【技术】玻璃配置与分格对幕墙热工性能的影响
摘要 ：本文介绍了软件计算幕墙热工性能的思路及方法，对比了幕墙分格大小及玻璃是否采用Low-E对幕墙热工热工的影响，分析了冬季及夏季幕墙热工性能的差异。
关键词：热工，幕墙分格，冬夏，普通中空、Low-E中空。
随着石油价格的不断上涨，能源的消耗和节约成为全世界关注的问题。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。
1.计算程序概况
计算幕墙热工性能，当前欧美采用比较成熟的软件有THERM5.0、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Imfomind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。下面采用THERM5.0软件，以计算实例说明软件计算的过程及原理，并通过实例计算，对比幕墙分格大小及玻璃是否采用Low-E对幕墙热工热工的影响，分析冬季及夏季幕墙热工性能的差异。THERM基于有限元分析方法，计算出的热流量有±3%的误差，U值有大约±5%的误差。
2.冬季及夏季的室内外计算条件
3.各种材料的热传导性能
4.程序计算幕墙热工原理
THERM软件是基于热流量及热流量损失的热工计算软件。计算的整体思路是：由计算得到给定分格内玻璃(不去掉分格缝处铝框及胶缝宽度或高度)部分的热流量和该分格中横框及竖框上比纯粹玻璃多损失的热流量，整个分格玻璃的热流量加上横框及竖框比纯粹玻璃多损失的热流量，就是该分格中总共的热流量，用该总热流量除以分格总面积，就可以得到该分格的幕墙传热系数。具体步骤如下：
5.2.3横框F2截面的热工分析
综合以上计算及分析，幕墙夏季的传热系数U小于冬季的传热系数。
6.计算结果对比
按以上方法，可计算出以下各种情况下幕墙传热系数：
7.结论
由以上计算结果可以看出：
a.在幕墙构造做法不变的情况下，增大幕墙分格尺寸能小幅降低幕墙的传热系数、提高幕墙热工性能，但幅度不大;
b.在幕墙构造做法不变的情况下，将幕墙面板玻璃由普通中空玻璃改为Low-E中空玻璃，能较大幅度降低幕墙的传热系数、提高幕墙热工性能，一般可将幕墙的传热系数降低0.8-1.0 W/(m²k)，是一个较为有效的方法;
c.在幕墙构造做法不变的情况下，玻璃及幕墙整体的传热系数，夏季都小于冬季，也就是，一般来说，只要幕墙冬季的热工性能满足国家标准，夏季也能满足。
参考文献：
1.《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005。中国建筑工业出版社，2005.
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作者单位：江苏省装饰幕墙工程有限公司
南京环达装饰工程有限公司
作者：刘长龙 晁晓刚
来源：2020论文集
