隨著節(jié)能意識(shí)的提高,門窗節(jié)能標(biāo)示政策的推行,另外在很多門(詞條“門”由行業(yè)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(gè)熱點(diǎn)是ISO15099-2003提供的兩種不同算法:面積加權(quán)法和線傳熱系數(shù)法。本文依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的規(guī)定,利用therm/window軟件就面積加權(quán)法和線傳熱系數(shù)法來(lái)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(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)的專家結(jié)合檢測(cè)、理論、CFD模擬所開發(fā)的熱工性能模擬軟件,每一個(gè)版本都要由NFRC來(lái)進(jìn)行認(rèn)證。其可以但不局限于準(zhǔn)確模擬門窗幕墻熱工性能。比如網(wǎng)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(duì)于同一空腔,在單元格數(shù)量相當(dāng)?shù)那闆r下,Therm采用了近60% 的四邊形單元格(優(yōu)于三角形),而且畸形三角形(呈狹長(zhǎng)的銳角)很少。除了配合window軟件按照面積加權(quán)法計(jì)算U值,還能自定義邊界條件來(lái)適應(yīng)線傳熱系數(shù)法,而且作為共享軟件,其相關(guān)的操作手冊(cè)、算法說(shuō)明等齊全。因此應(yīng)用很廣泛。綜上所述,選取therm /window 軟件來(lái)比較兩種算法的差異。

2、邊界條件
所采用的邊界條件按照J(rèn)GJ/T 151里的規(guī)定:
室內(nèi)空氣溫度Tin=20℃
室外空氣溫度Tout=-20℃
室內(nèi)對(duì)流換熱(詞條“對(duì)流換熱”由行業(yè)大百科提供)系數(shù)hc,in=3.6 W/(m2.K)
室外對(duì)流換熱系數(shù)hc,out =16W/(m2.K)
其中門窗框?qū)α鲹Q熱系數(shù)hc,out =8W/(m2.K)
玻璃邊緣對(duì)流換熱系數(shù)hc,out =12W/(m2.K)
二、窗框傳熱系數(shù)(Uf)與線傳熱系數(shù)(Ψ值)的計(jì)算
1、 說(shuō)明
因?yàn)镴GJ/T 151把透明部分室外邊界分成玻璃中心區(qū)域和周邊框附近玻璃邊緣(65mm內(nèi)),相應(yīng)的對(duì)流換熱系數(shù)也不同, U值也不一樣。有必要區(qū)分U值名稱,如表2,防止混淆,
|
邊界 |
therm中 自定義的 名稱 |
對(duì)流換熱系數(shù) |
對(duì)應(yīng)的U值名稱 |
|
W/(m2·K) |
絕緣板 |
中空玻璃 |
|
室內(nèi) |
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(qū)域 |
china-out-3m |
16 |
Up1 |
Ug1 |
表2 U值名稱
2、 計(jì)算Uf
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