التحسين الحراري لإطارات النوافذ

الملخص يمكن بسهولة حساب الأداء الحراري لإطارات النوافذ باستخدام عمليات المحاكاة الرقمية ثنائية الأبعاد. تتوفر العديد من حزم البرامج التجارية، وتوفر المعايير الدولية منهجية واضحة لحساب النفاذية الحرارية. ومع ذلك، على الرغم من أن هذه الأساليب معروفة جيدًا في الأوساط الأكاديمية ومجتمع البحث بشكل عام، إلا أن التحسين الحراري لم يصل إلى إمكاناته الكاملة في صناعة البناء بعد، وهناك هامش كبير للتحسين. بالنسبة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم على وجه التحديد، هناك نقص في المبادئ التوجيهية التي تكون عامة بدرجة كافية لضمان الاستخدام على نطاق واسع، بالإضافة إلى أنها محددة بدرجة كافية للسماح بتفسير وتنفيذ سهل ومباشر. في هذا المشروع البحثي، تم تطوير أقسام نوافذ عامة لإطارات الفينيل والألومنيوم والخشب بالتعاون مع صناعة البناء. استنادًا إلى دراسة استقصائية للسوق، تم تحديد ووصف الأساليب النموذجية لتحسين الأداء الحراري لكل نوع من إطارات النوافذ. وبعد ذلك، تمت دراسة تأثير التحسينات المنفصلة، ​​بالإضافة إلى التأثيرات المجمعة باستخدام طرق الحساب القياسية والمتقدمة. ولهذا السبب، تتم مناقشة ظواهر انتقال الحرارة وطريقة نمذجتها وفقًا لإجراءات الحساب القياسية. بجانب ذلك، تتم مناقشة عدد من التأثيرات الثانوية الناشئة عن المعايير، على سبيل المثال سمك وحدة IGU، وعمق خصم النافذة، والموصليات الحرارية المكافئة وتأثير انخفاض معاملات نقل الحرارة. مراجعة النظراء تحت مسؤولية CENTRO CONGRESSI INTERNAZIONALE SRL Nathan Van Den Bossche et al. / إجراءات الطاقة 78 ( 2015 ) 2500 – 2505 2501 طوال العقود القليلة الماضية كان هناك اهتمام متزايد بالحد من استخدام الطاقة في المباني. هناك العديد من الجوانب التي تساهم في كفاءة استخدام الطاقة بشكل عام في المبنى، على سبيل المثال: التصميم الذكي وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الفعالة والواجهات المحكمة ومستوى العزل المناسب. على وجه الخصوص، تم دراسة أداء العزل بدقة في الدراسات السابقة. على الرغم من الكثير من الأبحاث، لا يزال أحد مكونات المبنى مصدرًا للقلق، وبشكل أكثر تحديدًا إطار النافذة. إنه مكون معقد إلى حد ما بسبب الشروط الحدودية المحددة المتعلقة بالأداء الميكانيكي وقابلية التشغيل والصوتيات وما إلى ذلك. بالنسبة للجدران والأسقف والأرضيات، تقع المبادئ التوجيهية النموذجية لتحقيق أقصى قدر من النفاذية الحرارية في بلدان وسط وشمال أوروبا بين 0.1 و0.3 واط متر مربع كلفن، وهو ما يمكن تحقيقه بسهولة باستخدام أنواع البناء الشائعة. بالنسبة للنوافذ، تكون الإرشادات أقل صرامة، وعادةً ما تتراوح بين 0.8 وات/م² كلفن و2.4 وات/م² كلفن. وفي بعض البلدان توجد متطلبات محددة بشأن الاتحاد الجغرافي الدولي أيضًا. الزجاج المزدوج التجاري مع طلاء منخفض الانبعاث وملء غاز الأرجون له نفاذية حرارية تبلغ 1.1 وات/م² كلفن، في حين أن الزجاج