熱工計(jì)算書(shū)(1)

1、 XXXXXXX（熱工計(jì)算書(shū)）設(shè) 計(jì)： 校 對(duì)： 審 核： 批 準(zhǔn)： 2015年8月目 錄第一章透明幕墻熱工性能計(jì)算書(shū)4第二章非透明幕墻（石材）熱工性能計(jì)算書(shū)30第三章非透明幕墻（鋁單板）熱工性能計(jì)算書(shū)34熱工性能計(jì)算書(shū)(一)本計(jì)算概況： 氣候分區(qū)：夏熱冬冷地區(qū)工程所在城市：蘇州（東向）：傳熱系數(shù)限值： 2.6 (W/m2.K) SC： 0.45（南向）：傳熱系數(shù)限值： 2.6 (W/m2.K) SC： 0.55（西向）：傳熱系數(shù)限值： 2.6 (W/m2.K) SC： 0.55（北向）：傳熱系數(shù)限值： 2.6 (W/m2.K) SC： 0.50 可見(jiàn)光透射比：0.4(二)參考資料： 民用建筑

2、節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）JGJ26-95 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ134-2001 民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB50176-93 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DBJ 01-621-2005 居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DBJ 01-602-2004 建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ 113-2009 建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程JGJ/T 151-2008 建筑門窗幕墻熱工計(jì)算及分析系統(tǒng)(W-Energy3.0)(三)計(jì)算基本條件： 1.計(jì)算實(shí)際工程所用的建筑門窗和玻璃幕墻熱工性能所采用的邊界條件應(yīng)符合相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)或節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2.設(shè)計(jì)或評(píng)價(jià)建筑門

3、窗、玻璃幕墻定型產(chǎn)品的熱工參數(shù)時(shí)，所采用的環(huán)境邊界條件應(yīng)統(tǒng)一采用規(guī)定的計(jì)算條件。3.以下計(jì)算條件可供參考： (1)各種情況下都應(yīng)選用下列光譜： S()：標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)輻射光譜函數(shù)（ISO 9845-1）； D()：標(biāo)準(zhǔn)光源（CIE D65，ISO 10526）光譜函數(shù)； R()：視見(jiàn)函數(shù)（ISO/CIE 10527）。 (2)冬季計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)條件應(yīng)為： 室內(nèi)空氣溫度 Tin=20 室外空氣溫度 Tout=-20 室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=3.6 W/(m2.K) 室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,out=16 W/(m2.K) 室內(nèi)平均輻射溫度 Trm,in=Tin 室外平均輻射溫度 Trm,out=Tout

4、 太陽(yáng)輻射照度 Is=300 W/m2 (3)夏季計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)條件應(yīng)為： 室內(nèi)空氣溫度 Tin=25 室外空氣溫度 Tout=30 室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù) hc,in=2.5 W/(m2.K) 室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,out=16 W/(m2.K) 室內(nèi)平均輻射溫度 Trm,in=Tin 室外平均輻射溫度 Trm,out=Tout 太陽(yáng)輻射照度 Is=500 W/m2 (4)計(jì)算傳熱系數(shù)應(yīng)采用冬季計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)條件，并取Is= 0 W/m2。 (5)計(jì)算遮陽(yáng)系數(shù)、太陽(yáng)能總透射比應(yīng)采用夏季計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)條件，并取Tout=25 。 (6)抗結(jié)露性能計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)邊界條件應(yīng)為： 室內(nèi)環(huán)境溫度 Tin=20 室外環(huán)境溫度 T

5、out=0 或 Tout=-10 或 Tout=-20 室內(nèi)相對(duì)濕度 RH=30% 或 RH=60% 室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,out=20 W/(m2.K) 室外風(fēng)速 V=4 m/s (7)計(jì)算框的太陽(yáng)能總透射比gf應(yīng)使用下列邊界條件： qin=·Is qin 通過(guò)框傳向室內(nèi)的凈熱流(W/m2)； 框表面太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)； Is 太陽(yáng)輻射照度 =500 W/m2。4.設(shè)計(jì)或評(píng)價(jià)建筑門窗、玻璃幕墻定型產(chǎn)品的熱工參數(shù)時(shí)，門窗框或幕墻框與墻的連接界面應(yīng)作為絕熱邊界條件處理。5 公共建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能應(yīng)分別符合表 5.4.1-1， 5.4.1-2，5.4.1-3，5.4.1-4，5.4.

