ZEMCH 2019 International Conference Proceedings April.2020 | Page 146

Overall, 18 combination scenarios were simulated. The internal and external temperatures were 
considered as 20 °C and 0 °C, respectively, to reflect winter conditions in an oceanic climate. Table 1 
summarises  the  simulation  conditions  and  material  properties.  For  the  purpose  of  the  ventilation 
through  the  trickle  vent, a  constant  inlet/outlet  ventilation  was  considered  between  outside  and the 
cavity  between  the  window  and  the  shutter.  According  to  CIBSE  Guide  A  (CIBSE  2015)  [15],  the 
ventilation rate for small openings and cracks can be calculated from the equation (1): 
  q vc  = l c  k 1  (∆p) n  
(1)
where, q vc is the volumetric flow rate through the crack (L.s –1 ), l c is the length of the
crack/opening (m), ∆p is the pressure difference across the opening (Pa) and k 1 is the flow
coefficient per unit length of the opening (L.s –1 .m –1 .Pa –n ). The figures for the k1, n and ∆p were
defined as 0.8, 0.6 and 0.7 respectively, using Appendix 4.A2 and Table 4.14 of the CIBSE
Guide A document [15]. The ventilation rate through a 500mm trickle vent was therefore
calculated as: 0.5 x 0.8 x (0.7) 0.6 = 0.32 L.s –1 .
Table 1. Simulation inputs and parameters 
Material 
Outside 
Inside 
Brick 
Cavity insulation 
Concrete 
Gypsum board 
Glazing   
Shutter (VIP) 
Shutter frame 
Air cavity between 
shutter and 
window 
Trickle vent 
Thermal conductivity 
(W/mK) 
‐ 
‐ 
0.90 
0.035 
0.85 
0.50 
0.036* 
0.006 
0.5  Thickness/size   
(mm) 
‐ 
‐ 
100
80 
140 
15 
20 
50 
50  Temperature   
(°C) 
0 
20 
‐ 
‐ 
‐ 
‐ 
‐ 
‐ 
‐ 
‐  50 ,100, 150 and 200  ‐ 
  500   
* Additional inside (0.13 m 2 K/W ) and outside (0.04 m 2 K/W) surface resistance BS EN ISO 10077‐1 BSI (2017)[16] 
should be considered for U‐value calculations.
3. Results and Discussion 
According  to  the  results,  heat  loss  through  the  bare  window  was  26.65  W.  The  heat  loss 
significantly  reduced  by  around  75%,  67%,  59%  and  53%  for  the  50,  100,  150,  and  200  mm  air  gap, 
respectively,  when  the  thermal  shutter  was  deployed.  Table  2  summarises  the  results  for  different 
cavity widths (unventilated air cavity) when the shutter was on for a typical insulated cavity wall.   
Table 2. Heat‐loss values for the shutter with insulated cavity wall and no trickle vents 
Cavity width/air gap (mm) 
Bare window‐base case 
50 
100 
150 
200 
135
Heat loss through the window (W) 
26.65 
6.61
8.75 
10.92 
12.44 
ZEMCH 2019 International Conference l Seoul, Korea