下载文档原格式
【关键字】系统隔热铝门窗系统结构要素分析来源:泰诺风保泰（Technoform BAUTEC）作者: 吴亚龙日期:页面功能【字体：】【】【】【】，北京市建委组织专家制定了首部针对百姓住宅工程的门窗技术标准——北京市工程建设技术标准《住宅建筑门窗应用技术规范》DBJ01-602-2004，该标准从材料、、安装、检查验收全方位对建筑门窗的应用技术进行了规范。
新规范的一个亮点是门窗保温性能指标，《住宅门窗应用技术规范》DBJ01-602-2004将外窗的传热系数（U值）由过去的3.5w/(m²•k)限制到了2.8w/( m²•k)以内，配合加强对墙体、屋顶等保温隔热性能的质量监管，使住宅工程节能水平达到65%的节能设计标准。
而天津市建委在更将外窗的传热系数（U值）由过去的3.5w/(m²•k)限制到了2.7w/( m²•k)以内，这些都是门窗幕墙行业为落实建筑节能而采取的具体技术性规范！京、津两地的新规范中外窗传热系数（U值）要求的推广执行，这意味着北京、天津新建设的建筑项目上所安装的铝合金门窗将全部采用隔热铝合金门窗，隔热铝合金门窗以其显著的优势已逐渐成为我国北方建筑物首选的主流门窗。
隔热铝合金门窗、幕墙的生产制造工艺起源于欧洲的七十年代，2000年开始引入我国建筑业，现在已被广大门窗幕墙行业的技术工程人员所认识并加以推广应用。
做为隔热铝合金门窗及幕墙的关键配套组件——隔热条来讲，也随着隔热铝合金门窗及幕墙的应用而开创出一个全新的产品领域。
简单的说隔热铝合金型材就是在传统铝合金根底上把原来的一体性型材一分为二，然后由两支隔热条通过机械复合的手段再将分开的两部分连接在一起。
隔热条的这种使用性质决定了其必须同时具备很高的强度及很低的热传导性能，否则要么造成隔热铝合金门窗幕墙存在重大质量隐患（隔热条强度不足会造成隔热铝型材从隔热条连接处断裂），要么失去隔热意义（热传导率高则隔热效果无法保证），所以隔热条的材质选择及制造工艺就显得非常关键。
穿条式铝合金隔热型材纵向剪切试验数值模拟研究由于铝合金门窗或幕墙的自重、室内外的环境差异以及风压载荷的作用,建筑门窗、幕墙上的隔热型材内的连接部位会产生纵向剪切力,因此抗剪性能是建筑用铝合金隔热型材重要性能之一.隔热型材是以隔热材料连接铝合金型材而制成的复合型材,目前常用的有两种形式:穿条式和浇注式.穿条式隔热型材开齿质量是保证隔热型材抗剪切强度的基础.浇注式隔热型材抗剪力主要通过隔热材料与铝合金型材之间的粘结力来保证.GB 5237.6-2004《铝合金建筑型材第6部分:隔热型材》规定隔热型材纵向抗剪特征值需≥24N/mm.GB/T 28289-2012《铝合金隔热型材复合性能试验方法》中规定:将纵向剪切夹具安装在试验机上,紧固好连接部位,确保在试验过程中不会出现试样偏转现象;将试样安装在剪切夹具上,刚性支撑边缘靠近隔热材料与铝合金型材相接位置,距离不大于0.5mm为宜.实际试验过程中,每一根试样的加工工艺、试验操作不可能完全一致,因此通过试验手段研究试样不同夹持位置对纵向剪切试验结果的影响难度较大,无法保证单一的影响因素.铝合金隔热型材是一种由金属和塑料组成的复合材料组合梁,本文以穿条式铝合金隔热型材为例,通过有限元模拟软件ABAQUS,研究试样不同安装位置对穿条式铝合金隔热型材纵向剪切试验的影响,为更好地进行纵向剪切试验提供一定的理论支撑.1.有限元模型建立(1)几何模型建立.图1为纵向剪切试验几何模型示意图,铝合金基材和隔热条高度为100mm,隔热条宽度为24mm.对于生活教师而言，其作为寄宿制学校中负责学生住宿安全的第一责任人，承担着重要的岗位责任。
因此，农村寄宿制学校必须致力于打造具备较高职业素养和奉献精神的专业化生活教师师资队伍。
