玻璃幕墙热工计算

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

传热系数限值：≤2.80 (W/m2.K)

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》DBJ 01-621-2005

《居住建筑节能设计标准》DBJ 01-602-2004

《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2003

《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统(W-Energy 2010)》

(三)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或节能设计标准。

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定的计算条件。

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（ISO 9845-1）；

D(λ)：标准光源（CIE D65，ISO 10526）光谱函数；

R(λ)：视见函数（ISO/CIE 10527）。

(2)冬季计算标准条件应为：

室内环境温度 T in=20℃

室外环境温度 T ou t=0℃

内表面对流换热系数 h c,in=3.6 W/m2.K

外表面对流换热系数 h c,out=20 W/m2.K

太阳辐射照度 I s=300 W/m2

(3)夏季计算标准条件应为：

室内环境温度 T in=25℃

室外环境温度 T ou t=30℃

外表面对流换热系数 h c,in=2.5 W/m2.K

外表面对流换热系数 h c,out=16 W/m2.K

室外平均辐射温度 T rm=T out

太阳辐射照度 I s=500 W/m2

(4)计算传热系数应采用冬季计算标准条件，并取I s= 0 W/m2。

(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 out=25℃。

(6)抗结露性能计算的标准边界条件应为：

室内环境温度 T in=20℃

室外环境温度 T ou t=-20℃或 T ou t=-30℃

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 f应使用下列边界条件：

q in=α·I s

q in通过框传向室内的净热流（W/m2）；

α框表面太阳辐射吸收系数；

I s太阳辐射照度 =500 W/m2。

4.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：

(1)各城市的建筑气候分区应按表4.2.1确定。

(2)根据建筑所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能应分别符合表 4.2.2-1、表4.2.2-2、表4.2.2-3、表4.2.2-4、表4.2.2-5以及表4.2.2-6的规定，其中外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值K m。

表4.2.2-1 严寒地区A区围护结构传热系数限值

表4.2.2-2 严寒地区B区围护结构传热系数限值

表4.2.2-3 寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值-

表4.2.2-4 夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值

表4.2.2-5 夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值

表4.2.2-6 不同气候区地面和地下室外墙热阻限值

采暖、空调地下室外墙（与土壤接触的墙）≥ 1.5

夏热冬冷地区地面≥ 1.2 地下室外墙（与土壤接触的墙）≥ 1.2

夏热冬暖地区地面≥ 1.0 地下室外墙（与土壤接触的墙）≥ 1.0

注：周边地面系指距外墙内表面2米以内的地面；

地面热阻系指建筑基础持力层以上各层材料的热阻之和；

地下室外墙热阻系指土壤以内各层材料的热阻之和。

(3)外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

一、基本计算参数：

本计算为幕墙系统的热工性能计算。

1.幕墙计算单元的有关参数

总宽： W=4700mm

总高： H=4200mm

幕墙计算单元的总面积： A t=W×H=19.7m2

幕墙计算单元的玻璃总面积： A g=17.29m2

幕墙计算单元的框总面积： A f =2.45m 2

幕墙计算单元的玻璃区域周长： l ψ=12.000m

二、幕墙计算单元的传热系数计算：

1.框的传热系数U f

框的传热系数U f ：

可以通过输入数据，用二维有限单元法进行数字计算，得到窗框的传热系数。在没有详细的计算结果可以应用时，可以应用按以下方法得到窗框的传热系数。

本系统中给出的所有的数值全部是窗垂直安装的情况。传热系数的数值包括了外框面积的影响。计算传热系数的数值时取内表面换热系数h in =8.0 W/m 2·K 和外表面换热系数h out =23 W/m 2·K 。

(1) 塑料窗框：

表E.0.2-1 带有金属钢衬的塑料窗框的传热系数

(2) 木窗框

木窗框的U f 值是在水气含量在12%的情况下获得，窗框厚度d f 的定义见图E.0.2-2。U f

的数值可以从图E.0.2-1中选取。

图E.0.2-1:木窗框以及金属-木窗框的热传递与窗框厚度d f 的关系

窗框材料 窗框种类

U f (W/m 2·K) 聚胺脂 带有金属加强筋 净厚度≥5mm

2.8 PVC 腔体截面 从室内到室外为两腔结构 2.2 从室内到室外为三腔结构

2.0