門(mén)窗熱工分析

門(mén)窗系統(tǒng)熱工性能計(jì)算分析：目錄1計(jì)算說(shuō)明及結(jié)果匯總 31.1計(jì)算說(shuō)明 31.1.1主要計(jì)算內(nèi)容 31.1.2計(jì)算軟件及環(huán)境條件 31.1.3主要材料參數(shù) 42門(mén)窗熱工性能計(jì)算 62.1幾何參數(shù) 62.2透明幕墻傳熱系數(shù) 72.2.1玻璃熱工參數(shù) 72.2.2框傳熱系數(shù) 72.2.3框與面板之間線傳熱系數(shù) 132.2.4幕墻單元傳熱系數(shù) 181計(jì)算說(shuō)明及結(jié)果匯總1.1計(jì)算說(shuō)明1.1.1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(mén)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1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(kāi)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)境條件選用《建筑門(mén)窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2008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=3.6W/(m2.K)室外對(duì)流換熱系數(shù)hc,in=16W/(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AutomaticEnclosuremode室外輻射模型BlackBodyRadiationmode太陽(yáng)輻射照度Is=0W/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=2.5W/(m2.K)室外對(duì)流換熱系數(shù)hc,in=16W/(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AutomaticEnclosuremode室外輻射模型BlackBodyRadiationmode太陽(yáng)輻射照度Is=500W/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=20W/(m2.K)室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)hc,in=3.6W/(m2.K)室內(nèi)平均輻射溫度Trm,in=Tin,std室外平均輻射溫度Trm,out=Tout,std室內(nèi)輻射模型AutomaticEnclosuremode室外輻射模型BlackBodyRadiationmode太陽(yáng)輻射照度Is=0W/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)1鋁合金-氟碳噴涂[AluminumAlloy-painted]導(dǎo)熱系數(shù)λ：160W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.92膠條[EPDM]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.25W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.93硅膠[silicone]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.35W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.94聚硫膠[Polysulfiderubber/Polysulphide]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.4W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.95丁基膠[Butylrubber]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.24W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.96干燥劑-松散填充[SilicaGel(Desiccant)-LooseFill]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.24W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.97雙面膠條、低密度聚乙烯泡沫棒[Polyethylene/PolytheneLD(LDPE)]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.33W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.98巖棉(80oC以下)[MineralFiber-LooseFill(Rock,Slag)]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.05W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.99聚胺脂海綿[Polyurethanefoam]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.05W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.910硬質(zhì)PVC墊塊[Polyvinylchloride(PVC)/Vinyl-Rigid]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.17W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.911穿條隔熱條[PA66GF25]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.30W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.912注膠隔熱條[Polyurethane(PUR)]導(dǎo)熱系數(shù)λ：0.25W/(m.k)表面發(fā)射率ε：0.92門(mén)窗熱工性能計(jì)算2.1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(horizontalmeetingrail)和豎向中梃(verticalmeetingrail)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)0.0780.0510.1560.0710.0460.0490.1670.200.062.06縫長(zhǎng)(m)1.40.92.750.90.650.51.451.450.5—2.2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：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)；lφ——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)]；ψ——框和玻璃(或其他鑲嵌板)之間的線傳熱系數(shù)[W/(m.k)]。2.2.1玻璃熱工參數(shù)玻璃傳熱系數(shù)采用Window6.2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1.82W/(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)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(kāi)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(jiàn)部分的板材寬度不應(yīng)小于200mm。1A01框傳熱系數(shù)圖2頂框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)2A02框傳熱系數(shù)圖3底框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)3A03框傳熱系數(shù)圖4邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)4A04框傳熱系數(shù)圖5豎向中梃傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)5A05框傳熱系數(shù)圖6邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)6A06框傳熱系數(shù)圖7邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)7A07框傳熱系數(shù)圖8邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)8A08框傳熱系數(shù)圖9邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)9A09框傳熱系數(shù)圖10邊框傳熱系數(shù)計(jì)算(λ=0.03W/(m.k)的隔熱板)5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(lèi)，各類(lèi)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)Uf[W/(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)框傳熱系數(shù)計(jì)算應(yīng)符合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(kāi)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(guò)THERM軟件計(jì)算通過(guò)截面的熱流量qψ后，可按下式計(jì)算得到線傳熱系數(shù)ψ：1.A01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)Lψ2D=(6.05*58.8+2.08*200)/1000=0.772W/(m.K)2.A02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)Lψ2D=(6.06*58.8+2.1*200)/1000=0.776W/(m.K)3.A03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)Lψ2D=(6.06*58.82+2.1*200)/1000=0.776W/(m.K)4.A04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)Lψ2D=(6.25*81+2.1*400)/1000=1.346W/(m.K)5.A05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)Lψ2D=(6.26*81+2.1*400)/1000=1.347W/(m.K)6.A06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)Lψ2D=(6.16*127+2.1*200)/1000=1.2W/(m.K)7.A07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)Lψ2D=(6.16*127+2.1*200)/1000=1.2W/(m.K)8.A08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)Lψ2D=(6.32*149+2.1*400)/1000=1.782W/(m.K)9.A09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)Lψ2D=(6.32*149+2.1*400)/1000=1.782W/(m.K)5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(lèi)框，各類(lèi)框與面板的線傳熱系數(shù)計(jì)算如下：窗框分項(xiàng)A01A02A03A04A05A06A07A08A09Lψ2D0.7720.7760.7761.3461.3471.21.21.7821.782線傳熱系數(shù)ψ[W/(m.k)]0.0740160.0774280.0774280.15630.156490.096860.096860.124240.124242.2.4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)A01A02A03A04A05A06A07A08A09傳熱系數(shù)W/(m2.k)5.685.695.695.75.