塑料门窗用异型材传热系数计算

2019-10-15 09:46:14 来源: 作者: 阅读:  字体 :

 范怀瑾1 蒋跃萍1 李晓军2 程先胜1

1大连实德科技发展有限公司,2大连市产品质量检测研究院)

 

  要:使用节能门窗是降低建筑能耗的一个重要手段,节能门窗的种类很多,但塑料门窗无疑是其中性价比最高的一种。做为节能门窗材料的塑料型材,其自身的传热系数非常小,2017111日发布的《门、窗用未增塑聚氯乙烯型材》国家标准中增加了主型材传热系数的要求,对主型材的传热系数进行了分级,并要求在主型材标记中进行标识。型材的传热系数可通过实验进行检测,也可通过软件进行计算,本文主要从塑料型材的传热系数计算入手,为塑料型材的选用提供理论依据。

关键词:塑料门窗用异型材、传热系数

塑料门窗做为一种高性价比的节能门窗,为降低建筑能耗做出了巨大贡献,其优异的保温性能越来越被人们所认识,尤其在严寒寒冷地区得到广泛的使用。与其它材质相比塑料门窗所用异型材的传热非常小,2017111日发布的《门、窗用未增塑聚氯乙烯型材》国家标准中增加了主型材传热系数的要求,对主型材的传热系数进行了分级,并要求在主型材标记中进行标识。塑料型材的传热系数可通过实验进行检测,也可通过软件进行计算,计算值与检测值之间肯定会有偏差,但在实际应用中,对每种材料都进行检测不具备条件,因此通过软件计算可以为型材的选用提供了理论依据。

1 塑料门窗用异型材传热系数计算

通过软件计算型材节点时,通常会有四个方向,左右侧节点的传热系数值一样,上下侧的传热系数值一样,上下侧节点的传热系数值要小于左右侧节点的传热系数值,我们通常取上下侧节点的传热系数值做为该型材的传热系数。在计算时,一定要注意把型材里面的钢衬去掉。

另外,使用软件计算时,节点计算值就是该节点所使用型材的传热系数,因此在使用相同型材的情况下,节点所选用玻璃的品种对节点的传热系数计算值没有影响。如果在计算中发现这个值不一样,我们要反过来检查一下,是不是在计算中出现了错误。

下面以最常见、最普通的60平开系列型材传热系数计算为例:

1.1 60系列框型材传热系数计算

塑料门窗用异型材传热系数计算 (4).jpg塑料门窗用异型材传热系数计算 (5).jpg

 

系列

型材品种

方向

传热系数

60

外框型材

1.48

1.48

1.56

1.56

 

 

 

通过上述计算,我们对比型材标准(GB8814-2017)中的主型材保温性能分级表,可以得出60平开系列框型材的传热系数为2级。

主型材保温性能分级表

级别

1

2

3

Kf/W/(m2·K)

2.0

1.6

1.0

 

 

1.2 60系列中梃型材传热系数计算

塑料门窗用异型材传热系数计算 (6).jpg塑料门窗用异型材传热系数计算 (7).jpg

 

系列

型材品种

方向

传热系数

60

中梃型材

横向

1.55

竖向

1.63

 

 

 

通过上述计算,取横向中梃传热系数,对比型材标准(GB8814-2017)中的主型材保温性能分级表,可以得出60平开系列中梃型材的传热系数为2级。

1.3 60系列扇型材传热系数计算

塑料门窗用异型材传热系数计算 (8).jpg塑料门窗用异型材传热系数计算 (1).jpg

 

系列

型材品种

方向

传热系数

60

内开扇型材

1.06

1.06

1.16

1.16

 

 

 

 

 

很显然这个计算结果一定有问题,经过认真分析,我发现在实际使用中,扇型材不能单独使用,上述扇的节点模型选择有问题,因此,只计算扇型材节点的传热系数与实际情况不符。因此,我按实际使用情况,重新计算了一下框扇配合在一起的节点,计算结果如下:
塑料门窗用异型材传热系数计算 (2).jpg塑料门窗用异型材传热系数计算 (3).jpg

系列

型材品种

方向

传热系数

60

框扇型材

1.55

1.55

1.63

1.63

 

 

 

 

 

框型材节点的传热系数计算值为1.48,两者综合考虑,不难看出扇型材的传热系数值约在1.6左右。传热系数等级为2级。

2 结论

 

综上所述,60系列型材可以说是塑料型材中最普通、断面几乎是最小的一个型材系列,其传热系数均可达到1.6以下,那么其它高于60系列的型材其传热系数会更小,由此可见,塑料型材的保温性能的确非常好,是节能门窗材料的首选。

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