الثلاثي والزجاج الفراغي يمكن أن يصل إلى 0.5 وات/م² كلفن. على حد علم المؤلفين، لا توجد قيود محددة في مختلف البلدان على التوصيل الحراري لإطارات النوافذ. لاحظ أن فرض قيود محددة سيجعل من المستحيل إنشاء بعض تكوينات النوافذ المحددة. على سبيل المثال، تتمتع النوافذ والأبواب المنزلقة النموذجية المصنوعة من الألومنيوم أو الفينيل والمتوفرة في السوق بنفاذية حرارية تتراوح بين 2.0 و4.5 وات/م² كلفن. ليس لأن الأداء الحراري لم يؤخذ في الاعتبار في عملية التصميم، ولكن بسبب القيود العملية في التصنيع وسهولة الاستخدام. المعلومات حول التحسين الحراري في الأدبيات العلمية، والأدب بشكل عام، نادرة إلى حد ما [1-4]. غوستافسين وآخرون. [1، 2] درس تأثير التوصيل الحراري لمواد الإطار والفواصل الحرارية، لتحديد أهداف أداء المواد لتصميمات نوافذ التيارات. لاحظ أنه تم اختيار قيمة U تبلغ 0.5 واط/م² كلفن كمستوى أداء مطلوب، وذلك استنادًا ببساطة إلى حقيقة أن أفضل وحدات IGU التجارية في السوق لديها الآن قيمة U تبلغ 0.5 واط/م² كلفن. بناءً على هذا النهج، تم التوصل إلى أن الفواصل الحرارية يجب أن يكون لها موصلية حرارية أقل من 0.02 وات/م كلفن (أو 0.005 وات/م كلفن إذا تم تطوير مواد 'جديدة')، ويجب أن تكون المواد العازلة الهيكلية للمقاطع الخشبية المركبة موصلة حرارية أقل من 0.03 وات/م كلفن، ومن الناحية المثالية يجب أن تشتمل إطارات الألومنيوم والبلاستيك على تجاويف ذات انبعاثية أقل من 0.05 للمواد المحيطة. لم يتم تقديم أي إرشادات تصميمية لهندسة النوافذ، ولم يتم تحديد أي مسارات حول كيفية الحصول على الموصلات المحددة. وبالمثل، ركز بيارز وأراستيه [5] أيضًا على تأثير التوصيل الحراري على قيمة U للإطار. أشارت الأبحاث التي أجراها جوستافسن [1] إلى أنه على الرغم من أن الحمل الحراري قد تم تصميمه وفقًا لمعيار EN ISO 10077-2 [6] من خلال اعتماد نهج مبسط مع موصليات حرارية مكافئة، إلا أن النتائج تضاهي بشكل جيد عمليات محاكاة تدفق السوائل. تنص المواصفة القياسية ISO 10077-2 على اعتبار التجاويف ذات الوصلات البينية التي لا تتجاوز 2 مم منفصلة. لا توجد أي إشارة إلى الأوراق أو الأبحاث التي تدعم هذا الافتراض، ومن خلال محاكاة عقود الفروقات، تبين أن 7 ملم سيكون معيارًا أكثر واقعية. 2. النماذج وطريقة المحاكاة أدى تحليل خصائص مجموعة إطارات النوافذ المتوفرة حاليًا في السوق البلجيكية إلى تصميم ثلاث مواد إطارية مختلفة: الألومنيوم والخشب والفينيل. تعتبر هذه أساسًا محايدًا لعمليات المحاكاة ويمكن استخدامها كنماذج عامة لتجنب تفضيل المنتجات الحالية أو حرمانها. تم تصميم هذه النماذج بالتعاون مع الجمعية البلجيكية للبناء وإصدار الشهادات (BCCA) ومركز الألومنيوم الأوروبي، ليس فقط لضمان التصميم المحايد للإطارات، ولكن أيضًا للحصول على نظرة عامة موثوقة عن التدابير النموذجية التي يتم اتخاذها لتعزيز الأداء الحراري للإطارات. بالنسبة لإطارات الألومنيوم، فإن المرجع القياسي