6、1-5，5.4.1-6 的規(guī)定，其中外墻的傳 熱系數(shù)應(yīng)為包括結(jié)構(gòu)性熱橋在內(nèi)的加權(quán)平均值 Km。5. 4. 1-1 寒冷地區(qū)甲類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位體形系數(shù)0.30傳熱系數(shù) K W(m2·K)0.30體形系數(shù)0.40傳熱系數(shù) K W(m2·K)屋面0.450.35外墻(包括非透明幕墻)0.500.45地面接觸室外空氣的架空或外挑樓板0.500.45非采暖空調(diào)房間與采暖空調(diào)房間的隔墻或樓板1.21.2外窗(包括透明幕墻)傳熱系數(shù) KW/（m2·K）遮陽(yáng)系數(shù) Sw(東、西南向/北向)傳熱系數(shù) KW/（m2·K）遮陽(yáng)系數(shù) Sw(東、西南

7、向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比0.23.00.60 2.70.50 0.2窗墻面積比0.32.70.500.702.50.450.600.3窗墻面積比0.42.50.450.600.702.30.400.550.700.4窗墻面積比0.52.30.400.500.602.00.350.450.600.5窗墻面積比0.72.00.320.450.501.80.280.400.50透明屋頂部分2.50.402.50.40注：有外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)×外遮陽(yáng)的遮陽(yáng)系數(shù)；無(wú)外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)。5. 4. 1-2 寒冷地區(qū)乙類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)

8、系數(shù)限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位體形系數(shù)0.30傳熱系數(shù) K W(m2·K)0.30體形系數(shù)0.40傳熱系數(shù) K W(m2·K)屋面0.450.35外墻(包括非透明幕墻)0.500.45地面接觸室外空氣的架空或外挑樓板0.500.45非采暖空調(diào)房間與采暖空調(diào)房間的隔墻或樓板1.21.2外窗(包括透明幕墻)傳熱系數(shù) KW/（m2·K）遮陽(yáng)系數(shù) Sw(東、西南向/北向)傳熱系數(shù) KW/（m2·K）遮陽(yáng)系數(shù) Sw(東、西南向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比0.23.53.00.2窗墻面積比0.33.02.50.3窗墻面積比0.42.70.702.30.700

9、.4窗墻面積比0.52.30.602.00.600.5窗墻面積比0.72.00.501.80.50透明屋頂部分2.70.502.70.50 注：表同5.4.1-15.4.1-3 寒冷地區(qū)地面和地下室外墻熱阻限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位熱阻 R W(·K)采暖、空調(diào)地下室地面或地上采暖空調(diào)房間的地下室頂板1.5采暖、空調(diào)地下室外墻（與土壤接觸的墻）1.5注：1、地面熱阻系指建筑基礎(chǔ)持力層以上各層材料的熱阻之和；2、地下室外墻熱阻系指土壤以內(nèi)各層材料的熱阻之和。5. 4. 1-4 夏熱冬冷地區(qū)甲類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位傳熱系數(shù) K W(m2·K)屋面0.60外墻(包

10、括非透明幕墻)0.80地面接觸室外空氣的架空或外挑樓板0.60外窗(包括透明幕墻)傳熱系數(shù) KW/（m2·K）遮陽(yáng)系數(shù) Sw(東、西南向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比0.23.50.450.700.2窗墻面積比0.33.00.350.500.700.3窗墻面積比0.42.80.320.450.600.4窗墻面積比0.52.50.280.400.550.5窗墻面積比0.72.30.250.350.50透明屋頂部分2.70.35 注：表同5.4.1-15. 4. 1-5 夏熱冬冷地區(qū)乙類建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位傳熱系數(shù) K W(m2·K)屋

11、面0.70外墻(包括非透明幕墻)1.0地面接觸室外空氣的架空或外挑樓板1.0外窗(包括透明幕墻)傳熱系數(shù) KW/（m2·K）遮陽(yáng)系數(shù) Sw(東、西南向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比0.24.70.2窗墻面積比0.33.50.550.3窗墻面積比0.43.00.500.600.4窗墻面積比0.52.80.450.550.5窗墻面積比0.72.50.400.50透明屋頂部分3.00.40 注：表同5.4.1-15.4.1-6 寒冷地區(qū)地面和地下室外墻熱阻限值圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位熱阻 R W(·K)采暖、空調(diào)地下室地面或地上采暖空調(diào)房間的地下室頂板1.2采暖、空調(diào)地下室外

12、墻（與土壤接觸的墻）1.2注：表同5.4.1-3第一章 透明幕墻熱工性能計(jì)算書(shū)一、基本計(jì)算參數(shù)(固定部分D1)： 本計(jì)算為幕墻系統(tǒng)的熱工性能計(jì)算。1.幕墻計(jì)算單元的有關(guān)參數(shù) 總寬： W=5000 mm 總高： H=5000 mm 幕墻計(jì)算單元的總面積： At=W×H=25.0 m2 幕墻計(jì)算單元的玻璃總面積： Ag=20.00 m2 幕墻計(jì)算單元的框總面積： Af=5.00 m2 幕墻計(jì)算單元的玻璃區(qū)域周長(zhǎng)： l=90.000 m二、幕墻計(jì)算單元的傳熱系數(shù)計(jì)算： 1.框的傳熱系數(shù)Uf框的傳熱系數(shù)Uf：可以通過(guò)輸入數(shù)據(jù)，用二維有限單元法進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，得到窗框的傳熱系數(shù)。在沒(méi)有詳細(xì)的計(jì)算

