門窗熱工分析

1、門窗系統(tǒng)熱 工 性 能 計(jì) 算分析： 目 錄1 計(jì)算說明及結(jié)果匯總計(jì)算說明及結(jié)果匯總 .31.1 計(jì)算說明計(jì)算說明.31.1.1 主要計(jì)算內(nèi)容主要計(jì)算內(nèi)容.31.1.2 計(jì)算軟件及環(huán)境條件計(jì)算軟件及環(huán)境條件.31.1.3 主要材料參數(shù)主要材料參數(shù).42 門窗熱工性能計(jì)算門窗熱工性能計(jì)算 .62.1 幾何參數(shù)幾何參數(shù).62.2 透明幕墻傳熱系數(shù)透明幕墻傳熱系數(shù).72.2.1 玻璃熱工參數(shù)玻璃熱工參數(shù).72.2.2 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù).72.2.3 框與面板之間線傳熱系數(shù)框與面板之間線傳熱系數(shù).132.2.4 幕墻單元傳熱系數(shù)幕墻單元傳熱系數(shù).181 計(jì)算說明及結(jié)果匯總計(jì)算說明及結(jié)果匯總1.1

2、計(jì)算說明計(jì)算說明1.1.1 主要計(jì)算內(nèi)容主要計(jì)算內(nèi)容本工程中 C-18 窗型的數(shù)量為 258，在本工程鋁合金門窗中的比例達(dá)到70%，故選取 C-18 窗型作為分析對(duì)象進(jìn)行熱工性能計(jì)算。1.1.2 計(jì)算軟件及環(huán)境條件計(jì)算軟件及環(huán)境條件1 計(jì)算軟件計(jì)算軟件本次熱工分析主要采用美國(guó)勞倫斯-伯克萊國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)開發(fā)的二維熱傳導(dǎo)計(jì)算軟件系列。其中玻璃面板中央的熱工指標(biāo)計(jì)算采用 Window6.2 計(jì)算，框架傳熱系數(shù)、框架與面板接縫的線傳熱系數(shù)、非透明面板中央的傳熱系數(shù)采用 THERM6.1 軟件計(jì)算。2 計(jì)算環(huán)境條件計(jì)算環(huán)境條件計(jì)算環(huán)境條件選用建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程JGJ/T151-200

3、8 中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件。傳熱系數(shù)計(jì)算采用冬季標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件：室內(nèi)空氣溫度 Tin=20oC室外空氣溫度 Tout=20oC室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=3.6 W/(m2.K)室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=16 W/(m2.K)室內(nèi)平均輻射溫度 Trm,in=Tin室外平均輻射溫度 Trm,out=Tout室內(nèi)輻射模型 Automatic Enclosure mode室外輻射模型 Black Body Radiation mode太陽(yáng)輻射照度 Is=0 W/m2遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算采用夏季標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件：室內(nèi)空氣溫度 Tin=25oC室外空氣溫度 Tout=30oC室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=2.5

4、W/(m2.K)室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=16 W/(m2.K)室內(nèi)平均輻射溫度 Trm,in=Tin室外平均輻射溫度 Trm,out=Tout室內(nèi)輻射模型 Automatic Enclosure mode室外輻射模型 Black Body Radiation mode太陽(yáng)輻射照度 Is=500 W/m2產(chǎn)品結(jié)露評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)條件室內(nèi)環(huán)境溫度 Tin,std=20oC室內(nèi)環(huán)境濕度 60%室外環(huán)境溫度 Tout,std=-10oC室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,out=20 W/(m2.K)室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=3.6 W/(m2.K)室內(nèi)平均輻射溫度 Trm,in=Tin,std室外平均輻射溫度

