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
1.
2.
太阳辐射照度I s=300W/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=2.5W/m2.K
外表面对流换热系数h c,out=16W/m2.K
室外平均辐射温度T rm=T out
太阳辐射照度I s=500W/m2
(4)计算传热系数应采用冬季计算标准条件，并取I s=0W/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=500W/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：
(2)
表4.2.2-2严寒地区B区围护结构传热系数限值
表4.2.2-4夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值
表4.2.2-6不同气候区地面和地下室外墙热阻限值
2·K 。

(1)塑料窗框：
(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 U f 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
图E.0.2-2:不同窗
户系统窗框厚度d f 的定义
(3)金属窗框：
框的传热系数U f 的数值可以通过下列程序获得：
a)对没有热断桥的金属框，使用U f0=5.9W/(m 2·K)；
b)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 f 的热阻通过下式获得：
17.010
-=f f U R （） 金属窗框U f 的传热系数公式为：
e
d e e f f i d i i f f A h A R A h A U ,,,,1++=（） /m.K 的隔热条）
式中：A d.i ,A d,e ,A f,i ,A f,e ——窗各部件面积，m 2；其定义如图所示。

h i ——窗框的内表面换热系数，W/m 2K ；
h e ——窗框的外表面换热系数，W/m 2K ；
R f ——窗框截面的热阻（隔热条的导热系数为0.2～0.3W/m.K ），m 2K/W 。

d ——热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离；
b j ——热断桥j 的宽度；
b f ——窗框的宽度（∑≤j
f j b b 2.0）。

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；
b j ——热断桥的宽度j;
b f ——窗框的宽度（∑≤j
f j b b 3.0）。

框的传热系数:U f =1.61W/m 2.K
2.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：
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
热传递，线性热传递传热系数ψψ：
i h ——玻璃的内表换热系数；
t h ——多层玻璃系统导热系数；
多层玻璃系统导热系数按下式计算：
m M
m M N s s t r d h h ∑∑==+=1
111 （2） 式中
s h ——气体空隙的导热率；
N ——空气层的数量；
M ——材料层的数量；
m d ——每一个材料层的厚度；
m r ——每一个材料层的热阻；
空气间隙的导热率按下式计算：
r g s h h h +=（3）
式中
s ——气体层的厚度，m ；
λ——气体导热率，W/(mK)；
u N 是努塞特准数，由下式给出：
n r r u P G A N )(⨯=（6）
式中
A ——一个常数；
r G ——格拉斯霍夫准数；
r P ——普兰特准数；
n ——幂指数。

如果1≤u N ，则取1。

格拉斯霍夫准数由下式计算：
22
381.9μ
m r T Tp s G ∆=（7） 普兰特准数按下式计算：
i =0.006m 2.K/W
②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=12.00mm
气体密度=1.277kg/m 3
气体导热率=2.416*10^-2W/m.k
气体比热=1.711*103J/(kgk)
气体动态粘度=1.661*10-5kg/(ms)
Pr=μc/λ=
=1.17631
Gr=9.81*S3*ΔTρ2/Tmμ2
=5310.80186
Nu=A(Gr*Pr)^n
=0.911
因为Nu<=1,所以Nu的取值为1
hg=Nu*λ/s
=2.013
hr=4σ(1/ε1+1/ε2-1)^-1Tm3
=0.453
hs=hg+hr=2.466
2
成
A surf--框的外表面面积m2；
A f--框面积m2；
g f=αf·U f/(A surf/A f·h out)
=(0.4×1.61)/(2.45/2.45×16)
=0.040
3.玻璃(或者其它镶嵌板)区域太阳能总透射比
g g--玻璃区域太阳能总透射比；
S(1#c)--玻璃区域的遮阳系数；
g p--其它镶嵌板区域太阳能总透射比；
g g=Sc×0.87=0.400×0.87=0.348
4.太阳能总透射比g t：
g t=(ΣA g·g g+ΣA f·g f)/A t
=(17.29×0.348+2.45×0.040)/19.74
=0.31
5.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 C=g t/0.87
式中：
S C--幕墙计算单元的遮阳系数；
g t--幕墙计算单元的太阳能总透射比。

S C=g t/0.87=0.31/0.87=0.36
幕墙计算单元的遮阳系数满足要求！
采
式中：
E0--空气温度为0℃时的饱和水蒸汽压，取E0=6.11hPa；
t--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 s--空气的饱和水蒸汽压，hPa。

4.空气的结露点温度可以采用下面公式计算：
T d=b/(a/lg(e/6.11)-1)[注：lg(e/6.11)表示取以10为底，e/6.11的对数。

]
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 in=20.0℃；
室外环境温度T out=0.0℃；
室内相对湿度f=50%；
a、b--参数，对于水面（t>0℃），a=7.5，b＝237.3；
E0=6.11hPa。

E s=E0×10^((a×t)/(b+t))。