精心整理常熟--局幕墙热工性能计算书(一)本计算概况:气候分区:夏热冬冷地区工程所在城市:南京2.K) 2.80(W/m传热系数限值:≤遮阳系数限值(东、南、西向):≤0.45遮阳系数限值(北向):≤0.45(二)参考资料:《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《民用建筑热工设计规范GB50176-93《公共建筑节能设计标准GB50189-2005《公共建筑节能设计标准DBJ01-621-2005《居住建筑节能设计标准DBJ01-602-2004《建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2003《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程(JGJ/T151-2008)《建筑门窗幕墙热工计算及分析系(W-Energ2010计算基本条件1计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑设计节能设计标准2设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,所采用的环境边界条件应统一采用规的计算条件3以下计算条件可供参考(1)各种情况下都应选用下列光谱:S(λ):标准太阳辐射光谱函数(ISO9845-1);D(λ):标准光源(CIED65,ISO10526)光谱函数;R(λ):视见函数(ISO/CIE10527)。
(2)冬季计算标准条件应为:室内环境温度T=20℃in室外环境温度Tt=0℃ou2.K =3.6W/m内表面对流换热系数h c,in2.K=20W/m外表面对流换热系数h c,out2 =300W/m太阳辐射照度I s(3)夏季计算标准条件应为:室内环境温度T=25℃in室外环境温度Tt=30℃ou2.K =2.5W/m外表面对流换热系数h c,in2.K=16W/m外表面对流换热系数h c,out室外平均辐射温度T=T outrm2 I=500W/m太阳辐射照度s2。
计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取I=0W/m(4)s(5)计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件,并取T=25℃。
out(6)抗结露性能计算的标准边界条件应为:室内环境温度T ℃=20in精心整理室外环境温度Tt=-20℃或Tt=-30℃ouou室内相对湿度RH=30%或RH=50%或RH=70%室外风速V=4m/s(7)计算框的太阳能总透射比g应使用下列边界条件:f q=α·I sin2);q通过框传向室内的净热流(W/m inα框表面太阳辐射吸收系数;2。
太阳辐射照度=500W/mI s4.设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,门窗框或幕墙框与墙的连接界面应作为绝热边界条件处理。
5.《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005有关规定:2K)/W·R(m热阻围护结构部位气候分区22热系数h=8.0W/m·outin(1)塑料窗框:窗框的木在水气值是U f12%含量在的获得,窗情况下d U框厚度f f d木窗框的热传递与窗框厚度木窗框以及金属图E.0.2-1:-的关系f精心整理图E.0.2-2:不同窗d的定义户系统窗框厚度f(3)金属窗框:框的传热系数U的数值可以通过下列程序获得:f2·K);a)对没有热断桥的金属框,使用U=5.9W/(m f0b)对具有断桥的金属框,U f0图E.0.2-3带热断桥的金属窗框的传热系数值金属窗框R的热阻通过下式获得:f1R??0.17()f U f0金属窗框U的传热系数公式为:f1()U?f AA f,,ief?R?f hAhA d,ed,iei/m.K的隔热条)2;其定义如图所示。
m ,AA,A,A——窗各部件面积,式中:f,ed,ed.if,i2K;h——窗框的内表面换热系数,W/m i2K;——窗框的外表面换热系数,W/m h e2K/W。
0.3W/m.K),m~R——窗框截面的热阻(隔热条的导热系数为0.2f d——热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离;b——热断桥j的宽度;j?)。
——窗框的宽度(bb.?b02f fjj精心整理采用导热系数低于0.2W/m.K的泡沫材料)其中:d——热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离;bj——热断桥的宽度j;?)。
bf——窗框的宽度(b0.3b?fjj2.K =1.61W/m框的传热系数:U f2.框与玻璃结合处的线传热系数ψ窗框与玻璃结合处的线传热系数ψ:,主要描述了在窗框、玻璃和间隔层之间交互作用下附加的窗框与玻璃结合处的线传热系数ψ热传递,线性热传递传热系数ψψ:i t热系数按下式计算:??d??r(2)mM hh m??s11st式中NM11h——气体空隙的导热率;s精心整理——空气层的数量;N——材料层的数量;M——每一个材料层的厚度;d m ——每一个材料层的热阻;r m空气间隙的导热率按下式计算:h?h?h(3)rsg式中——辐射导热系数——气体的导热系包括传导和对(2辐射导热系由下式给出辐射导热系式——斯蒂芬-波尔兹曼常数下的校正发射率——在间隙层中的玻璃界面平均绝对温(3气体导热系由下式给出气体导热系式s——气体层的厚度,m;?——气体导热率,W/(mK);是努塞特准数,由下式给出:N un(6))AP(G??N rru式中——一个常数;A G——格拉斯霍夫准数;r精心整理P——普兰特准数;r——幂指数。