13、結(jié)果可以應(yīng)用時(shí)，可以應(yīng)用按以下方法得到窗框的傳熱系數(shù)。本系統(tǒng)中給出的所有的數(shù)值全部是窗垂直安裝的情況。傳熱系數(shù)的數(shù)值包括了外框面積的影響。計(jì)算傳熱系數(shù)的數(shù)值時(shí)取內(nèi)表面換熱系數(shù)hin=8.0W/(m2·K)和外表面換熱系數(shù)hout=23 W/(m2·K)。(1) 塑料窗框：窗框材料窗框種類UfW/(m2·K)聚胺脂帶有金屬加強(qiáng)筋型材壁凈厚度5mm2.8PVC腔體截面從室內(nèi)到室外為兩腔結(jié)構(gòu)，無(wú)金屬加強(qiáng)筋2.2從室內(nèi)到室外為兩腔結(jié)構(gòu)，帶金屬加強(qiáng)筋2.7從室內(nèi)到室外為三腔結(jié)構(gòu)，無(wú)金屬加強(qiáng)筋2.0表B.0.2 帶有金屬鋼襯的塑料窗框的傳熱系數(shù)(2) 木窗框木窗框的Uf值是在

14、水氣含量在12%的情況下獲得，窗框厚度df的定義見(jiàn)圖B.0.2-2，Uf的數(shù)值可以從圖B.0.2-1中選取。圖B.0.2-1:木窗框以及金屬-木窗框的熱傳遞與窗框厚度df的關(guān)系圖B.0.2-2:不同窗戶系統(tǒng)窗框厚度df的定義(3) 金屬窗框：框的傳熱系數(shù)Uf的數(shù)值可以通過(guò)下列步驟計(jì)算獲得：1）金屬窗框Uf的傳熱系數(shù)公式為： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-1）式中：Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e窗各部件面積(m2)，其定義如圖3.2.2所示；圖3.2.2 窗各部件面積劃分示意圖hi窗框的內(nèi)表面換熱系數(shù)W/(m2·K)；he窗框的外表面換熱系數(shù)W/(m2

15、83;K)；Rf窗框截面的熱阻當(dāng)隔熱條的導(dǎo)熱系數(shù)為0.20.3W/(m·K) (m2·K/W)。2）金屬窗框截面的熱阻Rf按下式計(jì)算： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-2）沒(méi)有隔熱的金屬框，使用Uf0 =5.9 W/(m2·K)；具有隔熱的金屬窗框，Uf0的數(shù)值從圖B.0.2-3中粗線中選取，圖B.0.2-4、B.0.2-5為兩種不同的隔熱金屬框截面類型示意。圖B.0.2-3中，帶隔熱條的金屬窗框適用的條件是： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-3）式中：d熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離(mm)；bj熱斷橋j的寬度(mm)；bf窗框的寬

16、度(mm)。圖B.0.2-3 帶熱斷橋的金屬窗框的傳熱系數(shù)值圖B.0.2-4 截面類型1（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.3W/(m·K)的隔熱條） 圖B.0.2-5 截面類型2（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2W/(m·K)的泡沫材料）圖B.0.2-3中，采用泡沫材料隔熱金屬窗框的適用條件是： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-4）其中：d熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離(mm)；bj熱斷橋j的寬度 (mm);bf窗框的寬度(mm)。 框的傳熱系數(shù): Uf=3.61 W/(m2.K)2.框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)：窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)，主要描述

17、了在窗框、玻璃和間隔層之間交互作用下附加的熱傳遞，線性熱傳遞傳熱系數(shù)主要受間隔層材料傳導(dǎo)率的影響。在沒(méi)有精確計(jì)算的情況下，可采用表B.0.3估算窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)：表B.0.3鋁合金、鋼（不包括不銹鋼）中空玻璃的線傳熱系數(shù)窗框材料雙層或者三層未鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃 W/m·K雙層Low-E鍍膜三層采用兩片Low-E鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃 ( W/m·K)木窗框和塑料窗框0.040.06帶熱斷橋的金屬窗框0.060.08沒(méi)有斷橋的金屬窗框00.02注：這些值用來(lái)計(jì)算低輻射的中空玻璃窗，Ug=1.3W/(m2·K)，以及更低傳熱系數(shù)的中空玻璃。 線

18、傳熱系數(shù)=0.08 W/(m.k)3.玻璃的傳熱系數(shù)Ug玻璃傳熱系數(shù)計(jì)算方法1.1基本公式(1)一般原理本方法是以下列公式為計(jì)算基礎(chǔ)的： （JGJ 113-2009 A.0.1-2）式中玻璃的外表?yè)Q熱系數(shù)W/(m2·K)；玻璃的內(nèi)表?yè)Q熱系數(shù)W/(m2·K)；多層玻璃系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2·K)。多層玻璃系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)按下式計(jì)算： （JGJ 113-2009 A.0.2-1）式中氣體空隙的導(dǎo)熱率W/(m2·K)；氣體層的數(shù)量；材料層的數(shù)量；每一個(gè)材料層的厚度(m)；每一個(gè)材料層的熱阻(m·K/W)。氣體間隙的導(dǎo)熱率按下式計(jì)算： （JGJ 113-2