具体的做法是：(2)材料参数设定.6063铝合金型材弹性模量为69GPa,泊松比为0.33,屈服强度为200MPa;尼龙66隔热条产品表面平整光滑,内在强度、韧性较高,其弹性模量为8.3GPa,泊松比为0.28.患者入院后立即通知医生并给予常规护理。
利用有限元软件ANSYS进行车窗玻璃隔声特性的有限元分析汽车是现代人交通工具中常用的一种，而随着人们生活水平的提高，车窗的密封性和噪音控制变得越来越重要。
车窗的隔音效果是指阻止外部噪声进入车内的能力，因此它是一种重要的性能指标。
本文将介绍如何使用有限元分析软件ANSYS对车窗玻璃的隔声特性进行分析和优化，以提高车窗的噪音控制能力。
一、有限元分析原理有限元分析是一种通过建立数学模型，将实际问题转化成数学模型，然后采用数值分析方法，求解大量的方程，得到各种物理量分布和性能指标的计算方法。
本文将通过有限元分析软件ANSYS对车窗玻璃的隔声特性进行分析。
二、模型建立模型建立是进行有限元分析的第一步。
根据车窗的实际情况，将车窗完整地分为两个部分，即车窗玻璃和密封圈，建立相应的有限元模型。
具体步骤如下：1. 导入车窗CAD模型将车窗CAD模型导入ANSYS中，建立3D有限元模型。
2. 网格划分对车窗进行网格划分，将车窗划分成若干个单元，每个单元由若干节点和对应的单元类型构成。
3. 定义物理属性定义材料属性，包括车窗玻璃和密封圈的材料参数，例如密度、弹性模量、泊松比等。
三、分析步骤ANSYS提供了多种求解方式，可以选择相应的求解方式来得到相应的结果。
在这里，我们采用模态分析方法和声学分析方法来进行求解。
1. 模态分析模态分析是基于结构的固有振动特性研究，即在结构受到一定激励情况下，自然发生的振动状态。
通过模态分析可以得到系统的自然频率和振动模态，并判断系统中是否存在共振现象。
在分析车窗玻璃的隔声特性时，需要先进行模态分析，以得到其结构的固定振动状态，以便后续声学分析的计算。
2. 声学分析在模态分析中，通过得到结构的固定振动状态，对车窗闭合时的结构强度进行检查。
在这里，我们使用声学分析方法来进行正向传递声学计算（正向传递声学就是将声源处的声源声压通过车窗进入车内的过程，因此是一个研究声学传递过程的分析方法）。
这个过程与刚刚的模态分析过程不同，模态分析的过程是通过结构的固定振动状态来获得结构自身的有效固有频率，而这里是实际的声波传播的过程，需要涉及到结构的声传递特性，所以这里的分析需要考虑结构的声波特性，包括车窗的吸声和隔声特性。
断桥隔热铝型材的强度计算方法文章来源：中国幕墙工程网整理日期：2008-09-12 11:23:02断桥隔热铝型材是一种符合节能潮流的节能建材，当它用于建筑幕墙和铝合金外窗时，除了要考虑其保温断热性能之外，还要充分考虑到其结构的安全性和可靠性。
因此断桥隔热铝材用于建筑幕墙和铝门窗的结构件时，应进行强度、刚度设计计算，由于断桥隔热铝型材是由两种不同材料组合成的型材，怎么样去科学、准确地校核其强度和刚度，是一个比较复杂的问题，目前有关的国内规范并没有明确的计算方法。
审图时，有的审图单位要求只取室内侧（隔热条以内）铝型材作为受力单元；而有的则同意隔热条两侧铝型材都可以作为受力单元进行计算。
究竟那种意见更合理呢？大家知道，要计算构件的强度和刚度，必定要计算其截面特性，其中，主要是惯性矩及抵抗矩。
本文就从计算断桥隔热铝型材截面的惯性矩及抵抗矩入手，按照材料力学中组合梁的计算原理以及JG/T 175-2005《建筑用隔热铝合金型材穿条式》附录B提供的计算截面惯性矩的公式，给出两种计算不同材料组合的型材截面的惯性矩、抵抗矩方法，并对其进行分析、对比，为工程实际设计时提供参考。
一、两种计算组合型材截面惯性矩、抵抗矩的方法方法一：按照材料力学中组合梁结构进行计算，将其中一种材料转化为另一种材料，一般将隔热条等效为铝条，变成统一的铝截面，求出等效截面的惯性矩、抵抗矩。
1、计算原则①、断桥隔热铝型材截面的一部分是隔热条，在结合良好的加工条件下，可以认为隔热条与铝型材在变形前后保持平截面，应变ε线性分布。