5、 Trm,out=Tout,std室內(nèi)輻射模型 Automatic Enclosure mode室外輻射模型 Black Body Radiation mode太陽(yáng)輻射照度 Is=0 W/m2判斷產(chǎn)品在實(shí)際工程是否結(jié)露的溫度條件實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室內(nèi)溫度應(yīng)符合相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，室外溫度可查閱工程所在地的氣象資料得到。實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室內(nèi)計(jì)算溫度 Tin=20oC實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室外計(jì)算溫度 Tout=-4oC實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室內(nèi)環(huán)境濕度 55%1.1.3 主要材料參數(shù)主要材料參數(shù)1 鋁合金鋁合金-氟碳噴涂氟碳噴涂Aluminum Alloy-painted導(dǎo)熱系數(shù) ：160W/(m.k)表面發(fā)射率 ：

6、0.92 膠條膠條EPDM導(dǎo)熱系數(shù) ：0.25W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.93 硅膠硅膠silicone導(dǎo)熱系數(shù) ：0.35W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.94 聚硫膠聚硫膠Polysulfide rubber/Polysulphide導(dǎo)熱系數(shù) ：0.4W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.95 丁基膠丁基膠Butyl rubber導(dǎo)熱系數(shù) ：0.24W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.96 干燥劑干燥劑-松散填充松散填充Silica Gel (Desiccant) -Loose Fill導(dǎo)熱系數(shù) ：0.24W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.97 雙面膠條、低密度聚乙烯泡沫棒雙面膠條、低密度聚乙烯泡沫

7、棒Polyethylene/Polythene LD(LDPE)導(dǎo)熱系數(shù) ：0.33W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.98 巖棉巖棉(80oC 以下以下)Mineral Fiber-Loose Fill(Rock,Slag)導(dǎo)熱系數(shù) ：0.05W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.99 聚胺脂海綿聚胺脂海綿Polyurethane foam導(dǎo)熱系數(shù) ：0.05W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.910 硬質(zhì)硬質(zhì) PVC 墊塊墊塊Polyvinylchloride(PVC)/Vinyl-Rigid導(dǎo)熱系數(shù) ：0.17W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.911 穿條隔熱條穿條隔熱條PA66GF25導(dǎo)熱系數(shù) ：0.

8、30W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.912 注膠隔熱條注膠隔熱條Polyurethane(PUR)導(dǎo)熱系數(shù) ：0.25W/(m.k)表面發(fā)射率 ：0.92 門窗熱工性能計(jì)算門窗熱工性能計(jì)算2.1 幾何參數(shù)幾何參數(shù)本節(jié)能鋁合金樣窗選取頂框(head)、底框(sill)、邊框(jamb) 、橫向中梃(horizontal meeting rail)和豎向中梃(vertical meeting rail)共計(jì) 9 個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，如圖 1，各部分的面積如下表所示。圖 1 計(jì)算節(jié)點(diǎn)的選取及各部分尺寸部件分項(xiàng)A01A02A03A04A05A06A07A08A09玻璃面積(m2)0.078 0.0510.

9、1560.0710.0460.0490.1670.200.062.06 縫長(zhǎng)(m)1.40. 92.750.90.650.51.451.450.52.2 透明幕墻傳熱系數(shù)透明幕墻傳熱系數(shù)根據(jù) JGJ/T151-2008 的規(guī)定，透明幕墻的傳熱系數(shù)按下式計(jì)算：fgffggCWAAlUAUAU式中， UCW透明幕墻的傳熱系數(shù) W/(m2.k)；Ag幕墻玻璃(或其他鑲嵌板)面積(m2)；Af框面積(m2)；l玻璃(或者其他鑲嵌板區(qū)域)的邊緣長(zhǎng)度(m)；Ug玻璃(或其他鑲嵌板)的傳熱系數(shù)W/(m2.k)；Uf框的傳熱系數(shù)W/(m2.k)；框和玻璃(或其他鑲嵌板)之間的線傳熱系數(shù)W/(m.k)。2.2.