19、009 A.0.2-2）式中輻射導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2·K)；氣體的導(dǎo)熱系數(shù)(包括傳導(dǎo)和對(duì)流) W/(m2·K)。(2)輻射導(dǎo)熱系數(shù)輻射導(dǎo)熱系數(shù)由下式給出： （JGJ 113-2009 A.0.2-10）式中斯蒂芬波爾茲曼常數(shù)：=0.0000000567；和在間隙層中的玻璃界面平均絕對(duì)溫度下的校正發(fā)射率；氣體平均絕對(duì)溫度(K) ，=273+T，T為攝氏溫度()。(3)氣體導(dǎo)熱系數(shù)氣體導(dǎo)熱系數(shù)由下式給出： （JGJ 113-2009 A.0.2-3）式中氣體層的厚度(m)；氣體導(dǎo)熱率W/(m·K)。是努塞特準(zhǔn)數(shù)，由下式給出： （JGJ 113-2009 A.0.2-4）

20、式中一個(gè)常數(shù)；格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)；普蘭特準(zhǔn)數(shù)；冪指數(shù)。如果，則取1。格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)由下式計(jì)算： （JGJ 113-2009 A.0.2-5）普蘭特準(zhǔn)數(shù)按下式計(jì)算： （JGJ 113-2009 A.0.2-6） 式中 氣體間層兩側(cè)玻璃內(nèi)表面的溫度差(K)；氣體密度()；氣體的動(dòng)態(tài)粘度；氣體的比熱J/(kg·K)。對(duì)于垂直空間，其中A0.035,n=0.38；水平情況：A=0.16,n=0.28;傾斜45度：A=0.10,n=0.31（JGJ 113-2009 A.0.2-4）。本系統(tǒng)中取=15K（JGJ 113-2009 A.0.3-3）；采用垂直空間，取A0.035,n=0.38。本工程

21、中，玻璃系統(tǒng)傳熱系數(shù)的計(jì)算過(guò)程 選擇玻璃類型： 中空玻璃 計(jì)算模型如下所示： 玻璃采用:6.000+12.000A+6.000中空玻璃(1)、計(jì)算玻璃系統(tǒng)的總熱阻Rsum第一塊玻璃的熱阻R1計(jì)算過(guò)程 玻璃厚度:6.000 mm 玻璃導(dǎo)熱系數(shù):1.000 W/(m.k) 玻璃校正發(fā)射率:1=0.100 R1=d1r1 (第一層玻璃的熱阻) =(6.000/1000)/1.000 =0.006 m2.K/W第一塊玻璃與第二塊玻璃之間的總熱阻R2計(jì)算過(guò)程 玻璃厚度:6.000 mm 玻璃導(dǎo)熱系數(shù):1.000 W/(m.k) 玻璃校正發(fā)射率:2=0.837 氣體層厚度:S=12.000 mm 氣體密度

22、:P=1.189 kg/m3 氣體導(dǎo)熱率:=2.576×10-2 W/(m.k) 氣體比熱:c=1.008×103 J/(kg.K) 氣體動(dòng)態(tài)粘度:=1.811×10-5 kg/(m.s) 氣體名稱:空氣 氣體絕對(duì)溫度:Tm=293.000 K Pr=×c/ =1.811/100000×1.008×103/(2.576/100) =0.709 Gr=9.81×S3×T×P2/(Tm×2) =9.81×(12.000/1000)3×15×(1.189)2/(293.0

23、00×(1.811×10-5)2) =3740.789 Nu=A(Gr×Pr)n =0.035×(0.709×3740.789)0.38 =0.700 因?yàn)镹u<=1,所以Nu的取值為1 hg=Nu×/s =1.000×(2.576/100)/(12.000/1000) =2.147 hr=4(1/1+1/2-1)-1Tm3 =4×0.0000000567×(1/0.100+1/0.837-1)-1×293.0003 =0.560 hs=hg+hr=2.147+0.560=2.706 Ra

24、=1/hs=1/2.706=0.370 m2.K/W (第一層氣體的熱阻) Rb=d2r2=(6.000/1000)/1.000=0.006 m2.K/W (第二層玻璃的熱阻) R2=R1+Ra+Rb =0.006+0.370+0.006 =0.382 m2.K/W Rsum=R2=0.382 m2.K/W 玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù)取為8.000 W/(m2.K) 玻璃外表面換熱系數(shù)取為21.000 W/(m2.K) 玻璃傳熱系數(shù)Ug=1/(1/hin+1/hhou+Rsum) Ug=1/(1/8.000+1/21.000+0.382)=1.80 W/(m2.K)4.幕墻計(jì)算單元的傳熱系數(shù)Ut的計(jì)算

25、 Ut=(Ag·Ug+Af·Uf+l·)/At =(20.00×1.80+5.00×3.61+90.000×0.08)/25.00 =2.45 W/(m2.K) 2.45<=2.60 傳熱系數(shù)滿足要求！ 三、太陽(yáng)能透射比及遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算： 1.太陽(yáng)能總透射比gt 通過(guò)玻璃、門窗或玻璃幕墻成為室內(nèi)得熱量的太陽(yáng)輻射部分與投射到玻璃、門窗或玻璃幕墻構(gòu)件上的太陽(yáng)輻射照度的比值。成為室內(nèi)得熱量的太陽(yáng)輻射部分包括太陽(yáng)輻射投射的得熱量和太陽(yáng)輻射被構(gòu)件吸收再傳入室內(nèi)的得熱量?jī)刹糠帧?.框的太陽(yáng)能總透射比gf gf=f·Uf/(Asurf