الحالي في بلجيكا هو شكل ثلاثي الغرف مع عازل حراري في مادة البولي أميد المقواة بالألياف الزجاجية. يتم جعل النظام محكمًا ومقاومًا للماء عن طريق حشية مركزية، وعادةً ما يتم دمجها مع حشية داخلية. وبالمثل، تتكون إطارات نوافذ الفينيل الشائعة من 5 حجرات، ويتم إدخال مقطع فولاذي لضمان القوة والصلابة الكافية. يتم ضمان مقاومة الطقس من خلال حشيتين أيضًا، واحدة على المستوى الداخلي، وواحدة على المستوى الخارجي. يبلغ سمك الإطار المرجعي المصنوع من الخشب 68 ملم، وهو مصنوع من الخشب الصلب ويشتمل على حشية داخلية ومركزية. وبالتعاون مع BCCA، تم البدء في تمرين صغير لمحاكاة جولة روبن. تمت دعوة الشركات المصنعة لإطارات النوافذ لمحاكاة النماذج العامة والإبلاغ عن قيمة Uf وفقًا للمعيار EN ISO 10077-2. استجابت 5 شركات فقط للدعوة، لذلك لا يمكن اعتبار النتائج ممثلة لصناعة البناء البلجيكية بأكملها، ولكن مع ذلك تم استخلاص عدد من الاستنتاجات المثيرة للاهتمام. بادئ ذي بدء، تم استخدام كل من Therm [7] وBisco [8] وما شابه ذلك 2502 Nathan Van Den Bossche et al. / Energy Procedia 78 ( 2015 ) 2500 – 2505 تم العثور على النتائج. ثانيًا، بالنسبة للإطار الخشبي، كان الانحراف المعياري 0.00 واط/م² كلفن، في حين تم العثور على انحراف معياري قدره 0.01 واط/م² كلفن لإطار الفينيل والألومنيوم. من الواضح أن التوصيل هو أهم وسيلة لنقل الحرارة في الإطار الخشبي، في حين أن الحمل الحراري والإشعاع (والتوصيل الحراري المكافئ) أكثر أهمية في الملامح الأخرى. الشكل 1: إطارات النوافذ العامة مصنوعة من الألومنيوم (يسار)، والفينيل (وسط)، والخشب (يمين). تعتمد هندسة كل نموذج على القاسم المشترك للأنظمة التجارية. يمكن اعتبار هذه التصاميم أساسية، وربما لا تمثل ممارسة البناء الحالية، ولكن باستخدام هذا النهج يكون من الأسهل تقييم وقياس تأثير استراتيجيات التحسين المختلفة. يوفر المعيار الأوروبي EN ISO 10077-2 طريقة حسابية رقمية لحساب قيمة U للإطار (Uf)، والتي يتم إجراؤها عادةً باستخدام برنامج نقل الحرارة التجاري ثنائي الأبعاد مثل Therm أو Bisco. في هذا التحليل، تم استخدام بيسكو ولكن تم اعتماد نهج أكثر صحة من الناحية البدنية. أهم التغييرات هي الحساب الدقيق لعوامل العرض ونموذج الإشعاع غير الخطي (على عكس استخدام التوصيل الحراري المكافئ للتجاويف في EN ISO 10077-2) والتحليل المنفصل للإشعاع والحمل الحراري في التجاويف وعلى الأسطح الداخلية والخارجية. يحدد معيار EN ISO 10077-2 أنه يمكن اعتماد متوسط ​​درجة حرارة 10 درجات مئوية لحساب التوصيل الحراري المكافئ. تُظهر عمليات المحاكاة أنه حتى في الإطارات المتماثلة، يؤدي الحمل الحراري المعتمد على درجة الحرارة فعليًا إلى إحداث اختلافات تصل إلى 0.003 واط/م² كلفن في النماذج التي تم النظر فيها هنا (مع الأخذ في الاعتبار أنه في الظروف الأكثر تطرفًا حيث يكون الحمل الحراري والإشعاع أكثر أهمية، تم العثور على اختلافات تصل إلى 0.04 