框架和墙壁之间接合处的额外热损失的过程。这是被动式房屋认证使其如此强大的方面之一——它迫使您深思熟虑地设计和评估如何您的窗户将从项目的早期开始安装。通常，被动式房屋顾问将与设计团队合作，创造良好的细节，进行过度隔热，以减少框架周围的热量损失。然后，被动式房屋顾问将在热流建模工具（例如 THERM）中对该细节进行建模，以量化线性热损失（或 Psi 值）。这种额外的热损失被纳入用于能源建模的最终窗口 U 值（“安装”U 值）中，但通常不会在能源建模过程之外引用。图 1 比较了每个标准计算的各个组件以及它们如何生成整个窗户 U 值以及整个窗户安装的 U 值。如上所述，如果您引用 NFRC 值，则它可能是整个窗口 U 值，但是对于 ISO，您可能引用组件（由以绿色突出显示的框表示）。Psi-Install 的增加是被动式房屋认证所独有的。

图 2 总结了 SHGC 的 NFRC 值与被动式房屋建模中使用的 g 值之间的主要关键差异。（请注意，g 值是总太阳光透射率，即房间可用太阳能的比例）。与全窗 U 值概念类似，SHGC 通常是“全窗”值，而 g 值特定于玻璃本身，不包括框架。这看起来可能是一个很小的差异，但对于能量建模来说至关重要。由于框架通常是不透明的，并且只允许一小部分太阳热量通过它们传递，因此在此计算中包含框架将导致比“玻璃中心”g 值低得多（最多低 50%）。同一个窗口。

计算差异

   让一切变得更加复杂的是，这些标准中使用的基本假设差异很大，因此即使对于大小完全相同的相同窗口，NFRC 和 ISO 方法也会产生不同的值。本文引用的主要来源是RDH Building Science发表的一篇研究论文，该论文研究了针对完全相同的窗户通过这些标准计算的值的差异（请参阅下面的参考文献）。一般来说，我们发现，通过NFRC 方法计算时，玻璃中心 U 值、框架 U 值和整体窗户 U 值往往较高。或者，即使仅比较“玻璃中心”值，SHGC 值也往往较低。RDH 论文中的一个例子是，被动房项目的指定 g 值高于 0.5，可以通过 NFRC 玻璃中心 SHGC 值为 0.45 的窗户实现，甚至整个窗户 SHGC 为 0.35（具体取决于类型）玻璃和框架。因此，如果您错误地引用了 NFRC 值，您可能会排除可能适合您的项目的窗口。所有这些都表明标准不应该直接比较。

   最后，对于那些深入参与被动式房屋设计的人来说，还有两个额外的主题需要讨论。首先，德国被动房研究所 (PHI) 和美国被动房研究所 (PHIUS) 都有认证被动房认证建筑中使用的窗户的流程，可以在在线数据库中查找（参见下面的参考资料）。虽然建筑认证不需要使用被动式房屋认证的窗户，但它确实使过程变得更容易，并确保在能源建模工具中使用正确的值。第二个值得注意的项目是“舒适标准”。这两个计划都有评估项目中所有窗户的方法，以确保维持最低内表面温度，从而提供全年最佳的热舒适度。该检查针对具体气候，通常包括 Psi-install 计算中的热损失。需要设计团队指定一个好的窗户并设计绝缘良好的安装细节，通常在能源建模工具本身中针对项目的每个窗户进行检查。该项目通常在设计过程中走得更远，但是，使用适合您的气候区的经过认证的窗户是一个很好的选择，您会通过（假设您的细节很好）。

   如果您想了解更多信息，请查看 RDH 题为“国际窗户标准”的论文，该论文链接在参考文献中。本文未涉及许多主题，例如气密性、视觉透射率以及对其他开窗类型的影响。期待在以后的文章中介绍这些内容！目前，以下是希望参与被动式房屋项目的设计师的一些要点。