n如果,则取1。
1N?u格拉斯霍夫准数由下式计算:32Tps?9.81(7)G?r2?T m普兰特准数按下式计算:?式——玻璃两侧的温度差——气体密度k k/m——气体的动态粘度——气体的比热J/(kgK),——气体平均温度对于垂直空间其0.035,n=0.3水平情况A=0.16,n=0.28倾4度A=0.10,n=0.31.本工程中,玻璃系统的计算过选择玻璃类型:中空玻计算模型如下所示玻璃采6.0+12.00A+6.中空玻(1、计算玻璃系统的总热su①第一块玻璃的热阻计算过玻璃厚=6.00mm玻璃导热系=1.00W/m.k玻璃校正发射=0.100R=blhd1/bldrxs=0.00600/1.0i2.K/W=0.006m②第一块玻璃与第二块玻璃之间的总热阻计算过程玻璃厚度=6.0mm玻璃导热系数=1.00W/m.k玻璃校正发射率=0.837气体层厚度=12.00mm3 =1.277kg/m气体密度气体导热率=2.416*10^-2W/m.k3J/(kgk) =1.711*10气体比热-5kg/(ms)气体动态粘度=1.661*10=λc/μPr=精心整理=1.17631322μ/Tm*ΔTGr=9.81*Sρ=5310.80186Nu=A(Gr*Pr)^n=0.911因为Nu<=1,所以Nu的取值为1hg=Nu*λ/s=2.0133ε2-1)^-1Tmσ(1/ε1+1/hr=4=0.453hs=hg+hr=2.4662.K/WR=1/hs=0.405519m=blhd2/bldrxs2.K/W=0.00600.K/W=0.41752.K玻璃内表面换热系数取2.5W/.K玻璃外表面换热系数取16.0W/玻璃传热系=1/(1/+1/+)iho.K=1.14W/4幕墙计算单元的传热系的计=)/=(17.21.14+2.41.61+12.000.08)/19.74.K=1.24W/传热系数满足要求三、太阳能透射比及遮阳系数计算1太阳能总透射通过门窗或幕墙构件成为室内得热量的太阳辐射与投射到门窗或幕墙构件上的太阳辐射的比值。
为室内得热量的太阳辐射部分包括直接的太阳能透射得热和被构件吸收的太阳辐射再经传热进室内的得热2框的太阳能总透射/(/)ousur式中.-外表面换热系W/ou-框表面太阳辐射吸收系数.框的传热系W/-U f2;--框的外表面面积mA surf2;框面积m--A f g=α·U/(A/A·h) outffffsurf=(0.4×1.61)/(2.45/2.45×16)=0.0403.玻璃(或者其它镶嵌板)区域太阳能总透射比g--玻璃区域太阳能总透射比;g S(1#c)--玻璃区域的遮阳系数;g--其它镶嵌板区域太阳能总透射比;p g=Sc×0.87=0.400×0.87=0.348g4.太阳能总透射比g:t g=(ΣA·g+ΣA·g)/A tffggt精心整理=(17.29×0.348+2.45×0.040)/19.74=0.315.遮阳系数幕墙计算单元的遮阳系数应为整个计算单元的太阳能总透射比与标准3mm厚透明玻璃的太阳能总透射比的比值:S=g/0.87 tC式中:S--幕墙计算单元的遮阳系数;C g--幕墙计算单元的太阳能总透射比。
t S=g/0.87=0.31/0.87=0.36tC幕墙计算单元的遮阳系数满足要求!幕墙计算单元的遮阳系数满足要求!四、可见光投射比计算标准光源透过门窗或幕墙构件成为室内的人眼可见光与投射到门窗或幕墙构件上的人眼可见光,用人眼视见函数加权的比值幕墙计算单元的可见光透射比的计算公式=)/式中-幕墙计算单元的可见光透射比幕墙计算单元的玻璃的面-幕墙计算单元的总面--玻璃可见光透射比0.40=)/=(17.20.400)/19.74=0.35五、结露计算1在进行建筑门窗、玻璃幕墙产品性能分级时,所采用的计算条件如下室内环境温=2℃i室外环境温=-2℃ou室内相对湿RH=30RH=50RH=70室外风V=4m/室外平均辐射温度等于室外环境气温室内平均辐射温度等于室内环境气温2水(冰)表面的饱和水蒸汽压可采用下式计算=10^((t)/(b+t))0s式中:E--空气温度为0℃时的饱和水蒸汽压,取E=6.11hPa;00t--空气温度,℃;a、b--参数,对于水面(t>0℃),a=7.5,b=237.3;对于冰面(t≤0℃),a=9.5,b=265.5。
3.在空气相对湿度f下,空气的水蒸汽压可按下式计算:e=f·E s式中:e--空气的水蒸汽压,hPa;f--空气的相对湿度,%;E--空气的饱和水蒸汽压,hPa。
s4.空气的结露点温度可以采用下面公式计算:T]的对数。
e/6.11为底,10表示取以lg(e/6.11)注:=b/(a/lg(e/6.11)-1)[d精心整理式中:Td--空气的结露点温度,℃;e--空气的水蒸汽压,hPa;a、b--参数,对于水面(t>0℃),a=7.5,b=237.3;对于冰面(t≤0℃),a=9.5,b=265.5。
5.本计算所采用的计算条件:室内环境温度T=20.0℃;in室外环境温度T=0.0℃;out室内相对湿度f=50%;a、b--参数,对于水面(t>0℃),a=7.5,b=237.3;E=6.11hPa。