5 整窗的計算 5.1 一般約定
整窗的傳熱係數、遮陽係數、可見光透射比的計算採用各部分的性能按面積進行加權平均計算。
窗戶玻璃(或者其它鑲嵌板)邊緣與窗框的組合傳熱效應所產生的附加傳熱以附加線傳熱係數Ψ表達。
5.2 整窗的幾何描述
整窗應根據框截面的不同對窗框分段，有多少個不同的框截面就應計算多少個不同的框傳熱係數和對應的框和玻璃接縫線傳熱係數。兩條框相交處的傳熱不作三維傳熱現象考慮。
整窗在進行熱工計算時應進行如下面積劃分，見圖5.2-1。
1 窗框面積Af：指從室內、外兩側可視的凸出的框投影面積大者；
2 玻璃面積Ag(或者是其它鑲嵌板的面積Ap)：室內、外側可見玻璃邊緣圍合面積小者；
3 整窗的總面積Ai：窗框面積Af與窗玻璃面積Ag(或者是其它鑲嵌板的面積Ap)之和。
圖5.2-1 窗各部件面積劃分示圖
玻璃區域的周長(或者是其它鑲嵌板的周長lp) 是門窗玻璃（或者其它鑲嵌板）室內、外兩側的全部可視周長的之和的較大值 。
圖5.2-3: 窗玻璃區域周長示圖
5.3 整窗的傳熱係數計算
整窗的傳熱係數的計算公式為：
整窗的遮陽係數應為整窗的太陽能總透射比與標準3mm透明玻璃的太陽能總透射比的比值：
5.5 可見光透射比計算
整體門窗可見光透射比的計算公式為：
6 遮陽計算
6.1 一般約定
遮陽計算只限於平行或近似平行於玻璃面的平板型遮陽裝置。
遮陽可分為三種基本形式：
內遮陽：平行於玻璃面，位於玻璃系統的室內側，與窗玻璃有緊密的熱光接觸，如幕簾、軟百頁簾等。
外遮陽：平行於玻璃面，位於玻璃系統的室內側，與窗玻璃有緊密的熱光接觸。
中間遮陽：平行於玻璃面，位於玻璃系統的內部或兩層門窗、幕牆之間。中間遮陽的熱光交互作用與玻璃和薄膜相似，可按照兩層空氣間層中的一個夾層。這個夾層的傳熱計算既應考慮與其它部件及環境以對流、傳導以及熱輻射方式進行熱交換，同時也應考慮吸收、反射和傳遞太陽輻射。
遮陽裝置在計算處理時，可將二維或三維的特性簡化為一維模型，計算時確定遮陽裝置的光學性質、總傳熱係數，並依據遮陽裝置材料的光學性能、幾何形狀和部位進行計算。
6.2遮陽裝置的光學性能
確定遮陽裝置在光線不同入射角時的下列光輻射傳遞性能：
直射對直射的透過率；
直射對散射的透過率；
散射對散射的透過率；
直射對直射的反射率；
直射對散射的反射率；
散射對散射的反射率。
對於吸收，表示成如下形式：
6.3百頁類遮陽裝置的性能計算
當一束光在遮陽裝置上透過或反射時，可分解為直射和散射部分，散射部分繼續通過窗系統，應得到所有玻璃、薄膜和遮陽層和值。
計算由平行板條構成的百頁遮陽裝置的光學性能時應考慮板條的性質、幾何形狀和位置（見圖6.3-1）等因素。百頁遮陽的空氣滲透性能也應是板條的幾何形狀和位置的函數。
百頁遮陽光學性能計算可採用以下模型和假設：
1 板條為非鏡面反射，可以忽略窗戶邊緣的作用；
2 模型考慮兩個鄰近的板條，每條分為5個相等部分（見圖6.3-2）；
3 可以忽略板條的輕微撓曲。
圖6.3-2模型中分割示意圖
各層構件數目確定後，採用下列公式進行計算。
對於每層f,i和b,i ，i由0到n（這裡 n=6），並對每一光譜間隔：
散射—散射透過率:
等於室內環境的照度Ef.n（n=6），除以太陽輻射照度Jo：
散射—散射反射率：
直射—直射的透過率和反射率：
應依據百頁的角度和高厚比，按向前的幾何計算方法（見圖6.3-3），可計算給定入射角θ時穿過百頁未被遮擋光束的照度。
圖6.3-3 直射—直射透過率
對於任何波長，傾角φ的直射—直射的透過率：
遮陽百葉透空的部分沒有反射：
直射一散射的透過率和反射率：
對給定入射角，計算遮陽裝置中直接為所輻射的部分k（見圖6.3-4）。
圖6.3-4 遮陽裝置中受到直射輻射的部分
在入射輻射J0和直接受到輻射部分k之間的角係數為：
和
內、外環境之間視角係數為0：
和
解下列公式可得到直射—散射的透過率和反射率：
吸收率：
輻射中沒有被透過和反射的部分被吸收到遮陽板件中，對每個波長段：
6.4 遮陽簾與門窗或幕牆系統組合的簡化計算
