隨著節(jié)能意識的提高，門窗節(jié)能標示政策的推行，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。作為其中的一個熱點是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)的標準規(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(jié)合檢測、理論、CFD模擬所開發(fā)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(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，對于同一空腔，在單元格數(shù)量相當?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(呈狹長的銳角)很少。除了配合window軟件按照面積加權(quán)法計算U值，還能自定義邊界條件來適應(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、算法說明等齊全。因此應(yīng)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(guī)定：
室內(nèi)空氣溫度Tin=20℃
室外空氣溫度Tout=-20℃
室內(nèi)對流換熱（詞條“對流換熱”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(qū)域和周邊框附近玻璃邊緣(65mm內(nèi))，相應(yīng)的對流換熱系數(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 |
對流換熱系數(shù) |
對應(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、 計算Uf
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