外裝飾結(jié)構(gòu)熱工性能設(shè)計(jì)計(jì)算書

外裝飾結(jié)構(gòu)熱工性能設(shè)計(jì)計(jì)算書二〇〇八年十一月

目錄TOC\f\h\z\t"標(biāo)題2,1,標(biāo)題3,2"1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 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)hoKt=23W/m2·K?？虻膫鳠嵯禂?shù)Kf的數(shù)值可以通過(guò)下列程序獲得：a)對(duì)沒(méi)有熱斷橋的金屬框，使用Kf0=5.9W/(m2·K)；b)對(duì)具有斷橋的金屬框，Kf0的數(shù)值從下圖粗線中選取；帶熱斷橋的金屬窗框的傳熱系數(shù)值金屬窗框Rf的熱阻通過(guò)下式獲得：金屬窗框Kf的傳熱系數(shù)公式為：截面類型1（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.3W/m.K的隔熱條）式中：Ad.i,Ad,e,Af,i,Af,e——窗各部件面積，m2；其定義如下圖所示。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/m2K；he——窗框的外表面換熱系數(shù)，W/m2K；Rf——窗框截面的熱阻（隔熱條的導(dǎo)熱系數(shù)為0.2～0.3W/m.K），m2K/W。d——熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離；bj——熱斷橋j的寬度；bf——窗框的寬度。截面類型2（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2W/m.K的泡沫材料）其中：d——熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離；bj——熱斷橋的寬度j;bf——窗框的寬度。幕墻框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)ψ窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)ψ，主要描述了在窗框、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)ψ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，可采用下表估算窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)ψ：鋁合金、鋼（不包括不銹鋼）中空玻璃的線傳熱系數(shù)ψ窗框材料雙層或者三層未鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃ψ(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ψ(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，Kg=1.3W/(m2.K)，以及更低傳熱系數(shù)的中空玻璃。本結(jié)構(gòu)采用斷熱型材型材，通過(guò)近似計(jì)算，查表得：Kf=2.8W/(m2·K)；ψ=0.08W/m·K幕墻整體的傳熱系數(shù)K值實(shí)際結(jié)構(gòu)中需要考慮金屬框及周邊洞口的影響，并進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。K=(ΣAg·Kg+ΣAf·Kf+Σlψ·ψ)/A在上面的公式中：K：計(jì)算后的K值；Ag：玻璃總面積；Kg：玻璃板的K值；Af：金屬框總面積；Kf：金屬框的K值；lψ：玻璃區(qū)域的總周長(zhǎng)；ψ：線傳熱系數(shù)；A：幕墻總面積；K冬季=(ΣAg·Kg+ΣAf·Kf+Σlψ·ψ)/A=(7.783×1.7036+1.217×2.8+27.12×0.08)/9=2.093W/(m2·K)K夏季=(ΣAg·Kg+ΣAf·Kf+Σlψ·ψ)/A=(7.783×1.7699+1.217×2.8+27.12×0.08)/9=2.15W/(m2·K)按規(guī)范GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，本處的K值應(yīng)該不大于2.7W/(m2·k)，所以滿足規(guī)范要求!太陽(yáng)能透射比及遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算太陽(yáng)能總透射比gt：通過(guò)門窗或幕墻構(gòu)件成為室內(nèi)的熱量的太陽(yáng)輻射與投射到門窗或幕墻構(gòu)件上的太陽(yáng)輻射的比值。成為室內(nèi)熱量的太陽(yáng)輻射部分包括直接的太陽(yáng)能透射得熱和被構(gòu)件吸收的太陽(yáng)輻射再經(jīng)傳熱進(jìn)入室內(nèi)的得熱。(1)框的太陽(yáng)能總透射比gfgf=αf·Kf/(Asurf/Af·hout)式中：hout：外表面換熱系數(shù)W/(m2·K)；αf：框表面太陽(yáng)輻射吸收系數(shù)，取0.4；Kf：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=αf·Kf/(Asurf/Af·hout)=0.4×2.8/(1.385/1.217×19)=0.052(2)幕墻玻璃區(qū)域太陽(yáng)能總透射比gg：玻璃區(qū)域太陽(yáng)能總透射比；gg=0.3(3)幕墻計(jì)算單元太陽(yáng)能總透射比gtgt=(ΣAg×gg+ΣAf·gf)/A=(7.783×0.3+1.217×0.052)/9=0.266幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)幕墻計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)應(yīng)為幕墻計(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)算單元太陽(yáng)能總透射比。SC=gt/0.87=0.266/0.87=0.306按照最新規(guī)范《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，滿足要求。幕墻計(jì)算單元可見(jiàn)光透射比計(jì)算標(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)算單元可見(jiàn)光透射比的計(jì)算公式為τt=(ΣAg×τv)/At式中：τt：幕墻計(jì)算單元可見(jiàn)光透射比；Ag：幕墻玻璃的面積m2；At：幕墻的總面積m2。τv：玻璃可見(jiàn)光透射比為0.64；τt=(ΣAg×τv)/At=(7.783×0.64)/9=0.553對(duì)于居住建筑，玻璃的可見(jiàn)光透射比不做要求；對(duì)于公共建筑，按照4.2.4[GB50189-2005]的規(guī)定，當(dāng)窗墻比小于0.40時(shí)，玻璃的可見(jiàn)光透射比不應(yīng)小于0.4；所以，對(duì)于本工程滿足要求。結(jié)露計(jì)算水(冰)表面的飽和水蒸汽壓計(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=6.11hPa；t：空氣溫度，℃；a、b：參數(shù)，對(duì)于水面(t>0℃)，a=7.5，b＝237.3；對(duì)于冰面(t≤0℃)，a=9.5，b＝265.5。Es=E0×10((a×t)/(b+t))=6.11×10((7.5×20)/(237.3+20))=23.389在空氣相對(duì)濕度f(wàn)下，空氣的水蒸汽壓計(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；e=f·Es=0.50×23.389=11.694空氣的結(jié)露點(diǎn)溫度計(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(t≤0℃)，a=9.5，b=265.5。Td=b/(a/lg(e/6.11)-1)=237.3/((7.5/lg(11.694/6.11))-1)=9.268℃幕墻玻璃內(nèi)表面的計(jì)算溫度：室內(nèi)環(huán)境溫度：Tin=20.0℃；室外環(huán)境溫度：Tout=-20℃；玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù)：hbi=8.0W/(m2·K)；玻璃外表面換熱系數(shù)：hbe=23.0W/(m2·K)；幕墻玻璃的傳熱系數(shù)：Kg=1.7036W/(