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三種玻璃門(mén)窗性能模擬計(jì)算軟件比較

來(lái)源:中國(guó)門(mén)窗&配套材料網(wǎng) 　作者:* 　日期:2009-7-15
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　　隨著建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，建筑領(lǐng)域需要的玻璃及門(mén)窗性能參數(shù)越來(lái)越全面，也更加嚴(yán)格，現(xiàn)有書(shū)籍資料上的參考數(shù)據(jù)已不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)師的要求，生產(chǎn)廠家在研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)也需要大量的數(shù)據(jù)對(duì)比。如果每一種配置，每一個(gè)產(chǎn)品都去拿到檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際測(cè)試的話(huà)，不但成本高昂，周期也很長(zhǎng)。在這種情況下，玻璃及門(mén)窗性能計(jì)算軟件就
　　隨著建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，建筑領(lǐng)域需要的玻璃及門(mén)窗性能參數(shù)越來(lái)越全面，也更加嚴(yán)格，現(xiàn)有書(shū)籍資料上的參考數(shù)據(jù)已不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)師的要求，生產(chǎn)廠家在研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)也需要大量的數(shù)據(jù)對(duì)比。如果每一種配置，每一個(gè)產(chǎn)品都去拿到檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)際測(cè)試的話(huà)，不但成本高昂，周期也很長(zhǎng)。在這種情況下，玻璃及門(mén)窗性能計(jì)算軟件就成為了一個(gè)很好的輔助工具。


　　在國(guó)際上，WINDOWS5、Optics5、THERM5是被業(yè)內(nèi)專(zhuān)家公認(rèn)的應(yīng)用廣泛、功能豐富、計(jì)算準(zhǔn)確的玻璃門(mén)窗光學(xué)熱工性能模擬計(jì)算軟件。這三個(gè)軟件是由美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LawrenceBerkeleyNationalLaboratory縮寫(xiě)為L(zhǎng)BNL）開(kāi)發(fā)的，其計(jì)算環(huán)境條件和基礎(chǔ)玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)等由美國(guó)門(mén)窗分級(jí)委員會(huì)（NationalFenestrationRatingCouncil縮寫(xiě)為NFRC）提供并支持。軟件已經(jīng)被NFRC作為對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)品進(jìn)行性能分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試手段。三個(gè)軟件可以獨(dú)立運(yùn)行完成計(jì)算，也可以結(jié)合起來(lái)進(jìn)行更復(fù)雜的門(mén)窗或幕墻整體性能計(jì)算。


　　WINDOWS5軟件可以計(jì)算單片玻璃、中空玻璃、玻璃門(mén)窗的所有光學(xué)熱工性能，例如可見(jiàn)光透過(guò)率、遮陽(yáng)系數(shù)、傳熱系數(shù)等。內(nèi)含一個(gè)國(guó)際玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)（InternationalGlazingDatabase縮寫(xiě)為IGDB），這一數(shù)據(jù)庫(kù)提供了國(guó)際上主要玻璃生產(chǎn)廠家的1800多種玻璃及相關(guān)產(chǎn)品的光學(xué)數(shù)據(jù)，包括了所有的光學(xué)性能指標(biāo)，并及時(shí)進(jìn)行新數(shù)據(jù)的升級(jí)。軟件還內(nèi)含有常用門(mén)窗框材性能數(shù)據(jù)庫(kù)，氣體性能數(shù)據(jù)庫(kù)等。


　　WINDOWS5所提供的計(jì)算性能相當(dāng)豐富，最主要的有：1.可計(jì)算的光學(xué)數(shù)據(jù)有可見(jiàn)光透射/反射比、太陽(yáng)光透射/反射比、遮陽(yáng)系數(shù)、紫外透射、顏色參數(shù)等；2.可計(jì)算的熱工性能有傳熱系數(shù)、相對(duì)增熱、各表面溫度、溫度場(chǎng)等；3.可以計(jì)算單片玻璃（白玻、彩玻、鍍膜玻璃等）性能指標(biāo)；4.計(jì)算雙玻中空、多片中空，甚至于中間懸掛薄膜的中空玻璃的數(shù)據(jù)；5.能夠計(jì)算包括窗框和玻璃的整體性能，適用于多種窗型；6.可以隨意變換玻璃組合方式，更改充填氣體類(lèi)型及氣體層厚度，分析性能指標(biāo)的變化；7.可以輸入不同國(guó)家的計(jì)算環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和條件，得出相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。


