门窗热工分析

1、门窗系统热 工 性 能 计 算分析： 目 录1 计算说明及结果汇总计算说明及结果汇总 .31.1 计算说明计算说明.31.1.1 主要计算内容主要计算内容.31.1.2 计算软件及环境条件计算软件及环境条件.31.1.3 主要材料参数主要材料参数.42 门窗热工性能计算门窗热工性能计算 .62.1 几何参数几何参数.62.2 透明幕墙传热系数透明幕墙传热系数.72.2.1 玻璃热工参数玻璃热工参数.72.2.2 框传热系数框传热系数.72.2.3 框与面板之间线传热系数框与面板之间线传热系数.132.2.4 幕墙单元传热系数幕墙单元传热系数.181 计算说明及结果汇总计算说明及结果汇总1.1

2、计算说明计算说明1.1.1 主要计算内容主要计算内容本工程中 C-18 窗型的数量为 258，在本工程铝合金门窗中的比例达到70%，故选取 C-18 窗型作为分析对象进行热工性能计算。1.1.2 计算软件及环境条件计算软件及环境条件1 计算软件计算软件本次热工分析主要采用美国劳伦斯-伯克莱国家实验室(LBNL)开发的二维热传导计算软件系列。其中玻璃面板中央的热工指标计算采用 Window6.2 计算，框架传热系数、框架与面板接缝的线传热系数、非透明面板中央的传热系数采用 THERM6.1 软件计算。2 计算环境条件计算环境条件计算环境条件选用建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-200

3、8 中规定的标准计算条件。传热系数计算采用冬季标准计算条件：室内空气温度 Tin=20oC室外空气温度 Tout=20oC室内对流换热系数 hc,in=3.6 W/(m2.K)室外对流换热系数 hc,in=16 W/(m2.K)室内平均辐射温度 Trm,in=Tin室外平均辐射温度 Trm,out=Tout室内辐射模型 Automatic Enclosure mode室外辐射模型 Black Body Radiation mode太阳辐射照度 Is=0 W/m2遮阳系数计算采用夏季标准计算条件：室内空气温度 Tin=25oC室外空气温度 Tout=30oC室内对流换热系数 hc,in=2.5

4、W/(m2.K)室外对流换热系数 hc,in=16 W/(m2.K)室内平均辐射温度 Trm,in=Tin室外平均辐射温度 Trm,out=Tout室内辐射模型 Automatic Enclosure mode室外辐射模型 Black Body Radiation mode太阳辐射照度 Is=500 W/m2产品结露评价标准条件室内环境温度 Tin,std=20oC室内环境湿度 60%室外环境温度 Tout,std=-10oC室外对流换热系数 hc,out=20 W/(m2.K)室内对流换热系数 hc,in=3.6 W/(m2.K)室内平均辐射温度 Trm,in=Tin,std室外平均辐射温度

5、 Trm,out=Tout,std室内辐射模型 Automatic Enclosure mode室外辐射模型 Black Body Radiation mode太阳辐射照度 Is=0 W/m2判断产品在实际工程是否结露的温度条件实际工程对应的室内温度应符合相应的建筑设计标准，室外温度可查阅工程所在地的气象资料得到。实际工程对应的室内计算温度 Tin=20oC实际工程对应的室外计算温度 Tout=-4oC实际工程对应的室内环境湿度 55%1.1.3 主要材料参数主要材料参数1 铝合金铝合金-氟碳喷涂氟碳喷涂Aluminum Alloy-painted导热系数 ：160W/(m.k)表面发射率 ：

6、0.92 胶条胶条EPDM导热系数 ：0.25W/(m.k)表面发射率 ：0.93 硅胶硅胶silicone导热系数 ：0.35W/(m.k)表面发射率 ：0.94 聚硫胶聚硫胶Polysulfide rubber/Polysulphide导热系数 ：0.4W/(m.k)表面发射率 ：0.95 丁基胶丁基胶Butyl rubber导热系数 ：0.24W/(m.k)表面发射率 ：0.96 干燥剂干燥剂-松散填充松散填充Silica Gel (Desiccant) -Loose Fill导热系数 ：0.24W/(m.k)表面发射率 ：0.97 双面胶条、低密度聚乙烯泡沫棒双面胶条、低密度聚乙烯泡沫

7、棒Polyethylene/Polythene LD(LDPE)导热系数 ：0.33W/(m.k)表面发射率 ：0.98 岩棉岩棉(80oC 以下以下)Mineral Fiber-Loose Fill(Rock,Slag)导热系数 ：0.05W/(m.k)表面发射率 ：0.99 聚胺脂海绵聚胺脂海绵Polyurethane foam导热系数 ：0.05W/(m.k)表面发射率 ：0.910 硬质硬质 PVC 垫块垫块Polyvinylchloride(PVC)/Vinyl-Rigid导热系数 ：0.17W/(m.k)表面发射率 ：0.911 穿条隔热条穿条隔热条PA66GF25导热系数 ：0.

