隨著節能意識的提高,門窗節能標示政策的推行,另外在很多門(詞條“門”由行業大百科提供)窗幕墻論壇也逐步開拓了U值模擬軟件的討論板塊。作為其中的一個熱點是ISO15099-2003提供的兩種不同算法:面積加權法和線傳熱系數法。本文依據相關的標準規范中的規定,利用therm/window軟件就面積加權法和線傳熱系數法來定量分析比較。
一、使用的模擬軟件以及邊界條件
1、模擬軟件
Therm是美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)的專家結合檢測、理論、CFD模擬所開發的熱工性能模擬軟件,每一個版本都要由NFRC來進行認證。其可以但不局限于準確模擬門窗幕墻熱工性能。比如網格的劃分精度很大程度上決定了算法的精度,如圖1所示,對于同一空腔,在單元格數量相當的情況下,Therm采用了近60% 的四邊形單元格(優于三角形),而且畸形三角形(呈狹長的銳角)很少。除了配合window軟件按照面積加權法計算U值,還能自定義邊界條件來適應線傳熱系數法,而且作為共享軟件,其相關的操作手冊、算法說明等齊全。因此應用很廣泛。綜上所述,選取therm /window 軟件來比較兩種算法的差異。
2、邊界條件
所采用的邊界條件按照JGJ/T 151里的規定:
室內空氣溫度Tin=20℃
室外空氣溫度Tout=-20℃
室內對流換熱(詞條“對流換熱”由行業大百科提供)系數hc,in=3.6 W/(m2.K)
室外對流換熱系數hc,out =16W/(m2.K)
其中門窗框對流換熱系數hc,out =8W/(m2.K)
玻璃邊緣對流換熱系數hc,out =12W/(m2.K)
二、窗框傳熱系數(Uf)與線傳熱系數(Ψ值)的計算
1、 說明
因為JGJ/T 151把透明部分室外邊界分成玻璃中心區域和周邊框附近玻璃邊緣(65mm內),相應的對流換熱系數也不同, U值也不一樣。有必要區分U值名稱,如表2,防止混淆,
邊界 |
therm中 自定義的 名稱 |
對流換熱系數 |
對應的U值名稱 |
W/(m2·K) |
絕緣板 |
中空玻璃 |
室內 |
china-in |
3.6 |
|
|
室外 |
門窗周邊框 |
china-out-1m |
8 |
|
|
周邊框附近玻璃邊緣 |
china-out-2m |
12 |
Up2 |
Ug2 |
玻璃中心區域 |
china-out-3m |
16 |
Up1 |
Ug1 |
表2 U值名稱
2、 計算Uf
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