10、1 玻璃熱工參數(shù)玻璃熱工參數(shù)玻璃傳熱系數(shù)采用 Window 6.2 軟件計(jì)算，環(huán)境條件采用 JGJ/T151-2008 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件，其傳熱系數(shù)為 1.82 W/(m2.k)。圖 2 玻璃傳熱系數(shù)計(jì)算2.2.2 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)計(jì)算應(yīng)符合 JGJ/T151-2008 第 7.1.2 條的規(guī)定，采用美國(guó)勞倫斯-伯克萊國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)開發(fā)的二維熱傳導(dǎo)計(jì)算軟件 THERM 進(jìn)行分析。計(jì)算時(shí)面板采用導(dǎo)熱系數(shù)為 0.03W/(m.k)的隔熱板代替實(shí)際的玻璃(或其他鑲嵌面板)。板材的厚度等于所替代面板的厚度，嵌入框的深度等于面板嵌入的實(shí)際深度，可見部分的板材寬度不應(yīng)小于 200m

11、m。1 A01 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 2 頂框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)2 A02 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 3 底框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)3 A03 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 4 邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)4 A04 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 5 豎向中梃傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)5 A05 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 6 邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)6 A06 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 7 邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)7 A07 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 8

12、邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)8 A08 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 9 邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)9 A09 框傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)圖 10 邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(=0.03W/(m.k)的隔熱板)5 框傳熱系數(shù)匯總框傳熱系數(shù)匯總本節(jié)能鋁合金窗的框架共有頂框、底框、邊框、豎向中梃 4 類，各類框架傳熱系數(shù)計(jì)算如下：窗框分項(xiàng)A01A02A03A04A05A06A07A08A09框架傳熱系數(shù)UfW/(m2.k)5.685.695.695.705.715.825.826.246.242.2.3 框與面板之間線傳熱系數(shù)框與面板之間線傳熱系數(shù)框傳熱系數(shù)計(jì)算應(yīng)符合

13、JGJ/T151-2008 第七章的規(guī)定，計(jì)算軟件采用美國(guó)勞倫斯-伯克萊國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)開發(fā)的 THERM。計(jì)算時(shí)采用實(shí)際的玻璃(或其他鑲嵌面板)代替導(dǎo)熱系數(shù)為 0.03W/(m.k)的隔熱板。通過 THERM 軟件計(jì)算通過截面的熱流量q后，可按下式計(jì)算得到線傳熱系數(shù) ：2,qfgDn inn outbbLTTggffDbUbUL21.A01 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.05*58.8+2.08*200)/1000=0.772 W/(m.K)2.A02 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板

14、)L2D=(6.06*58.8+2.1*200)/1000=0.776 W/(m.K)3.A03 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.06*58.82+2.1*200)/1000=0.776W/(m.K)4.A04 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.25*81+2.1*400)/1000=1.346 W/(m.K)5.A05 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.26*81+2.1*400)/1000=1.347 W/(m.K)6.A

15、06 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.16*127+2.1*200)/1000=1.2 W/(m.K)7.A07 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.16*127+2.1*200)/1000=1.2 W/(m.K)8.A08 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.32*149+2.1*400)/1000=1.782 W/(m.K)9.A09 接縫的線傳熱系數(shù)接縫的線傳熱系數(shù)圖 6 頂框與面板線傳熱系數(shù)計(jì)算(實(shí)際面板)L2D=(6.3

16、2*149+2.1*400)/1000=1.782 W/(m.K)5 框與面板接縫的線傳熱系數(shù)匯總框與面板接縫的線傳熱系數(shù)匯總本節(jié)能鋁合金窗的框架共有 9 類框，各類框與面板的線傳熱系數(shù)計(jì)算如下：窗框分項(xiàng)A01A02A03A04A05A06A07A08A09L2D0.7720.7760.7761.3461.3471.21.21.7821.782線傳熱系數(shù) W/(m.k)0.0740160.0774280.0774280.15630.156490.096860.096860.124240.124242.2.4 幕墻單元傳熱系數(shù)幕墻單元傳熱系數(shù)本節(jié)能鋁合金窗傳熱系數(shù)計(jì)算如下：部件分項(xiàng)A01A02A03A04A05A06A07A08A09ffUA傳熱系數(shù)W/(m2.k)5.685.695.695.75.715.825.826.246.245.16 面積(m2)0.078 0.0510.1560.0