②、两种材料弹性模量不同，所以在相同应变ε时，应力相差n倍，n为弹性模量之比： n=E1/E2式中 E1：铝型材的弹性模量E2：隔热条的弹性模量③、可以将复合截面按弹性模量比转化为单一材料的等效截面，计算出应力、挠度，隔热条部分的应力还须转化为原材料的应力。
2、求出等效铝截面将复合截面转化为单一的铝截面，基本原则是将隔热条截面厚度缩小为原来的1/n。
抗风压性能是门窗幕墙最重要的物理性能之一，以主受力构件(包括杆件、面板等)在风荷载作用下的挠度值作为量化判定指标。
公式法、有限元法和实测法是中空玻璃挠度变化的三种测评方法，本文通过典型案例对三种方法下中空玻璃挠度变化进行了对比分析，给出了计算和检测建议。
1、案例中空玻璃面板挠度值测算一般可采用3种方法，分别是公式法、有限元法和实测法，其结果有何差异？以某半隐框玻璃幕墙工程为例，采用8+12A+8 mm厚双钢化中空玻璃，分格见图1。
图1 玻璃幕墙试件分格取其中最大板块A分析，底边长4500 mm、高度2350 mm。
竖向单边采用隐框方式，其余三边采用明框方式固定；该幕墙工程风荷载标准值W k取为1500 Pa。
下面针对该玻璃板块挠度变化采用公式法、有限元法和实测法一一进行测算，并对结果进行探讨。
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003中框支承玻璃幕墙中空玻璃跨中挠度计算公式为：式中：d f为风荷载标准值作用下挠度最大值，mm；w k为垂直于玻璃幕墙平面的风荷载标准值，N/mm2；μ为挠度系数，按JGJ 102-2003表6.1.3采用；η为折减系数，按JGJ 102-2003表6.1.2-2采用；D为中空玻璃等效厚度，mm。
对中空玻璃种类、规格和风荷载标准值已确定的玻璃幕墙工程，该公式为单变量一次线性函数，计算得到各级风荷载作用下挠度最大值见表1，曲线见图2。
表1 根据规范公式计算各级风压下的挠度值采用几何非线性有限元方法计算中空玻璃面板A跨中挠度，结果见表2，曲线见图2。
表2 采用几何非线性有限元方法计算各级风压下的挠度值对比发现，两种计算方法所得结果相差甚远。
公式法所得结果曲线图近似一次线性函数，有限元法所得结果曲线图近似幂函数。
为判断哪种方法更接近真实情况，进行抗风压性能测试，将公式法和有限元法结果与实测数据进行比较。
4、实测法按照《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T 15227，以40%风荷载标准值(600 Pa)为P1、风荷载标准值(1500 Pa)为P3，进行抗风压性能测试，得到各级风压差下中空玻璃面板A挠度值，见表3和图2。
两种断桥铝型材强度计算方法的差异比较来源：全球铝业网2013-03-18 14:02 阅读次：88 本文由全球铝业网 () 编辑，转载请注明出处，十分感谢！摘要：随着节能要求的深化，国内对隔热铝型材的使用已越来越广泛，涉及这种复合杆的强度计算也显得更为重要及迫切。
一前言随着节能要求的深化，国内对隔热铝型材的使用已越来越广泛，涉及这种复合杆的强度计算也显得更为重要及迫切。
目前国内门窗界对隔热型材的强度计算大致采用以下二种方法：方法一，依据龙文志先生所推导的计算方法。
方法二，依据JG/T 175-2005附录B﹙资料性附录﹚所规定的计算方法。
然而，当同一题目同时采用以上二种方法计算后却发现：二者结果相差颇大。
搞清楚产生差异的原因，对隔热型材的正确计算是非常必要的。
二隔热型材弯曲时的力学分析方法二中提出了刚性惯性矩Is及有效惯性矩Ief二个概念。
刚性惯性矩Is的算法﹙原文中式﹙2﹚﹚就是众所熟悉的材力中仅考虑铝型材的惯性矩移轴算法。
现以此作为比较二种计算方法的参照点。
