建筑外窗热工模拟整窗计算方法.doc

12
《建筑外窗热工整窗模拟计算方法》

在天津市进行销售隔热铝合金型材的各个型材厂家，应提供相应型材系统的热工模拟节点图，使用的模拟软件为国家建设部推荐的Therm5、window5。

其使用方（天津市的甲方、检测和监理方、门窗和幕墙公司等）进行整窗计算的要求如下：

1．在自己的电脑上安装Therm5、window5计算软件，并按照《China3.0的边界条件设定说明》进行设定。

window5的边界条件设定操作如下：

a) 打开window5软件，点击工具栏中的第3项Libraries,选择Environmental Conditions。

b) 在左边的选项中选择New,在弹出的菜单中选择OK，双击ID号为6的边界条件。

c) 在Name栏中输入China，分别点击U-factor:Inside、U-factor:Outside、SHGC:Inside、SHGC:Outside, 按照《China3.0的边界条件设定说明》进行输入；最后点击Save键。

Therm5的边界条件设定操作如下：

d) 打开Therm5软件，点击工具栏的第五项Libraries,选择Boundary Conditions Library。

e) 在弹出的菜单中选择New,输入China-in，点击OK，按照《China3.0的边界条件设定说明》进行输入；然后点击Save Lib。

f) 相同的程序输入China-out1m、China-out2m、China-out3m，并保存。关闭两个软件。

2．打开window5软件，点击第二行工具栏中的中空玻璃选项（从左边数第17个）。建立中空玻璃数据库，具体操作如下：

a) 点击左侧的list键，在新出现的界面中点击New键。

b) 在弹出的对话框内输入11为5+12+5（低辐射）的ID号码，然后点击OK。

c) 双击ID号码为11的中空玻璃选项。在在Name栏中输入5+12+5 Low-eH；玻璃的层数输入2；Environmental Conditions选择China。

d) 第一层玻璃的ID号码输入8204，回车；第二层玻璃的ID号码输入11031，Low-e面在第三面，回车；空气层厚度选择12毫米，回车；

e) 点击左侧的Calc键，结果U-factor为1.796W/m2k。点击左侧的Save键。

f) 同样的步骤，建立ID号码为15的中空玻璃，为5 + 12（90%氩气）+5；U-factor为2.533W/m2k。建立ID号码为16的中空玻璃，为5 + 12+5；U-factor为2.677W/m2k。
详细见附图。保存后，关闭window5软件。

3. 打开Therm5软件，点击工具栏中的Draw选项（从左边数第4个），选择Locator后，在任何一点点击左键，然后点击工具栏中的Libraries选项，选择Glazing Systems。在弹出的对话框中的ID Name栏内，点击下拉菜单，选择中空玻璃的第15号，点击Import选项，中空玻璃的隔条（Spacer）的设置，参见附图。

4．将某厂家的一个型材系统的5个Therm图（窗框与压条的节点分别取01sill和01jamb；框与扇的节点分别取02sill和02jamb。中梃的节点取03 vertical meeting rail）粘贴在桌面上。

5．打开Therm5软件；用鼠标的左键点击Therm5软件第二行的open（从左边数第二个）。

6．在屏幕显示的对话框中，用鼠标的左键点击查找范围右边的下拉菜单；然后选择菜单中的桌面。这时会显示出粘贴在桌面上5个Therm图。

7．用鼠标的左键点击其中的01sill之后，选择打开。

8．检查各个材料选择的合理性以及中空玻璃的插入距离是否正确，详细见《天津市对隔热铝合金型材系统的热工模拟要求》中的第4、5条。

9．在确认Therm图正确后，用鼠标的左键点击第二行的BC键（从左边数第18个）；选择弹出的对话框中的OK。

10．按照逆时针的顺序选择边界的设定,操作如下：

a) 双击中空玻璃的外侧中心的外轮廓线，在Boundary Condition的选项中，选择China-out3m；在U-factor Surface的选项中，选择None，点击OK。

b) 双击中空玻璃外侧边缘的外轮廓线，在Boundary Condition的选项中，选择China-out2m；在U-factor Surface的选项中，选择None，点击OK。

c) 双击框外侧的外轮廓线，在Boundary Condition的选项中，选择China-out1m；在U-factor Surface的选项中，选择SHGC exterior，点击OK。

d) 双击框内侧的外轮廓线，在Boundary Condition的选项中，选择China-in；在U-factor Surface的选项中，选择Frame，点击OK。

e) 双击中空玻璃内侧边缘的外轮廓线，在Boundary Condition的选项中，选择China-in；在U-factor Surface的选项中，选择Edge，点击OK。

f) 双击中空玻璃内侧中心的外轮廓线，在Boundary Condition的选项中，选择China-in；在U-factor Surface的选项中，选择None，点击OK。
11．点击工具栏中的Option键，选择Preferences；在弹出的菜单中选择Therm File Options,将Quad Tree Mesh选项由6该为8或9，点击确认。用鼠标的左键点击第二行的计算（从左边数第19个）。

