2.2.2 Therm CN
《幕墻、門窗框二維熱
傳導(dǎo)有限元分析軟件》（Therm CN）為國(guó)內(nèi)首款可滿足《熱工計(jì)算規(guī)程》要求的框二維傳熱有限元分析軟件。Therm CN可進(jìn)行門窗、幕墻框傳熱系數(shù)、線傳熱系數(shù)、
太陽(yáng)能總透射比、框
結(jié)露計(jì)算等。本軟件的主要功能包括：
（1）實(shí)現(xiàn)了將DXF文件導(dǎo)入功能，建模簡(jiǎn)單。
（2）框
節(jié)點(diǎn)二維熱傳導(dǎo)有限元分析計(jì)算；
（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理，可進(jìn)行計(jì)算邊界條件庫(kù)、氣體庫(kù)、玻璃系統(tǒng)庫(kù)等數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、添加、編輯等；
（4）不同材料區(qū)域的自動(dòng)識(shí)別，單區(qū)域和多區(qū)域有限元網(wǎng)格自動(dòng)劃分以及智能化糾錯(cuò)機(jī)制；
（5）可輸出窗框各坐標(biāo)點(diǎn)溫度，等溫線，溫度場(chǎng)，熱流，傳熱系數(shù)等計(jì)算結(jié)果；
圖6 Therm CN 計(jì)算結(jié)果
圖7 Therm CN計(jì)算結(jié)果溫度分布
2.2.3 CWWT
《幕墻、門窗熱工性能設(shè)計(jì)計(jì)算軟件》（CWWTC）為國(guó)內(nèi)首款可以計(jì)算幕墻幅面的熱工性能的軟件，且可與Therm CN、Optics CC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，自動(dòng)輸出工程報(bào)告等。CWWTC軟件的主要功能：
（1）現(xiàn)實(shí)自由劃分門窗、幕墻單元分格，可進(jìn)行單元尺寸任意設(shè)計(jì)；
（2）可根據(jù)中國(guó)各城市的氣候條件，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì) ；
（3）進(jìn)行整窗熱工性能計(jì)算；
（4）進(jìn)行幕墻單元及幕墻幅面熱工性能計(jì)算；
（5）非透明幕墻與玻璃幕墻的組合計(jì)算；
（6）自動(dòng)輸出詳細(xì)的門窗、幕墻熱工計(jì)算報(bào)告。
圖8 門窗計(jì)算界面
圖9 整幅幕墻計(jì)算界面
3 熱工計(jì)算系列軟件應(yīng)用
3.1 熱工計(jì)算系列軟件計(jì)算流程
熱工計(jì)算系列軟件中Optics CC、CWWTC、Therm CN三個(gè)子軟件聯(lián)合操作過(guò)程如圖11所示。主要的計(jì)算流程為：
（1）CWWTC作為總控軟件，進(jìn)行工程項(xiàng)目管理，根據(jù)工程所在地氣候參數(shù)生成計(jì)算條件并與Therm CN、Optics CC共享作為框計(jì)算和玻璃系統(tǒng)計(jì)算的邊界條件參數(shù)；
（2）自動(dòng)獲得計(jì)算邊界條件后，Optics CC軟件根據(jù)玻璃光譜數(shù)據(jù)計(jì)算玻璃系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件，并將結(jié)果反饋給CWWTC軟件及Therm CN軟件；Therm CN軟件計(jì)算各框節(jié)點(diǎn)的二維熱傳熱計(jì)算結(jié)果，并將結(jié)果反饋給CWWTC軟件；
（3）CWWTC軟件匯總框的計(jì)算結(jié)果、玻璃系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果，并劃分和組合計(jì)算門窗或幕墻的傳熱系統(tǒng)、遮陽(yáng)系數(shù)、可見(jiàn)光透射比等性能參數(shù)，自動(dòng)輸出詳細(xì)的門窗或幕墻熱工計(jì)算報(bào)告。
圖10 熱工計(jì)算系列軟件操作過(guò)程
3.2 熱工計(jì)算系列軟件應(yīng)用
采用該熱工計(jì)算系列軟件對(duì)某系列隔熱鋁合金型材節(jié)能窗案例進(jìn)行熱工計(jì)算，窗立面分格尺寸（寬3000×高2800mm）見(jiàn)圖16，該窗采用Low-E中空玻璃。
軟件根據(jù)《熱工計(jì)算規(guī)程》要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，采用表1的計(jì)算條件條件，門窗邊框的室外對(duì)流換熱系數(shù)hc,out取8 W/(m2.K)，邊框附近玻璃邊緣（65mm內(nèi)）的室外對(duì)流換熱系數(shù)hc,out取12 W/(m2.K)。
表1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)算邊界條件
根據(jù)玻璃光譜數(shù)據(jù)，采用Optics CC進(jìn)行玻璃光學(xué)熱工計(jì)算，其結(jié)果如表2所示，玻璃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計(jì)算結(jié)果、玻璃系統(tǒng)光譜曲線分別如圖11、圖12所示。
表2 玻璃系統(tǒng)光學(xué)熱工性能
圖11 玻璃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計(jì)算結(jié)果
圖12 玻璃系統(tǒng)光譜曲線
根據(jù)CWWTC軟件所生成的計(jì)算邊界條件及Optics CC軟件生成的玻璃系統(tǒng)數(shù)據(jù)，利用Therm CN進(jìn)行框節(jié)點(diǎn)的二維傳熱有限元分析計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果如表3所示。
表3 框節(jié)點(diǎn)傳熱計(jì)算結(jié)果
圖13 左框傳熱計(jì)算
圖14 右框傳熱計(jì)算
圖15 中堅(jiān)框傳熱計(jì)算
根據(jù)Optics CC軟件生成的玻璃系統(tǒng)數(shù)據(jù)，Therm CN計(jì)算框節(jié)點(diǎn)傳熱計(jì)算及產(chǎn)品設(shè)計(jì)邊界條件，采用CWWTC進(jìn)行整窗熱工性能計(jì)算。整樘窗熱工性能計(jì)算結(jié)果如表4所示。
圖16 整樘窗計(jì)算模型
表4 斷熱節(jié)能窗整樘窗熱工性能計(jì)算結(jié)果
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