26、/Af·hout)式中： hout - 外表面換熱系數(shù) W/(m2.K)； f - 框表面太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)； Uf - 框的傳熱系數(shù) W/(m2.K)； Asurf - 框的外表面面積 (m2)； Af - 框面積 (m2)。 gf=f·Uf/(Asurf/Af·hout) =(0.4×3.61)/(5.00/5.00×21) =0.0693.玻璃(或者其它鑲嵌板)區(qū)域太陽(yáng)能總透射比 gg - 玻璃區(qū)域太陽(yáng)能總透射比； Sc - 玻璃區(qū)域的遮陽(yáng)系數(shù)； gp - 其它鑲嵌板區(qū)域太陽(yáng)能總透射比。 gg=Sc×0.87=0.458×

27、;0.87=0.3984.太陽(yáng)能總透射比gt： gt=(Ag·gg+Af·gf)/At =(20.00×0.398+5.00×0.069)/25.00 =0.335.遮陽(yáng)系數(shù) 幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)應(yīng)為整個(gè)計(jì)算單元的太陽(yáng)能總透射比與標(biāo)準(zhǔn)3mm 厚透明玻璃的太陽(yáng)能總透射比的比值： SC=gt/0.87式中： SC - 幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)； gt - 幕墻計(jì)算單元的太陽(yáng)能總透射比。 SC=gt/0.87=0.33/0.87=0.38 0.38<=0.40 幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)滿足要求！ 四、可見(jiàn)光投射比計(jì)算t 標(biāo)準(zhǔn)光源透過(guò)門窗或幕墻構(gòu)件成為室內(nèi)的

28、人眼可見(jiàn)光與投射到門窗或幕墻構(gòu)件上的人眼可見(jiàn)光，采用人眼視見(jiàn)函數(shù)加權(quán)的比值。 幕墻計(jì)算單元的可見(jiàn)光透射比的計(jì)算公式為 t=(Ag·v)/At式中： t - 幕墻計(jì)算單元的可見(jiàn)光透射比； Ag - 幕墻計(jì)算單元的玻璃的面積 (m2)； At - 幕墻計(jì)算單元的總面積 (m2)； v - 玻璃可見(jiàn)光透射比為0.766。 t=(Ag·v)/At =(20.00×0.766)/25.00 =0.61 0.61>=0.40 可見(jiàn)光透射比滿足要求！ 五、結(jié)露計(jì)算： 1.在進(jìn)行建筑門窗、玻璃幕墻產(chǎn)品性能分級(jí)時(shí)，所采用的計(jì)算條件如下： 室內(nèi)環(huán)境溫度 Tin=20 ； 室外環(huán)

29、境溫度 Tout=0 或 Tout=-10 或 Tout=-20 ； 室內(nèi)相對(duì)濕度 RH=30% 或 RH=60%； 室外對(duì)流換熱系數(shù) hc,out=20 W/(m2.K) 室外風(fēng)速 V=4 m/s； 室外平均輻射溫度等于室外環(huán)境氣溫； 室內(nèi)平均輻射溫度等于室內(nèi)環(huán)境氣溫。2.水（冰）表面的飽和水蒸汽壓可采用下式計(jì)算： Es=E0×10(a×t)/(b+t)式中： E0 - 空氣溫度為0時(shí)的飽和水蒸汽壓，取E0=6.11 hPa； t - 空氣溫度 ()； a、b - 參數(shù)，對(duì)于水面（t>0），a=7.5，b237.3；對(duì)于冰面（t0），a=9.5，b265.5。3.在

30、空氣相對(duì)濕度f(wàn)下，空氣的水蒸汽壓可按下式計(jì)算： e=f·Es式中： e - 空氣的水蒸汽壓 (hPa)； f - 空氣的相對(duì)濕度 ()； Es - 空氣的飽和水蒸汽壓，hPa。4.空氣的結(jié)露點(diǎn)溫度可以采用下面公式計(jì)算： Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 注：lg(e/6.11)表示取以10為底，e/6.11的對(duì)數(shù)。式中： Td - 空氣的結(jié)露點(diǎn)溫度 ()； e - 空氣的水蒸汽壓 (hPa)； a、b - 參數(shù)，對(duì)于水面（t>0），a=7.5，b=237.3；對(duì)于冰面（t0），a=9.5，b=265.5。5.本計(jì)算所采用的計(jì)算條件： 室內(nèi)環(huán)境溫度 Tin=20.000

31、 ； 室外環(huán)境溫度 Tout=0.000 ； 室內(nèi)相對(duì)濕度 f=50 %； a、b - 參數(shù)，對(duì)于水面（t>0），a=7.5，b237.3； E0=6.11 hPa。 Es=E0×10(a×t)/(b+t) =6.11×10(7.5×20.000)/(237.3+20.000) =6.11×100.583 =23.389 hPa e=f·Es =0.500×23.389 =11.695 hPa Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) =237.3/(7.5/lg(11.695/6.11)-1) =9.27 6.本計(jì)

