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自從99年進(jìn)入國內(nèi)市場以來，泰諾風(fēng)保泰一直努力為客戶和行業(yè)做服務(wù)。比如提供熱工（詞條“熱工”由行業(yè)大百科提供）模擬報(bào)告和相關(guān)的熱工計(jì)算培訓(xùn)。而且隨著對節(jié)能的重視，以及therm軟件的普及，做熱工模擬的越來越多。有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生分歧，比如Therm里插入絕緣板后得出的Uframe(如下圖1所示)是不是JGJ/T 151里規(guī)定的框傳熱系數(shù)（詞條“傳熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）(Uf)?
圖1
一、JGJ/T 151 熱工規(guī)程
在JGJ/T 151-2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》3.3.1中，給出了門窗熱工計(jì)算的理論依據(jù)：
而框的傳熱計(jì)算，在第34頁采用了線傳熱系數(shù)法，截圖如下所示：
因?yàn)樵谄渌鹿?jié)均未明確標(biāo)注Lf2D，qw等是如何得到的，很多人覺得這三個(gè)公式是某種意義上的循環(huán)。似乎不能解決分歧。在條文說明里，“7.1.1-7.1.3 框的傳熱系數(shù)及框與面板接縫的線傳熱系數(shù)采用了ISO 10077給出的計(jì)算方法”。因此接下來先看國內(nèi)常用的線傳熱系數(shù)法的軟件BISCO，再分析ISO 10077和ISO 15099。
二、 BISCO
目前我們使用的版本是9.0w，下圖2這種框加絕緣板的耦合二維圖形稱為模擬節(jié)點(diǎn)。
圖2
進(jìn)行軟件熱工迭代模擬后會(huì)自動(dòng)得出一個(gè)word文件。
上圖中，Q是通過整個(gè)模擬節(jié)點(diǎn)的熱量，此例是10.17 W/m。計(jì)算原理是統(tǒng)計(jì)流過室內(nèi)外邊界的熱量總和，亦即下圖每條連通室內(nèi)外的熱量流動(dòng)線的總和(每條代表0.1W/m)。同時(shí)可以看到絕緣板上兩個(gè)方框內(nèi)的線密度是不一樣的：左邊方框內(nèi)曲線彎曲而且較為稀疏，有部分熱量從絕緣板流入框內(nèi)(箭頭的方向)。這就是耦合效應(yīng)。如下圖3。
圖3
Up1是絕緣板中心的U值(對于這個(gè)例子來說是最右端)，Wp1是絕緣板的可視面寬度，Wf是框的可視面寬度。
也就是說BISCO采用了轉(zhuǎn)換的方式，把耦合效應(yīng)考慮在內(nèi)了。而非直接計(jì)算框部分的傳熱量。
三、ISO 10077-2 , ISO 15099
Uf計(jì)算時(shí)，ISO 10077-2:2012把框及插入的絕緣板作為一個(gè)整體二維節(jié)點(diǎn)來考慮(2D)。其附錄C有如下公式
Lf2D是流過這個(gè)二維截面的熱流量，對于Bisco來說，是Q除以室內(nèi)外的溫差。其計(jì)算方法是統(tǒng)計(jì)室內(nèi)外邊界流過的每一份熱量。詳細(xì)的可以參考ISO 10211(關(guān)于熱橋的標(biāo)準(zhǔn))，在此L2D定義為二維節(jié)點(diǎn)的熱耦合系數(shù)(可以回看bisco的熱流密度圖)。通過這種轉(zhuǎn)換來考慮耦合效應(yīng)。假如絕緣板部分和框不存在熱量交換(沒有耦合效應(yīng))，轉(zhuǎn)換前后的結(jié)果是一致的。但這需要精心的設(shè)計(jì)，目前只有某幾個(gè)門窗系列可以做到。更為常見的是轉(zhuǎn)換前后相差0.1-0.3W/(m2.K)。
ISO 15099:2003第8頁的公式9也是針對Uf的計(jì)算。和10077-2大體一致，除了表示方式：比如可視面寬度的用了l，而不是b。Lf2D用了下綴p表示是插入絕緣板得出的。
四、用THERM正確計(jì)算Uf的一種方法
為了避免Uframe與Uf的混淆，建議：新建一個(gè)的u值標(biāo)簽，比如all，然后分配給室內(nèi)所有的表面。這樣得出Uall*ball就是Lf2d值。然后計(jì)算絕緣板中心部分的Up值，量取框的可視面高度bf和絕緣板的可視面寬度bp,代入151的公式7.1.2-2即可得出Uf。
其實(shí)Up也可以自動(dòng)計(jì)算：描畫絕緣板的時(shí)候，多畫1mm寬度的(比如可視面是200mm的，畫201mm)。多出的1mm的U值標(biāo)簽定義為Panel或者COG等其它名稱，即可自動(dòng)得出Up
五、總結(jié)
通過上述的對比分析，可以看到，因?yàn)轳詈闲?yīng)的存在，THERM直接得出的Uframe絕大多數(shù)情況下，并非真實(shí)的Uf。必須采用輔助的公式來轉(zhuǎn)換。