واط/م² كلفن). بشكل عام، يؤدي هذا إلى قيم Uf أقل قليلاً، ولكنه يسمح بإجراء تقييم أكثر صحة لاستراتيجيات التحسين المختلفة. باستخدام طريقة محاكاة أكثر دقة، تكون قيمة Uf لإطار نافذة الفينيل أقل بنسبة 2% مقارنة بطريقة الحساب EN ISO 10077-2، بينما بالنسبة لإطارات النوافذ الخشبية والألومنيوم تكون قيمة Uf أقل بنسبة 1% تقريبًا. في المقابل، تم تسجيل فرق أكبر في مساهمة الأشكال الثلاثة المختلفة لنقل الحرارة (التوصيل والإشعاع والحمل الحراري) في الأداء الحراري العام. بشكل عام، تقلل طريقة حساب EN ISO 10077-2 من أهمية الإشعاع والحمل الحراري وتبالغ في تقدير أهمية التوصيل. بالنسبة لنموذج الإطار الخشبي على وجه التحديد، فإن الاختلاف في مساهمة أشكال نقل الحرارة بين EN ISO 10077-2 والطريقة الأكثر دقة هو أمر ملفت للنظر. ويمكن أن يعزى ذلك إلى إعادة توزيع الأشكال المختلفة لنقل الحرارة بسبب التقليل من أهمية الإشعاع والحمل الحراري في تجاويف الإطار. مع نمو الموصلية الحرارية المكافئة للتجويف، فإنها تقترب من الموصلية الحرارية للخشب. لذا فإن جزءًا من تدفق الحرارة الذي كان يتدفق في البداية عبر الخشب 'يختار' الآن عبور التجويف عن طريق الإشعاع، حيث انخفض الفرق في مقاومة التدفق الحراري بين الخشب والتجويف. أخيرًا، في عمليات المحاكاة، تم استبدال وحدة IGU - بما يتماشى مع EN ISO 10077-2 - بطبقة عازلة بنفس السُمك، وموصلية حرارية تبلغ 0.035 وات/م ك. وبالنظر إلى حقيقة أنه بالنسبة لحساب قيم Uf التي لا تعتمد على المشروع (كما هو الحال عادة)، فإنه ليس من الواضح ما هو سمك الزجاج الذي ينبغي افتراضه. يوضح الجدول 1 قيم Ufvalues ​​​​للإطارات المرجعية الثلاثة، المحسوبة لسمك زجاج يبلغ 24 مم (زجاج مزدوج 4-16-4) و42 مم (زجاج ثلاثي 4-15-4-15-4). ناثان فان دن بوش وآخرون. / Energy Procedia 78 ( 2015 ) 2500 - 2505 2503 الجدول 1. قيم Uf لإطارات النوافذ العامة ذات الزجاج 24 مم و42 مم. قيم Uf زجاج مزدوج 24 مم (W/m²K) زجاج ثلاثي 42mm (W/m²K) الفرق (W/m²K) الفرق (%) الألومنيوم 2.773 2.618 0.155 5.59 الخشب 1.707 1.640 0.067 3.93 الفينيل 1.503 1.451 0.052 3.46 3. استراتيجيات التحسين الحراري من خلال تحليل إطارات النوافذ التجارية الحالية، تم العثور على مجموعة من استراتيجيات التحسين الحراري المختلفة. تم إجراء تحليل الحساسية لتقنيات التحسين المختلفة على النماذج العامة المقابلة. 3.1. يوضح الجدول 2 من الألومنيوم استراتيجيات التحسين المختلفة المطبقة على نموذج إطار النافذة المصنوع من الألومنيوم مع نفاذية حرارية تبلغ 2.775 واط/(م²ك). أدنى قيمة Uf يمكن تحقيقها من خلال الجمع بين هذه الاستراتيجيات هي 1.210 واط/(م2ك)، وهو انخفاض في فقدان الحرارة بنسبة 56%. لاحظ أن هذا لا ينبغي اعتباره أدنى قيمة يمكن تحقيقها. يركز التحليل الوارد هنا على التأثير النسبي للتدخلات المنفصلة والمجمعة، ومن خلال تحسين محدد أكثر تركيزًا يمكن تحقيق قيم أقل. الجدول 2. استراتيجيات