32、算只對(duì)幕墻計(jì)算單元的玻璃的結(jié)露性能進(jìn)行計(jì)算分析： 室內(nèi)環(huán)境溫度 Tin=20.000 室外環(huán)境溫度 Tout=0.000 玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù) hbi=8.000 W/(m2.K) 玻璃外表面換熱系數(shù) hbe=21.000 W/(m2.K) 幕墻計(jì)算單元的玻璃結(jié)露性能評(píng)價(jià)指標(biāo)(室內(nèi)玻璃表面溫度) Tpj 幕墻計(jì)算單元的玻璃的傳熱系數(shù) Ug=1.80 W/(m2.K) Ug·(Tin-Tout)=hbi·(Tin-Tpj) Tpj=Tin-(Tin-Tout)·Ug/hbi =20.000-(20.000-0.000)×1.80/8.000=15.49 因?yàn)?/p>

33、Td=9.27 小于 室內(nèi)玻璃表面溫度Tpj=15.49 ；結(jié)露性能滿足要求。 一、基本計(jì)算參數(shù)(開(kāi)啟部分D2)： 本計(jì)算為幕墻系統(tǒng)的熱工性能計(jì)算。1.幕墻計(jì)算單元的有關(guān)參數(shù) 總寬： W=5000 mm 總高： H=5000 mm 幕墻計(jì)算單元的總面積： At=W×H=25.0 m2 幕墻計(jì)算單元的玻璃總面積： Ag=18.75 m2 幕墻計(jì)算單元的框總面積： Af=6.25 m2 幕墻計(jì)算單元的玻璃區(qū)域周長(zhǎng)： l=80.000 m二、幕墻計(jì)算單元的傳熱系數(shù)計(jì)算： 1.框的傳熱系數(shù)Uf框的傳熱系數(shù)Uf：可以通過(guò)輸入數(shù)據(jù)，用二維有限單元法進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，得到窗框的傳熱系數(shù)。在沒(méi)有詳細(xì)的計(jì)

34、算結(jié)果可以應(yīng)用時(shí)，可以應(yīng)用按以下方法得到窗框的傳熱系數(shù)。本系統(tǒng)中給出的所有的數(shù)值全部是窗垂直安裝的情況。傳熱系數(shù)的數(shù)值包括了外框面積的影響。計(jì)算傳熱系數(shù)的數(shù)值時(shí)取內(nèi)表面換熱系數(shù)hin=8.0W/(m2·K)和外表面換熱系數(shù)hout=23 W/(m2·K)。(1) 塑料窗框：窗框材料窗框種類UfW/(m2·K)聚胺脂帶有金屬加強(qiáng)筋型材壁凈厚度5mm2.8PVC腔體截面從室內(nèi)到室外為兩腔結(jié)構(gòu)，無(wú)金屬加強(qiáng)筋2.2從室內(nèi)到室外為兩腔結(jié)構(gòu)，帶金屬加強(qiáng)筋2.7從室內(nèi)到室外為三腔結(jié)構(gòu)，無(wú)金屬加強(qiáng)筋2.0表B.0.2 帶有金屬鋼襯的塑料窗框的傳熱系數(shù)(2) 木窗框木窗框的Uf值是

35、在水氣含量在12%的情況下獲得，窗框厚度df的定義見(jiàn)圖B.0.2-2，Uf的數(shù)值可以從圖B.0.2-1中選取。圖B.0.2-1:木窗框以及金屬-木窗框的熱傳遞與窗框厚度df的關(guān)系圖B.0.2-2:不同窗戶系統(tǒng)窗框厚度df的定義(3) 金屬窗框：框的傳熱系數(shù)Uf的數(shù)值可以通過(guò)下列步驟計(jì)算獲得：1）金屬窗框Uf的傳熱系數(shù)公式為： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-1）式中：Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e窗各部件面積(m2)，其定義如圖3.2.2所示；圖3.2.2 窗各部件面積劃分示意圖hi窗框的內(nèi)表面換熱系數(shù)W/(m2·K)；he窗框的外表面換熱系數(shù)W/(m2&#

36、183;K)；Rf窗框截面的熱阻當(dāng)隔熱條的導(dǎo)熱系數(shù)為0.20.3W/(m·K) (m2·K/W)。2）金屬窗框截面的熱阻Rf按下式計(jì)算： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-2）沒(méi)有隔熱的金屬框，使用Uf0 =5.9 W/(m2·K)；具有隔熱的金屬窗框，Uf0的數(shù)值從圖B.0.2-3中粗線中選取，圖B.0.2-4、B.0.2-5為兩種不同的隔熱金屬框截面類型示意。圖B.0.2-3中，帶隔熱條的金屬窗框適用的條件是： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-3）式中：d熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離(mm)；bj熱斷橋j的寬度(mm)；bf窗框的