8、30W/(m.k)表面发射率 ：0.912 注胶隔热条注胶隔热条Polyurethane(PUR)导热系数 ：0.25W/(m.k)表面发射率 ：0.92 门窗热工性能计算门窗热工性能计算2.1 几何参数几何参数本节能铝合金样窗选取顶框(head)、底框(sill)、边框(jamb) 、横向中梃(horizontal meeting rail)和竖向中梃(vertical meeting rail)共计 9 个节点进行计算，如图 1，各部分的面积如下表所示。图 1 计算节点的选取及各部分尺寸部件分项A01A02A03A04A05A06A07A08A09玻璃面积(m2)0.078 0.0510.

9、1560.0710.0460.0490.1670.200.062.06 缝长(m)1.40. 92.750.90.650.51.451.450.52.2 透明幕墙传热系数透明幕墙传热系数根据 JGJ/T151-2008 的规定，透明幕墙的传热系数按下式计算：fgffggCWAAlUAUAU式中， UCW透明幕墙的传热系数 W/(m2.k)；Ag幕墙玻璃(或其他镶嵌板)面积(m2)；Af框面积(m2)；l玻璃(或者其他镶嵌板区域)的边缘长度(m)；Ug玻璃(或其他镶嵌板)的传热系数W/(m2.k)；Uf框的传热系数W/(m2.k)；框和玻璃(或其他镶嵌板)之间的线传热系数W/(m.k)。2.2.

10、1 玻璃热工参数玻璃热工参数玻璃传热系数采用 Window 6.2 软件计算，环境条件采用 JGJ/T151-2008 规定的标准计算条件，其传热系数为 1.82 W/(m2.k)。图 2 玻璃传热系数计算2.2.2 框传热系数框传热系数框传热系数计算应符合 JGJ/T151-2008 第 7.1.2 条的规定，采用美国劳伦斯-伯克莱国家实验室(LBNL)开发的二维热传导计算软件 THERM 进行分析。计算时面板采用导热系数为 0.03W/(m.k)的隔热板代替实际的玻璃(或其他镶嵌面板)。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实际深度，可见部分的板材宽度不应小于 200m

11、m。1 A01 框传热系数框传热系数图 2 顶框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)2 A02 框传热系数框传热系数图 3 底框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)3 A03 框传热系数框传热系数图 4 边框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)4 A04 框传热系数框传热系数图 5 竖向中梃传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)5 A05 框传热系数框传热系数图 6 边框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)6 A06 框传热系数框传热系数图 7 边框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)7 A07 框传热系数框传热系数图 8

12、边框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)8 A08 框传热系数框传热系数图 9 边框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)9 A09 框传热系数框传热系数图 10 边框传热系数计算(=0.03W/(m.k)的隔热板)5 框传热系数汇总框传热系数汇总本节能铝合金窗的框架共有顶框、底框、边框、竖向中梃 4 类，各类框架传热系数计算如下：窗框分项A01A02A03A04A05A06A07A08A09框架传热系数UfW/(m2.k)5.685.695.695.705.715.825.826.246.242.2.3 框与面板之间线传热系数框与面板之间线传热系数框传热系数计算应符合

13、JGJ/T151-2008 第七章的规定，计算软件采用美国劳伦斯-伯克莱国家实验室(LBNL)开发的 THERM。计算时采用实际的玻璃(或其他镶嵌面板)代替导热系数为 0.03W/(m.k)的隔热板。通过 THERM 软件计算通过截面的热流量q后，可按下式计算得到线传热系数 ：2,qfgDn inn outbbLTTggffDbUbUL21.A01 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.05*58.8+2.08*200)/1000=0.772 W/(m.K)2.A02 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板

14、)L2D=(6.06*58.8+2.1*200)/1000=0.776 W/(m.K)3.A03 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.06*58.82+2.1*200)/1000=0.776W/(m.K)4.A04 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.25*81+2.1*400)/1000=1.346 W/(m.K)5.A05 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.26*81+2.1*400)/1000=1.347 W/(m.K)6.A

15、06 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.16*127+2.1*200)/1000=1.2 W/(m.K)7.A07 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.16*127+2.1*200)/1000=1.2 W/(m.K)8.A08 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.32*149+2.1*400)/1000=1.782 W/(m.K)9.A09 接缝的线传热系数接缝的线传热系数图 6 顶框与面板线传热系数计算(实际面板)L2D=(6.3

16、2*149+2.1*400)/1000=1.782 W/(m.K)5 框与面板接缝的线传热系数汇总框与面板接缝的线传热系数汇总本节能铝合金窗的框架共有 9 类框，各类框与面板的线传热系数计算如下：窗框分项A01A02A03A04A05A06A07A08A09L2D0.7720.7760.7761.3461.3471.21.21.7821.782线传热系数 W/(m.k)0.0740160.0774280.0774280.15630.156490.096860.096860.124240.124242.2.4 幕墙单元传热系数幕墙单元传热系数本节能铝合金窗传热系数计算如下：部件分项A01A02A03A04A05A06A07A08A09ffUA传热系数W/(m2.k)5.685.695.695.75.715.825.826.246.245.16 面积(m2)0.078 0.0510.1560.0