التحسين لإطارات النوافذ الألومنيوم. استراتيجيات التحسين قيمة Uf (W/m²K) بداية التحسين (%): إطار نافذة من الألومنيوم النموذجي 2.775 0 أ. العرض الأمثل لأعضاء مقاطع الألمنيوم 2.759 1 ب. العزل الحراري (من 0=0,30 إلى lect=0,17 واط/م ك) 2.624 5 ج. العزل الحراري الممتد (من 34 إلى 54 مم) 2.660 4 د. الحشية المركزية الفاصلة (عمق التجاويف 6 مم) 2.713 2 E1. تقسيم العزل الحراري (عمق التجاويف 6 مم) 2.411 13 E2. العزل عند الكسر الحراري (0.035 = 0.035 وات/م ك) 2.336 16 F1. مانع تسرب زجاجي ممتد لمنع الإشعاع 2.570 7 F2. زجاج متحرك (من 15 إلى 30 ملم في حسم الزجاج) 2.486 10 F3. العزل بين الزجاج والإطار (0.035=0,035 واط/م كلفن) 2.475 11 غ. الألومنيوم غير المعالج في التجاويف (ε=0,3) 2.499 10 H. الزجاج الثلاثي 2.618 6 مجموعة A+B+C+D+E1+F1 1.709 38 مجموعة A+B+C+D+E1+F2 1.594 43 مجموعة A+B+C+D+E1+F3 1.518 45 مجموعة A+B+C+D+E2+F1 1.649 41 مجموعة A+B+C+D+E2+F3 1.473 47 مجموعة A+B+C+D+E2+F3+H 1.210 56 يمكن تحسين بعض أجزاء القسم بطرق مختلفة. على سبيل المثال، لمنع الإشعاع وخفض الحمل الحراري، يمكن تقسيم الفاصل الحراري إلى تجاويف مختلفة، أو يمكن ملء التجاويف الموجودة بين الفاصل الحراري بمواد عازلة. تبين أن الخيار الأخير هو الأكثر فعالية: حيث تم الحصول على تحسين في قيمة Uf بنسبة 16% بدلاً من ذلك، في حين كان الانخفاض بنسبة 13% واضحًا عند تقسيم العزل الحراري إلى تجاويف منفصلة. علاوة على ذلك، يمكن معالجة التجويف الموجود بين وحدة IGU والإطار بطرق مختلفة. ويمكن تقسيمها في 2504 ناثان فان دن بوش وآخرون. / Energy Procedia 78 ( 2015 ) 2500 – 2505 تجاويف منفصلة عن طريق تمديد حشية الزجاج أو عن طريق نقل الزجاج بشكل أعمق داخل الإطار. ومع ذلك، يبدو أن ملء هذا التجويف بالعزل هو الخيار الأفضل مرة أخرى. إذا تم تطبيق هذه التقنية، يجب إيلاء الاهتمام لمنع المياه الشعرية من اختراق الختم الثانوي لـ IGU. من خلال الجمع بين استراتيجيات التحسين المختلفة، فإن التأثير التراكمي لا يساوي مجموع التحسين المنفصل لأن بعض التأثيرات تتعارض. الشكل 2. نتائج المحاكاة للإطارات الأمثل (أعلى) والمرجعية (أسفل). يوضح الشكل الأيسر توزيع درجة الحرارة في مقاطع الألومنيوم، ويوضح الشكل الأوسط التدفق الحراري في كل جزء من إطار الألومنيوم، ويوضح الشكل الأيمن التدفق الحراري في إطارات الفينيل. 3.2. الفينيل قيمة Uf للنموذج المرجعي لإطار نافذة الفينيل هي 1.503 واط/م² كلفن. ومن الممكن تقليله إلى 0.759 واط/م² كلفن أو تخفيض بنسبة 50% عن طريق اختيار المجموعة الصحيحة من تقنيات التحسين. نقطة الضعف في إطار نافذة الفينيل القياسي هي تقوية الفولاذ. هناك منهجيتان نموذجيتان لمعالجة هذه المشكلة: إما استبدال التعزيز بمادة عازلة أفضل ذات قوة مقارنة أو استبدال مادة الإطار بمادة أقوى يصبح التعزيز بها زائدًا عن الحاجة. بالنسبة للخيار الأول، يتم اقتراح مادتين: الفولاذ المقاوم