　　主要用于為WINDOWS5提供數(shù)據(jù)庫(kù)補(bǔ)充和支持。可以由使用者將自己測(cè)試的玻璃光譜數(shù)據(jù)輸入國(guó)際玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)，成為用戶(hù)數(shù)據(jù)文件，供進(jìn)一步計(jì)算使用。也可以合成國(guó)際玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的夾膠玻璃、貼膜玻璃等。


　　與此相關(guān)的主要功能有：1.顯示國(guó)際玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)中玻璃以及用戶(hù)新輸入玻璃的透射、反射（兩個(gè)表面）光譜曲線(xiàn)；2.提供了國(guó)際上主要生產(chǎn)廠家的PVB膠片及其他薄膜等產(chǎn)品的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，也可由用戶(hù)自己輸入；3.可以快速制作絕大多數(shù)類(lèi)型的夾膠玻璃、貼膜玻璃，并能自動(dòng)生成總的光譜數(shù)據(jù)及曲線(xiàn)；4.與WINDOWS5共享一個(gè)用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，所合成或輸入的新玻璃數(shù)據(jù)能直接被WINDOWS5引用；5.用戶(hù)自己測(cè)試的玻璃數(shù)據(jù)，按照國(guó)際玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)格式編輯成數(shù)據(jù)文件，輸入到Optics5中，可以進(jìn)行所有的計(jì)算。也可以將數(shù)據(jù)文件發(fā)送給其他人進(jìn)行異地計(jì)算。


　　THERM5是用有限單元法計(jì)算門(mén)窗框和玻璃邊緣穩(wěn)態(tài)傳熱的軟件，計(jì)算所用的公式和方法基于ISO15099和ISO10077.THERM5計(jì)算的窗框性能數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入WINDOWS5，與玻璃數(shù)據(jù)一起組成整個(gè)門(mén)窗或幕墻，計(jì)算綜合的性能數(shù)據(jù)。同時(shí)，THERM5也可單獨(dú)作為分析軟件，研究框材內(nèi)部的傳熱模型，找出設(shè)計(jì)缺陷，提高產(chǎn)品性能。


　　THERM5的操作使用相對(duì)比較復(fù)雜，需要有一定的熟悉過(guò)程。但軟件所具有的計(jì)算功能十分強(qiáng)大，所提供的結(jié)果非常有利于研究分析。1.可以將框材圖紙掃描輸入軟件，也可手工繪制，部分圖形還可以從AUTOCAD導(dǎo)入；2.能夠從WINDOWS5中引入配置好的中空玻璃，并設(shè)定邊部間隔條形式（鋁條充填分子篩、暖邊膠條等），以及密封膠類(lèi)型，修改方便；3.內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了所有常用的窗框材料的特性參數(shù)，數(shù)據(jù)豐富，引用方便。新型材料可以自行輸入；4.同一窗戶(hù)上的水平或豎直邊框以及中挺分別計(jì)算，數(shù)據(jù)精確�？梢杂�(jì)算平開(kāi)、推拉、固定等多種形式的門(mén)窗；5.充分考慮了玻璃邊緣與窗框結(jié)合處的特殊傳熱過(guò)程，能真實(shí)地顯示出門(mén)窗的傳熱狀態(tài)；6.能夠顯示窗框的熱流量圖，溫度場(chǎng)分布圖，彩色溫度圖，非常有利于直觀地了解窗框型材的熱工性能；7.能夠修改環(huán)境邊界條件，便于研究多種氣候條件下的傳熱過(guò)程。


　　這三個(gè)軟件所具有的功能基本涵蓋了我們對(duì)玻璃及門(mén)窗的所有光學(xué)熱工性能要求，實(shí)用性非常強(qiáng)。一般的熟悉門(mén)窗研究設(shè)計(jì)的人員在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的熟悉之后，完全可以準(zhǔn)確操作。據(jù)悉在NFRC，熟練的操作人員計(jì)算出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)相差一般在7%以?xún)?nèi)。軟件所具有的能隨意更換材料及配制的特點(diǎn)是實(shí)際測(cè)試所無(wú)法比擬的，在建筑設(shè)計(jì)中選擇玻璃及門(mén)窗時(shí)，以及在生產(chǎn)加工廠家研究新品種時(shí)，這些軟件將能發(fā)揮極其關(guān)鍵的作用。目前，我國(guó)相關(guān)部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始研究編制適合我國(guó)氣候狀況的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，與之相配套。中國(guó)建筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)已經(jīng)建立了與IGDB相統(tǒng)一的中國(guó)玻璃數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)玻璃門(mén)窗性能模擬計(jì)算軟件的深入研究和普及使用，必將促進(jìn)節(jié)能玻璃及門(mén)窗產(chǎn)業(yè)更快更好地發(fā)展.
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