民用建筑热工设计 规范 • 附录二建筑热工设 计计算公式及参数 • 内表面换热阻 0.11m^2*K/W换算 成换热系数为 9.1W/m^2*K • 外表面换热阻 0.04m^2*K/W换算 成换热系数为 25W/m^2*K 建筑门窗玻璃幕墙 热工计算规程 • 附录A 玻璃传热系 数计算方法 • 内表面换热系数为 8W/m^2*K • 外表面换热系数为 20W/m^2*K 建筑玻璃应用技术 技程 • 10.1计算环境边界 条件 • 内表面换热系数为 8W/m^2*K • 外表面换热系数为 23W/m^2*K
辐射换热系数
Hr
•自然界中的各个物体都在不停地想空间散发出辐射热，同时又在不停地吸收其他物体散 发出的辐射热，这种在物体表面之间由辐射与吸收综合作用下完成的热量传递就是辐射换 热。
线传热系数
定义：表示门窗或幕墙玻璃边缘与框的组合传热效应所产生附 加传热量的参数，简称线传热系数。 线传热系数，顾名思义，是通过框与玻璃接触，传递给玻 璃的热量散失，也就是边缘玻璃的额外热量损失。
LBNL软件计算实例
Optics
玻璃的光学分析
LBNL
Window
整窗玻璃的热工计 算及单片玻璃热工 性能计算 复杂模型的热工计 算
THERM
OPTICS
（1） 支持光谱和国际玻璃光谱数据格式； （2） 多层玻璃系统的光学热工性能计算与玻璃模拟设计； （3） 玻璃光谱曲线及颜色显示； （4） 玻璃表面温度计算及显示； （5） NFRC、ISO标准计算，玻璃更换厚度、膜层等模拟设计；
热工定义及 计算流程讲解
甘旭东
深圳市三鑫幕墙工程有限公司
内容摘要
1.热量散失的途径 2.热工计算重要参数的定义 3.线传热系数的介绍 4.LBNL软件计算计算实例 5.非透明幕墙手算方法 6.欧标、美标、国标U值区别 7.结露计算
重要定义
传热系数
•两侧环境温度差1K（1℃）时，在单位时间内通过单位面积门窗或玻璃幕墙的热量。
对于空气的传热系数，很多人 有误区，就是空气层越厚，热工 性能越好，这并不完全正确，较 厚的空气层，空气流动也较快， 加大热量的散失。
非透明幕墙热工计算
外表面边界条件
• 温度-20℃ • 对流换热系数20W/m^2*K • 外表面材料发射率0.9 • 温度20℃
内表面边界条件

• 对流换热系数8W/m^2*K • 内表面材料发射率0.9
3.6
ASHRAE/NFRC
3.6
20
26
16
冬季
/
/
8
边框附近玻璃边 缘（63.5mm以内） 的室外对
由于各国材料的导热系数大 部分相同，起主导因素的就 是换热系数，根据以上表格 可知计算出的U值：欧标K< 中标K<美标U。当进口玻璃 采用欧标计算的K值，大部 分会比国内的K值小，这时 就需要注意，并不是进口玻 璃的传热优于国内玻璃热工 性能，需要进一步比较。
25 30
24 32
25 30
2.5
ASHRAE/NFRC
2.5
8
15
16
500
783
500
结露计算 1.湿度对露点温度影响
根据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJT 151-2008规范中的公式计算， 当室内空气温度在20℃时： 相对湿度60%时，结露温度为12℃ 相对湿度50%时，结露温度为9.27℃ 相对湿度40%时，结露温度为6℃ 相对湿度30%时，结露温度为1.92℃ 相对湿度20%时，结露温度为-3.61℃ 正常适合人体的室内相对湿度为35%-60%，应取60%时的结露温度，由于比 较难以达到，适当可取%40。最恰当的是取当地气象资料。
结露计算 2.THERM计算
结露计算 3.笔算
手算结露有一种近似计算的方法，根据各个框包括玻璃的传热系数， 可以求得框及玻璃表面的平均温度，将这个值与露点温度进行对比，从 而校核是否结露。（由于此种计算的是表面的平均温度，玻璃计算比较 准确，框用的是T50的温度，比T10要高，所以校核的准确性比较差）具体 计算如下：
WINDOW计算实例
对于简单幕墙的热工计算，window软件常用的只有组合玻璃系 统，我们可以从中国玻璃网中下载一些成品玻璃的性能参数，然后 进行组合成我们所需要的成品玻璃。 在使用window时，边界条件是很重要的一项设置，这里需要注 意。
THERM计算实例
对于幕墙横竖框，及一些复杂模型，由于热量散失的并联性，传 递路径多变，必须借助有限元软件，进行分析。 用THERM进行计算分为下列几步骤： 1.节点简化，并保存为DXF文件 2.将导入THERM软件中 3.定义材料参数 4.定义边界条件 5.用代替面板计算框的传热系数 6.用window的实际玻璃计算框+玻璃边缘的传热系数