للصدأ ومادة مركبة. لا يكاد يكون أداء الفولاذ المقاوم للصدأ أفضل من الفولاذ، ومن ناحية أخرى فإن التعزيز المركب (0.2=0.2 واط/م ك) يحدث فرقًا حقيقيًا. علاوة على ذلك، إذا كان الإطار بأكمله مصنوعًا من مركب قوي (على سبيل المثال من الألياف الزجاجية؛ 0.2 = 0.2 واط/م كلفن)، فلا حاجة إلى تعزيز، والنتيجة تقريبًا تقترب من نتيجة إطار الفينيل مع التعزيز المركب. ومع ذلك، إذا كانت التجاويف المركزية معزولة، فإن الإطارات المركبة تحقق أداء أفضل مقارنة بالإطارات المسلحة. يؤدي تقسيم الإطار إلى المزيد من التجاويف إلى تعميق القسم بشكل غير فعال. يؤدي تعميق الإطار من 90 مم إلى 120 مم وعزله إلى تقليل فقدان الحرارة بنسبة 29%. يؤدي تركيب حشية مركزية إلى تقليل فقدان الحرارة بنسبة 4%، كما يؤدي العزل بين IGU والإطار بنسبة 3%، واستخدام مادة مركبة للتخلص من حديد التسليح إلى تقليل فقدان الحرارة بنسبة 11%. 3.3. الخشب إن التطور الأخير لاستخدام الإطارات الخشبية في المباني منخفضة الطاقة هو علامة على أن الإطارات الخشبية بشكل خاص هي Nathan Van Den Bossche et al. / Energy Procedia 78 ( 2015 ) 2500 – 2505 2505 لديها القدرة على أن يكون لها نفاذية حرارية منخفضة. وبالتالي ينبغي أن تكون متوازنة الأداء الحراري للIGU مع أداء الإطار. وبالتالي فإن النموذج المرجعي الذي يتم تطبيق تقنيات التحسين المختلفة عليه يحتوي على زجاج ثلاثي. من ناحية أخرى، يتم اختيار نوافذ الألمنيوم عادةً بناءً على فعاليتها من حيث التكلفة والمتانة وتتطلب بشكل عام الحد الأدنى من الصيانة. ومع ذلك، نظرًا لاستخدام إطارات الألومنيوم على نطاق واسع، فإن تحسين الإطار له عواقب مهمة. يعد الخشب الناعم عازلًا أفضل من الخشب الصلب، ولكنه أقل متانة وربما عرضة للتدهور المبكر. وهذا هو السبب في أن النموذج المرجعي مصنوع من الخشب الصلب، ولكن عند حمايته بشكل صحيح من البيئة، يتم استخدام الخشب اللين. يحتوي الإطار المرجعي على قيمة Uf تبلغ 1.640 واط/م² كلفن ومن خلال الجمع بين التقنيات المناسبة، يمكن الحصول على قيمة Uf تبلغ 0.584. وهذا تحسن بنسبة 64٪. تمت مقارنة ثلاث تقنيات للتحسين فيما يتعلق بالحجم الخشبي للإطار. أفضل أسلوب هو استبدال ثلاث طبقات من الخشب الصلب بالفلين والبولي يوريثان والفلين مرة أخرى. هناك طريقة أخرى، وإن كانت أقل نجاحًا، وهي استبدال جزء مستطيل من الكتلة المركزية بالفلين. الخيار الثالث هو عمل ثقوب صغيرة في الإطار دون التقليل من قوته. من أجل حماية الإطار الخشبي من البيئة الخارجية، يمكن استخدام الألومنيوم أو حاجز صناعي معزول. يقدم كلا الفحصين نتائج جيدة تنبع من استبدال الخشب الصلب بالخشب الناعم الذي يعزل بشكل أفضل. يؤدي تعميق الإطار من 68 مم إلى 108 مم إلى تقليل قيمة Uf من 1.640 إلى 1.269 واط/م² كلفن. يؤدي استبدال مادة الخشب الصلب بمزيج من الخشب والفلين والبولي يوريثان والفلين إلى تقليل فقدان الحرارة بنسبة 47%. لاحظ أن إدخال تجاويف هوائية صغيرة (ارتفاع 4 مم وعرض 14 مم) في مادة الخشب الصلب قد يؤثر على المتانة، كما أن حجم التجاويف بنسبة 16% يقلل فقط من فقدان الحرارة بنسبة 9%. وأخيرًا، فإن إدخال العزل بين وحدة IGU والإطار له تأثير أقل بكثير مقارنة بالمقاطع الأخرى (1%). وعلى عكس الأشكال الأخرى، فإن حاجز الزجاج له بالفعل تأثير عازل، مما يجعل العزل الإضافي أقل فعالية. 