12．计算完成后，用鼠标的左键点击第二行的u键（从左边数的第21个）,这时会显示相应的U-Frame和U-Edge。用鼠标的左键点击第二行的保存键（从左边数的第3个）。

13．同样的步骤计算其它的4个Therm图，并保存。关闭Therm5软件。

14．打开window5软件，选择第二行的窗户（从左边数的第14个）。用鼠标的左键点击左边的新的窗户计算键New, 用鼠标的左键选择弹出对话框中的OK。

15．对Name进行命名。如：24毫米条，或DD注胶等。

16．Mode选择NFEC。

17．Type选择倒数第三个Custom Dual Visior。

18．宽度选择1500 mm ; 高度选择1500 mm。

19．环境条件（Environmental）选择China。

19．用鼠标的左键点击第二行的Frame Library键（从左边数的第19个）。

21．用鼠标的左键点击左边那一列的Import键（从下边数的第4个）。

22．用鼠标的左键选择弹出对话框中的下拉菜单，选择Therm file并点击OK。

23．“选中”桌面上的5个Therm图，其操作为：按住鼠标的左键从右下方往左上方拖。用鼠标的左键点击打开，再用鼠标的左键点击OK。

24．用鼠标的左键再点击第二行的窗户（从左边数的第14个）。

25．用鼠标的左键点击窗的左上部分型材，然后选择Frame Name下拉菜单键，选择最后5个Therm文件中的01sill；窗的左下部分型材也选择01sill；窗的左竖部分型材选择01jamb。

26．用鼠标的左键点击窗的右上部分型材，然后选择Frame Name下拉菜单键，选择最后5个Therm文件中的02sill；窗的右下部分型材也选择02sill；窗的右竖部分型材选择02jamb。

27．用鼠标的左键再点击窗的中梃部分型材，然后选择Frame Name下拉菜单键，选择最后5个Therm文件中的03 vertical meeting rail。

28．用鼠标的左键再点击窗的左边的玻璃，在Glazing System的Name中选择相应的中空玻璃ID号码；窗右边的玻璃选择相同于左边的玻璃选择。

29．用鼠标的左键再点击左列的计算键Calc,整窗的结果显示在U-Factor中。

30．用鼠标的左键再点击左列的保存键Save。用鼠标的左键点击报告键（Report）,再用鼠标的左键点击OK，即可出示模拟报告。

31．将Report中的英文报告用中文，形成建筑外窗热工性能模拟计算书。

2009-5-30

《China3.0的边界条件设定说明》

计算
边界
条件
冬季计算标准条件：
室内空气温度Tin=20℃
室外空气温度Tout=－20℃
室内对流换热系数hc,in=3.6 W/(m2.K)
室外对流换热系数hc,out =16W/(m2.K)
其中门窗框对流换热系数hc,out =8W/(m2.K)
玻璃边缘对流换热系数hc,out =12W/(m2.K)
室内平均辐射温度Trm,in =Tin
室外平均辐射温度Trm,out =Tout
太阳辐射照度Is=0 W/m2
夏季计算标准条件：
室内空气温度Tin=25℃
室外空气温度Tout=30℃
室内对流换热系数hc,in=2.5 W/(m2.K)
室外对流换热系数hc,out =16 W/(m2.K)
室内平均辐射温度Trm,in =Tin
室外平均辐射温度Trm,out =Tout
太阳辐射照度Is=500 W/m2
1、Window 边界条件设定
1.1传热系数室内侧
计算条件

1.2传热系数室外侧
计算条件

1.3太阳得热因子
室内侧
计算条件

1.4太阳得热因子
室外侧
计算条件

2、Therm边界条件定义
2.1室内侧
计算条件

2.2室外侧
窗框
计算条件

2、Therm边界条件定义
2.3室外侧
玻璃边缘
计算条件

2.4室外侧
窗中心
计算条件

建立中空玻璃数据库：

在Therm图中，中空玻璃的Spacer设置参见附图：

谢谢合作！
12