37、寬度(mm)。圖B.0.2-3 帶熱斷橋的金屬窗框的傳熱系數(shù)值圖B.0.2-4 截面類型1（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.3W/(m·K)的隔熱條） 圖B.0.2-5 截面類型2（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2W/(m·K)的泡沫材料）圖B.0.2-3中，采用泡沫材料隔熱金屬窗框的適用條件是： （JGJ/T 151-2008 B.0.2-4）其中：d熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離(mm)；bj熱斷橋j的寬度 (mm);bf窗框的寬度(mm)。 框的傳熱系數(shù): Uf=3.61 W/(m2.K)2.框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)：窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)，主要描

38、述了在窗框、玻璃和間隔層之間交互作用下附加的熱傳遞，線性熱傳遞傳熱系數(shù)主要受間隔層材料傳導(dǎo)率的影響。在沒(méi)有精確計(jì)算的情況下，可采用表B.0.3估算窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)：表B.0.3鋁合金、鋼（不包括不銹鋼）中空玻璃的線傳熱系數(shù)窗框材料雙層或者三層未鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃 W/m·K雙層Low-E鍍膜三層采用兩片Low-E鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃 ( W/m·K)木窗框和塑料窗框0.040.06帶熱斷橋的金屬窗框0.060.08沒(méi)有斷橋的金屬窗框00.02注：這些值用來(lái)計(jì)算低輻射的中空玻璃窗，Ug=1.3W/(m2·K)，以及更低傳熱系數(shù)的中空玻璃。

39、線傳熱系數(shù)=0.08 W/(m.k)3.玻璃的傳熱系數(shù)Ug玻璃傳熱系數(shù)計(jì)算方法1.1基本公式(1)一般原理本方法是以下列公式為計(jì)算基礎(chǔ)的： （JGJ 113-2009 A.0.1-2）式中玻璃的外表?yè)Q熱系數(shù)W/(m2·K)；玻璃的內(nèi)表?yè)Q熱系數(shù)W/(m2·K)；多層玻璃系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2·K)。多層玻璃系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)按下式計(jì)算： （JGJ 113-2009 A.0.2-1）式中氣體空隙的導(dǎo)熱率W/(m2·K)；氣體層的數(shù)量；材料層的數(shù)量；每一個(gè)材料層的厚度(m)；每一個(gè)材料層的熱阻(m·K/W)。氣體間隙的導(dǎo)熱率按下式計(jì)算： （JGJ 113-

40、2009 A.0.2-2）式中輻射導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2·K)；氣體的導(dǎo)熱系數(shù)(包括傳導(dǎo)和對(duì)流) W/(m2·K)。(2)輻射導(dǎo)熱系數(shù)輻射導(dǎo)熱系數(shù)由下式給出： （JGJ 113-2009 A.0.2-10）式中斯蒂芬波爾茲曼常數(shù)：=0.0000000567；和在間隙層中的玻璃界面平均絕對(duì)溫度下的校正發(fā)射率；氣體平均絕對(duì)溫度(K) ，=273+T，T為攝氏溫度()。(3)氣體導(dǎo)熱系數(shù)氣體導(dǎo)熱系數(shù)由下式給出： （JGJ 113-2009 A.0.2-3）式中氣體層的厚度(m)；氣體導(dǎo)熱率W/(m·K)。是努塞特準(zhǔn)數(shù)，由下式給出： （JGJ 113-2009 A.0.2-4

41、）式中一個(gè)常數(shù)；格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)；普蘭特準(zhǔn)數(shù)；冪指數(shù)。如果，則取1。格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)由下式計(jì)算： （JGJ 113-2009 A.0.2-5）普蘭特準(zhǔn)數(shù)按下式計(jì)算： （JGJ 113-2009 A.0.2-6） 式中 氣體間層兩側(cè)玻璃內(nèi)表面的溫度差(K)；氣體密度()；氣體的動(dòng)態(tài)粘度；氣體的比熱J/(kg·K)。對(duì)于垂直空間，其中A0.035,n=0.38；水平情況：A=0.16,n=0.28;傾斜45度：A=0.10,n=0.31（JGJ 113-2009 A.0.2-4）。本系統(tǒng)中取=15K（JGJ 113-2009 A.0.3-3）；采用垂直空間，取A0.035,n=0.38。本工

42、程中，玻璃系統(tǒng)傳熱系數(shù)的計(jì)算過(guò)程 選擇玻璃類型： 中空玻璃 計(jì)算模型如下所示： 玻璃采用:6.000+12.000A+6.000中空玻璃(1)、計(jì)算玻璃系統(tǒng)的總熱阻Rsum第一塊玻璃的熱阻R1計(jì)算過(guò)程 玻璃厚度:6.000 mm 玻璃導(dǎo)熱系數(shù):1.000 W/(m.k) 玻璃校正發(fā)射率:1=0.100 R1=d1r1 (第一層玻璃的熱阻) =(6.000/1000)/1.000 =0.006 m2.K/W第一塊玻璃與第二塊玻璃之間的總熱阻R2計(jì)算過(guò)程 玻璃厚度:6.000 mm 玻璃導(dǎo)熱系數(shù):1.000 W/(m.k) 玻璃校正發(fā)射率:2=0.837 氣體層厚度:S=12.000 mm 氣體密

43、度:P=1.189 kg/m3 氣體導(dǎo)熱率:=2.576×10-2 W/(m.k) 氣體比熱:c=1.008×103 J/(kg.K) 氣體動(dòng)態(tài)粘度:=1.811×10-5 kg/(m.s) 氣體名稱:空氣 氣體絕對(duì)溫度:Tm=293.000 K Pr=×c/ =1.811/100000×1.008×103/(2.576/100) =0.709 Gr=9.81×S3×T×P2/(Tm×2) =9.81×(12.000/1000)3×15×(1.189)2/(293.