4. الاستنتاجات والمناقشة تظهر نتائج محاكاة النماذج العامة لإطارات النوافذ أنه يمكن تحسين إطار النافذة المتوسط ​​بنسبة 50% إلى 64% من خلال استراتيجيات التحسين المباشرة الموجودة في السوق البلجيكية. أثبتت منهجية المحاكاة الجديدة قيمتها حيث تبين أن بعض التقنيات أكثر فعالية أو تحصل على المستوى الأمثل في ظل ظروف أخرى غير المنهجية القديمة المفترضة. علاوة على ذلك، ظهرت رؤى جديدة من التحليل. بعض التدخلات لا تصل إلى المستوى الأمثل بناءً على نفاذية الحرارة وحدها: على سبيل المثال، من الناحية النظرية، يمكن زيادة عمق إطار النافذة الخشبية إلى ما لا نهاية لتقليل فقدان الحرارة. يجب أن يجد التصميم الذكي التوازن الأمثل بين الأداء الحراري والاستخدام المحدود للمواد والقيود العملية الأخرى. بالنسبة للإطارات المجوفة مثل نموذج الفينيل والألومنيوم، يمكن فحص التأثير الإيجابي لزيادة عمق IGU في الإطار. ربما يكون هناك خيار آخر يتمثل في ربط IGU هيكليًا بالإطار على العرض الإجمالي للإطار، بحيث يتم نقل الوظيفة الهيكلية للإطار جزئيًا إلى IGU. بسبب التأثير الكبير للألمنيوم على نفاذية الحرارة للإطار بسبب التوصيل الحراري العالي، فإن إجراء مزيد من الأبحاث حول تقليل انبعاثية المواد قد يؤدي إلى انخفاض كبير في نقل الحرارة عن طريق الإشعاع. المراجع [1] A. Gustavsen, D. Arasteh, BP Jelle, C. Curcija, C. Kohler, تطوير إطارات النوافذ منخفضة الموصلية: قدرات وقيود أدوات تصميم نقل حرارة النوافذ الحالية - مراجعة حديثة، مجلة فيزياء البناء، المجلد. 32 (2) (2008)، الصفحات من 131 إلى 153. [2] A. Gustavsen, S. Grynning, D. Arasteh, B. Petter Jelle, H. Goudey, العناصر الأساسية وأهداف أداء المواد لإطارات النوافذ شديدة العزل. [3] F. Asdrubali, G. Baldinelli, F. Bianchi, تأثير خصائص التجاويف الهندسية والانبعاثية على الأداء الحراري العام لإطارات الألومنيوم للنوافذ. الطاقة والمباني [4] U. Larsson, B. Moshfegh, M. Sandberg، التحليل الحراري للنوافذ فائقة العزل (تحقيقات عددية وتجريبية)، الطاقة والمباني، المجلد. 29 (1999)، الصفحات من 121 إلى 128 [5] N. Byars, D. Arasteh، خيارات التصميم لإطارات النوافذ منخفضة التوصيل. مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية 25 (1992) 143-148. [6] EN ISO 10077-2، الأداء الحراري للنوافذ والأبواب والمصاريع - حساب النفاذية الحرارية الجزء 2: الطريقة العددية للإطارات، 2012. [7] دليل محاكاة Therm 6.3 NFRC، مختبر لورانس بيركلي الوطني، 2013. [8] Bisco 10.0w. دليل المستخدم، فيزيبل، 2012.