（6） 玻璃结露性能计算。
WINDOW
（1）支持窗体的整体热工性能计算 （2） 支持整窗的结露计算 （3） 支持成品玻璃与气体简单组合的玻璃热工计算 （4） 玻璃表面温度计算及显示 （5） 支持遮阳系数及透光率的计算
THERM
（1） CAD图形自动转换、快捷建模功能； （2） 有限元网络自动划分； （3） 幕墙门窗框节点二维热传导有限元分析分析计算； （4） 复杂二维灰体辐射模型和对流传热模型的计算； （5） 传热系数、线传热系数、温度场、热流、结露、非透明面板 节点等计算
1/U=Rout+Rin+ΣdR
对流换热 系数 hc
长波辐射 系数 hr
表面换热 系数 h
非透明幕墙热工计算
非透明幕墙计算时，经常会遇到空气层，空气按其密度，热工性能 非常良好，但由于本身的流动性，对流换热系数因空气层厚度不同，同 种空气会有不同的导热系数，这里计算方法特别繁杂，这里推荐一种我 常用的方法，以便大家参考： THERM软件中，有系统自带的空气定义，可以根据空气块的大小来计 算空气的导热系数。因此，可以在THERM中绘制空气的空间，然后赋 予空气的属性，就可以查到空气的传热系数。（由于这个，在进行热工 计算时，如果U值相差不大，可多划分几个空气分隔降低U值，具体的 操作由计算人员自行掌握）
•流体与固体表面之间的换热能力，比如说，物体表面与附近空气温差1℃，单位时间单位 面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m^2·℃)。表面对流换热系数的数值与 换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的 流速等都有密切关系。物体表面附近的流体的流速愈大，其表面对流换热系数也愈大。
谢谢
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U/K 导热系数 λ 传热阻
•指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，°C）,在1秒内，通过1平 方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/（米· 度），w/（m· k）（W/m·K,此处的K可用 ℃代替）。
R
对流换热系数 hc
•当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的热阻称为导热热阻。对于热流经过的 截面积不变的平板，导热热阻为L/(kA）。其中L为平板的厚度，A为平板垂直于热流方向 的截面积，k为平板材料的热导率。
线 传 热 系 数 计 算
单幅幕墙的传热系数U
边界条件的设定
现在执行的与幕墙热工计算息息相关的有《 民用建筑热工设 计规范》 GB50176-1993 、《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》 JGJT 151-2008、《建筑玻璃应用技术技程》 JGJ113-2009三本规 范，这三本规范涉及的边界条件并不完全相同。
1/U=1/hout+1/hin+Σd/λ
欧标、美标、国标U值区别
标准体系类型 计算边界条件参数 室内空气温度Tin （℃） 室外空气温度Tout （℃） 室内对流换热系 数hc,in W/(m2⋅K) 室外对流换热系 数hc,out [W/(m2⋅K)] 门窗边框的室外 对流换热系数hc,out [W/(m2⋅K)] ISO（EN）标准体 系：ISO15099 美国NFRC标准体 系： NFRC100/NFRC200 21 -18 我国标准体系：JGJ/T151 20 0 20 -20
流换热系数hc,out [W/(m2⋅K)] 太阳辐射照度Is （W/m2） 夏 室内空气温度Tin （℃） 室外空气温度Tout （℃） 室内对流换热系 数hc,in [W/(m2⋅K)] 季 室外对流换热系 数hc,out [W/(m2⋅K)] 太阳辐射照度Is （W/m2）
/
/
12
300
0
300
《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJT 151-2008
外表面边界条件 • 温度-20℃ • 对流换热系数 16W/m^2*K • 外表面材料发 射率1.0
内表面边界条件 • 温度20℃ • 对流换热系数 3.6W/m^2*K • 内表面材料发 射率1.0
U值计算的基本公式
1/U=1/hout+1/hin+Σd/λ