44、000×(1.811×10-5)2) =3740.789 Nu=A(Gr×Pr)n =0.035×(0.709×3740.789)0.38 =0.700 因?yàn)镹u<=1,所以Nu的取值為1 hg=Nu×/s =1.000×(2.576/100)/(12.000/1000) =2.147 hr=4(1/1+1/2-1)-1Tm3 =4×0.0000000567×(1/0.100+1/0.837-1)-1×293.0003 =0.560 hs=hg+hr=2.147+0.560=2.706 R

45、a=1/hs=1/2.706=0.370 m2.K/W (第一層氣體的熱阻) Rb=d2r2=(6.000/1000)/1.000=0.006 m2.K/W (第二層玻璃的熱阻) R2=R1+Ra+Rb =0.006+0.370+0.006 =0.382 m2.K/W Rsum=R2=0.382 m2.K/W 玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù)取為8.000 W/(m2.K) 玻璃外表面換熱系數(shù)取為21.000 W/(m2.K) 玻璃傳熱系數(shù)Ug=1/(1/hin+1/hhou+Rsum) Ug=1/(1/8.000+1/21.000+0.382)=1.80 W/(m2.K)4.幕墻計(jì)算單元的傳熱系數(shù)Ut的計(jì)

46、算 Ut=(Ag·Ug+Af·Uf+l·)/At =(18.75×1.80+6.25×3.61+80.000×0.08)/25.00 =2.51 W/(m2.K) 2.51<=2.60 傳熱系數(shù)滿足要求！ 三、太陽(yáng)能透射比及遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算： 1.太陽(yáng)能總透射比gt 通過(guò)玻璃、門窗或玻璃幕墻成為室內(nèi)得熱量的太陽(yáng)輻射部分與投射到玻璃、門窗或玻璃幕墻構(gòu)件上的太陽(yáng)輻射照度的比值。成為室內(nèi)得熱量的太陽(yáng)輻射部分包括太陽(yáng)輻射投射的得熱量和太陽(yáng)輻射被構(gòu)件吸收再傳入室內(nèi)的得熱量?jī)刹糠帧?.框的太陽(yáng)能總透射比gf gf=f·Uf/(Asur

47、f/Af·hout)式中： hout - 外表面換熱系數(shù) W/(m2.K)； f - 框表面太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)； Uf - 框的傳熱系數(shù) W/(m2.K)； Asurf - 框的外表面面積 (m2)； Af - 框面積 (m2)。 gf=f·Uf/(Asurf/Af·hout) =(0.4×3.61)/(6.25/6.25×21) =0.0693.玻璃(或者其它鑲嵌板)區(qū)域太陽(yáng)能總透射比 gg - 玻璃區(qū)域太陽(yáng)能總透射比； Sc - 玻璃區(qū)域的遮陽(yáng)系數(shù)； gp - 其它鑲嵌板區(qū)域太陽(yáng)能總透射比。 gg=Sc×0.87=0.489

48、5;0.87=0.4254.太陽(yáng)能總透射比gt： gt=(Ag·gg+Af·gf)/At =(18.75×0.425+6.25×0.069)/25.00 =0.345.遮陽(yáng)系數(shù) 幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)應(yīng)為整個(gè)計(jì)算單元的太陽(yáng)能總透射比與標(biāo)準(zhǔn)3mm 厚透明玻璃的太陽(yáng)能總透射比的比值： SC=gt/0.87式中： SC - 幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)； gt - 幕墻計(jì)算單元的太陽(yáng)能總透射比。 SC=gt/0.87=0.34/0.87=0.39 0.39<=0.40 幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)滿足要求！ 四、可見(jiàn)光投射比計(jì)算t 標(biāo)準(zhǔn)光源透過(guò)門窗或幕墻構(gòu)件成為室內(nèi)的人眼可見(jiàn)光與投射到門窗或幕墻構(gòu)件上的人眼可見(jiàn)光，采用人眼視見(jiàn)函數(shù)加權(quán)的比值。 幕墻計(jì)算單元的可見(jiàn)光透射比的計(jì)算公式為 t=(Ag·v)/At式中： t - 幕墻計(jì)算單元的可見(jiàn)光透射比； Ag - 幕墻計(jì)算單元的玻璃的面積 (m2)； At - 幕墻計(jì)算單元的總面積 (m2)； v - 玻璃可見(jiàn)光透射比為0.766。 t=(Ag·v)/At =(18.75×0.766)/2