計算遮陽簾一類的遮陽裝置按類型可分為勻質幕簾和百葉幕簾，可統一用太陽輻射透射比和反射比，以及可見光透射比和反射比表示。這些計算採用歐洲的標準prEN 13363-1。
τe,B 遮陽簾太陽能透射比
ρe,B 遮陽簾室外側太陽能反射比
ρ』e,B 遮陽簾室內側太陽能反射比
τv,B 遮陽簾可見光透射比
ρv,B 遮陽簾室外側光反射比
ρ』v,B 遮陽簾室內側光反射比
在遮陽裝置置於窗或幕牆室外側的情況下，太陽能總透射比gtotal採用下式計算：
在遮陽裝置置於窗或幕牆室內側的情況下，太陽能總透射比gtotal採用下式計算：
對於遮陽簾中置於兩玻璃板之間的情形，太陽能總透射比gtotal應採用下式計算：
對內遮陽和外遮陽簾，可用下列公式確定可見光總透射比:
對內遮陽和外遮陽簾，可用下式確定總太陽能直接透射比:
6.5 遮陽簾與門窗或幕牆系統組合的詳細計算
對於遮陽的窗和幕牆，應採用多層玻璃和空氣間層的計算方法，對門窗、幕牆進行補充計算。
在遮陽簾置於室外側或室內側時，計算太陽能總透射比、傳熱係數、可見光透射比，可將幕牆、門窗等效為一層玻璃處理，遮陽裝置作為另一層玻璃處理，採用多層玻璃模型進行計算。
在遮陽簾置於中間時，計算太陽能總透射比、傳熱係數、可見光透射比，可將玻璃、幕牆或門窗作為玻璃層處理，遮陽簾作也為一層玻璃處理，採用多層玻璃模型進行計算。
根據遮陽裝置的通風情況，計算通風空氣間層的熱傳遞。
7 抗結露性能計算
7.1 一般約定
結露的計算結果不考慮陽光輻射和漏氣的影響以及其它熱流的影響。
門窗、玻璃幕牆所有典型節點均需要進行計算。
計算典型節點的溫度場採用二維傳熱計算程序進行計算。計算應該採用認可的軟體工具，其中應包括一個複雜的灰色體慢反射模型和玻璃腔體內的對流模型。
對於每一個二維斷面，內表面的展開邊界應該細分為許多小段，且尺寸不大於計算軟體程序中使用的網格尺寸，這些分段用來計算段面各個分段長度的溫度。同時應該計算每個二維斷面的總長度。
7.2 露點溫度的計算
水（冰）表面的飽和水蒸汽壓可採用下式計算：
E0——空氣溫度為0℃時的飽和水蒸汽壓，取E0=6.11 hPa
t ——空氣溫度，℃；
a、b——參數，對於水面（t>0℃），a=7.5，b＝237.3；對於冰面（t≤0℃），a=9.5，b＝265.5。
在空氣相對溼度f下，空氣的水蒸汽壓可按下式計算：
e ——空氣的水蒸汽壓，hPa；
f ——空氣的相對溼度，％；
Es ——空氣的飽和水蒸汽壓，hPa。
空氣的露點溫度採用下面公式計算：
Td——空氣的露點溫度，℃；
e ——空氣的水蒸汽壓，hPa；
a、b——參數，對於水面（t>0℃），a=7.5，b＝237.3；對於冰面（t≤0℃），a=9.5，b＝265.5。
7.3 結露的計算與評價
門窗或幕牆各個框、面板的抗結露性能評價指標T10按照以下方法確定：
1 計算採用抗結露性能計算用環境條件；
2 採用二維模擬程序來計算門窗或幕牆框和玻璃部分每個細分段的溫度；
3 對所有節點內表面分段的溫度進行排隊；
4 由**內表面低溫段開始，按照內表面分段所代表的面積進行累加，直至統計面積達到該節點所佔面積的10％；
5 將所統計的**高溫度定為T10。
評價指標計算時，計算節點包括所有的框、面板邊緣以及面板中部。
工程設計或評價時，門窗、幕牆各個部分的評價指標T10均不低於露點溫度為滿足要求。
進行產品性能分級或評價時，可按各個部分**低的評價指標T10,min進行分級或評價。
8 結束語
門窗、玻璃幕牆熱工性能的詳細理論計算的體系是一個比較複雜的體系。國際標準ISO系列目前雖然正在編制ISO15099，但其中許多問題還沒有得到完全的確認。
我國在門窗、玻璃幕牆熱工性能的詳細計算方面還剛剛起步。雖然有ISO系列標準可以作為參照，但我國的熱工計算標準與ISO系列的有關規定還有很多的不協調。而且ISO系列標準也不是得到所有發達國家的完全認同，歐洲和美國都有自己的相關標準。
但值得慶幸的是歐洲的標準和美國的標準正在統一，都以ISO15099為基礎。這樣，我國的標準主要參照ISO15099，不會與美國和歐洲的標準有大的衝突，並可以期望**終實現與這些國家的標準協調。
圖6.3-1 板條的幾何形狀