门窗幕墙热工性能指标计算理体系建立(二)

3 玻璃热工性能计算

　　3.1 单层玻璃的光学热工性能计算

　　单层玻璃的计算按照ISO9050的有关规定进行。考虑到中国玻璃数据库建设的需要，要求在测试玻璃时按照有关要求提供玻璃光谱数据库。单层玻璃的光学、热工性能应根据单片玻璃的测定光谱数据进行计算。单片玻璃的光谱数据应包括透射率、前反射率和后反射率，并至少包括280nm～2500nm波长范围，其中280～400nm的波长间隔不宜超过5nm，400～1000nm的波长间隔不宜超过10nm，1000～2500nm的波长间隔不宜超过50nm。
　　单片玻璃的可见光透射比τ_V按下式计算：
　　
　　单片玻璃的太阳能透射比τ_S按下式计算：
　　
　　单片玻璃的太阳能总透射比，按照下式计算：
　　
　　
　　单片玻璃的遮阳系数SC_cg按下式计算：
　　

　　3.2多层玻璃的光学热工性能计算

　　多层玻璃太阳光学计算采用ISO15099的模型：
图3.2 -1 玻璃层的吸收率和太阳光透射比
　　图中表示一个具有n层玻璃的玻璃系统，将玻璃分为n＋1个气体间层，较外面为室外环境i＝1，内层为室内环境i＝n+1 。对于给定的波长λ，玻璃系统的光学分析应考虑在第i-1层和第i层玻璃之间辐射能量和
src="http://www.alwindoor.com/infoimg/200610***.gif">，角标“+”和“-”分别表示辐射流向室外和向室内，如下图所示。

　　设定室外只有太阳的辐射，室外和室内环境的对太阳辐射的反射率均为零，即：
　　
　　当i=1时：
　　
　　当i=n+1时：
　　
　　当i=2～n时：
　　
　　利用解线性方程组的方法计算所有各个气体层的I-_i(λ)和I+_i(λ)的值，传向室内的直接透射比由下式计算：
　　
　　反射到室外的直接反射比由下式计算：
　　
　　应确定太阳辐射被每层玻璃吸收的部分，这一量值以在第i层的吸收率A_i,S(λ)表示，采用下式计算：
　　

　　3.3玻璃区域的传热计算

　　玻璃气体层间的能量平衡可用基本的关系式表达如下：


图3.3-1 第i层玻璃的能量平衡
　　在每一层气体间层中，应该应用以下方程：
　　
　　在计算传热系数时，令太阳辐射，在每层材料均为玻璃的系统中可以采用如下热平衡方程计算气体间层的传热：
　　
　　玻璃层间充气空腔的对流换热系数可由无量纲的努赛尔数确定：
　　
　　玻璃层间充气空腔的对流换热系数可由无量纲的努赛尔数Nu_i确定：
　　
　　Nu_i为雷利数Ra_j、空腔高厚比A_g,i和空腔倾角θ的函数。