方法一是将尼龙条宽度缩小 n =E铝/E尼龙= 70000/2900 = 24倍后作为当量截面计算惯性矩的，所以方法一算出的铝质“当量截面惯性矩”永远是一个略大于Is的数值。
方法二在变形计算及强度计算时则使用的是有效惯性矩Ief，且Ief与Is的数学关系则是永远相差一个远小于1的因子---﹙1-ν﹚/﹙1-ν?C﹚﹙原文中式﹙1﹚﹚。
所以Ief永远是一个远小于Is的数值。
以上便是二种计算方法产生较大差异的表像，究竟何种算法更正确、更合理呢？在讨论前先分析以下实验。
用二根长度为800、断面为6×20的扁钢将其叠合后弯曲，这便是众所悉知的叠合式复合杆，图一﹙1﹚为叠合式复合杆受弯后端头的状况，显著特征为二杆间有相互错动。
二杆皆以自身形心轴C1、C2翘曲变形，图中及图右则是剖面图及应力分布图。
此时二者各自承载一半，二者除贴合外彼此没有力学影响，其结合面的摩擦作用在工程计算时也一般忽略不计。
建筑门窗热工性能计算书I、设计依据：《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003《民用建筑热功设计规范》GB50176-93《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008相关计算和定义均按照ISO10077-1和ISO10077-2的方法进行计算和定义II、计算基本条件：1、设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时，所采用的环境边界条件应统一采用本标准规定的计算条件。
2、计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑设计或节能设计标准。
3、各种情况下都应选用下列光谱：S(λ)：标准太阳辐射光谱函数（ISO 9845-1）D(λ)：标准光源光谱函数（CIE D65，ISO 10526）R(λ)：视见函数（ISO/CIE 10527）。
4、冬季计算标准条件应为：室内环境温度：T in=20℃室外环境温度：T out=-20℃室内对流换热系数：h c,in=3.6 W/m2.K室外对流换热系数：h c,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度：T rm=T out太阳辐射照度：I s=300 W/m25、夏季计算标准条件应为：室内环境温度：T in=25℃室外环境温度：T out=30℃室内对流换热系数：h c,in=2.5 W/m2.K室外对流换热系数：h c,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度：T rm=T out太阳辐射照度：I s=500 W/m26、计算传热系数应采用冬季计算标准条件，并取I s= 0 W/m2.计算门窗的传热系数时,门窗周边框的室外对流换热系数h c,out应取 8 W/m2.K,周边框附近玻璃边缘(65mm内)的室外对流换热系数h c,out应取 12 W/m2.K7、计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件.8、抗结露性能计算的标准边界条件应为：室内环境温度：T in=20℃室外环境温度：T out=0℃ -10℃ -20℃室内相对湿度：RH=30%、60%室外对流换热系数：h c,out=20 W/m2.K9、计算框的太阳能总透射比g f应使用下列边界条件q in=α* I sq in：通过框传向室内的净热流（W/m2）α：框表面太阳辐射吸收系数I s：太阳辐射照度(I s=500W/m2)10、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005有关规定：(1)各城市的建筑气候分区应按表4.2.1确定。
