玻璃幕墙u值理论计算与软件分析的对比

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1、玻璃幕墙U值理论计算与软件分析的对比来源:09年会论文集作者:刘长龙晁晓刚日期:2009-4-13　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】摘要：本文通过对隐框和明框玻璃幕墙的U值理论计算和软件分析对比，寻求二者间计算结果的差别。关键词：热工，普通明框，隐框，隔热明框，玻璃，理论计算，软件分析。　　玻璃幕墙作为建筑的外维护体系，对整个建筑的热工性能有较大影响。我国于2005年4月4日发布<公共建筑节能设计规范》，2005年7月1日起正式实施，对幕墙传热系数提出了明确要求，同时也对幕墙的热工性能计算提出了新的要求。对幕墙

2、热工的计算，有手工理论计算和软件分析两种途径。软件分析幕墙热工性能，当前欧美采用比较成熟的软件有THERM6..0、WINDOW5.1及FLIXI2.1。THERM和WINDOW软件由美国劳伦斯，贝克利国家实验室(LBNL)开发，FLIXI软件由瑞士苏黎士Imfamind股份公司开发。WINDOW5.1是一个交互式的计算软件，该软件带有大型数据库，可通过交互选择各种窗框及玻璃来计算窗户传热系数U值THERM和FLIXI软件带有各种装饰用材料的热工参数库及室内外环境热工参数库，由用户给定需计算的幕墙及窗户截面进行计算，具有较好的

3、针对性。THERM和FLIXI软件都采用有限元算法，都是基于热流量及热流量损失的计算软件。THERM基于有限元分析方法，计算出的热流量有士3%的误差，u值有大约土5%的误差。手工理论计算玻璃及幕墙热工性能，参考采用JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规程》附录C和《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(征求意见稿)的计算理论。下面采用THERMfi.0热工计算软件，用软件计算分析普通明框、隐框及隔热明框玻璃幕墙的传热系数，并和理论计算结果进行对比。 　　1.玻璃幕墙值理论计算方法　　玻璃幕墙u值理论计算参考JGJ113一2003

4、《建筑玻璃应用技术规程》附录C中对玻璃u值的计算理论，采用《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(征求意见稿)中的玻璃幕墙u值计算理论和附录中推荐的对框的传热系数简化计算方法进行计算。具体方法如下:玻璃幕墙整体u值计算按以下公式:　　玻璃的传热系数LT值计算方法.1玻璃u值计算方法U值表示玻璃传热的参数，表示热量通过玻璃中心部位而不考虑边缘效应，稳定条件下，玻璃两表面在单位环境温度差条件时，通过单位面积的热量。单位值按下列公式计算:　　1.1.3多层玻璃系统内部热传导系数ｈｔ计算　1.2框的传热系数计算方法　　本处给出的所有的数值全

5、部是幕墙垂直安装的情况。传热系数的数值包括了外框面积的影响。计算传热系数的数值时取内表面换热系数h*=8.0W/扩·K，外表面换热系数h‘=23W/m2·Ko1.2.1塑料门窗框传热系数　　1.2.3金属窗框传热系数　　框的传热系数Ｕf的数值可以通过下列程序获得:　其中：d－热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离;　　　　　　bj—热断桥的宽度j;　　2.THERM软件计算幕墙U值的内外部条件和材料参数　　3.U值计算的幕墙立面分格及节点　　4.普通明框玻璃幕墙U值计算　　4.1软件分析计算普通明框玻璃幕墙u值　　幕墙按1.5x

6、1.5m分格、采用6十12A+6Low－E中空玻璃　　1)竖框F1截面的热量线损耗5.隔热明框玻璃幕墙U值计算　　5.1软件分析计算m热明框玻璃幕墙U值　　５.２理论计算隔热明框玻璃幕墙Ｕ值　　６.隐框玻璃幕墙Ｕ值计算　　６.１软件分析计算隐框玻璃幕墙Ｕ值　　幕墙按１.５乘以１.５ｍ，采用６＋１２Ａ６Ｌｏｗ－Ｅ中空玻璃　　１)竖框Ｆ１截面的热量线耗损6.2理论计算隐框玻璃幕墙U值　　1)6十12A十6Low－E中空玻璃传热系Ｕｇ计算　　Ｕｇ=1.7769W/(m２K)，计算过程略，详见参考文献10。　　框传热系数Ｕｆ计算　　由

7、以上计算结果对比可以看出:　　l)隐框玻璃幕墙由于其铝合金内框处于室内，和室外直接接触的只有导热系数较低的玻璃和耐候胶，所以幕墙的整体传热系数低，热工性能好;　　2)普通明框玻璃幕墙由于其室外的铝合金装饰条和室内的铝合金框直接接触，铝合金的导热系数为160W/(mk)，所以在该部位形成一个良好的热通道，虽然也采用6十l2A+6Low一E中空玻璃，但铝合金框部位的热量损失太大，从而导致幕墙的整体传热系数较高，幕墙的热工性能较差;　　3)隔热明框玻璃幕墙在室外的铝合金装饰条和室内的铝合金框之间采用聚酞胺尼龙66断热隔条隔离，断热隔

8、条的导热系数为0.3W/(mk)，起到良好的断桥隔热作用，有效降低了铝合金框部份的热量损失，保证幕墙的整体热Y'隆能优良，达到和隐框幕墙相当的传热系数。　　4)由上表可以看出，采用软件计算和手工理论计算幕墙的传热系数u值，两种计算方法的结果基本吻合，最大相差在4%左右，出现该