建筑门窗热功性能计算书7450.docx

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.建筑门窗热功性能计算书I、设计依据： 民民用建筑筑节能设设计标准准（采暖暖居住建建筑部分分）JJGJ226-995 夏夏热冬冷冷地区居居住建筑筑节能设设计标准准JGGJ1334-220011 夏夏热冬暖暖地区居居住建筑筑节能设设计标准准JGGJ755-20003 民民用建筑筑热功设设计规范范GBB501176-93 公公共建筑筑节能设设计标准准GBB501189-20005 建建筑玻璃璃应用技技术规程程JGGJ1113-220033 建建筑门窗窗玻璃幕幕墙热

2、工工计算规规程（征征求意见见稿） 相相关计算算和定义义均按照照ISOO100077-1和IISO1100777-22的方法法进行计计算和定定义II、计算算基本条条件：1、设计或或评价建建筑门窗窗、玻璃璃幕墙定定型产品品的热工工参数时时，所采采用的环环境边界界条件应应统一采采用本标标准规定定的计算算条件。2、计算实实际工程程所用的的建筑门门窗和玻玻璃幕墙墙热工性性能所采采用的边边界条件件应符合合相应的的建筑设设计或节节能设计计标准。3、各种情情况下都都应选用用下列光光谱： S()：标准太太阳辐射射光谱函函数（IISO 98445-11） D()：标准光光源光谱谱函数（CCIE D655，ISSO

3、 1105226） R()：视见函函数（IISO/CIEE 1005277）。4、冬季计计算标准准条件应应为： 室室内环境境温度：Tinn=200 室室外环境境温度：Touut=00 内内表面对对流换热热系数：hc,in=3.66 W/m2.K 外外表面对对流换热热系数：hc,outt=200 W/m2.K 室室外平均均辐射温温度：TTrm =Touut 太太阳辐射射照度：Is=3000 WW/m225、夏季计计算标准准条件应应为： 室室内环境境温度：Tinn=255 室室外环境境温度：Touut=330 内内表面对对流换热热系数：hc,in=2.55 W/m2.K 外外表面对对流换热热系数：

4、hc,outt=166 W/m2.K 室室外平均均辐射温温度：TTrm=TToutt 太太阳辐射射照度：Is=5000 WW/m226、计算传传热系数数应采用用冬季计计算标准准条件，并并取Iss= 00 W/m2。7、计算遮遮阳系数数、太阳阳能总透透射比应应采用夏夏季计算算标准条条件，并并取Toout=258、抗结露露性能计计算的标标准边界界条件应应为： 室室内环境境温度：Tinn=200 室室外环境境温度：Touut=-10或-220 室室内相对对湿度：RH=30%、500%、770% 室室外风速速：V=4m/s9、计算框框的太阳阳能总透透射比ggf应使用用下列边边界条件件 qqin=* I

5、Is qqin：通通过框传传向室内内的净热热流（WW/m22） ：框表表面太阳阳辐射吸吸收系数数 IIs：太阳阳辐射照照度(IIs=5500WW/m22)10、设计计或评价价建筑门门窗、玻玻璃幕墙墙定型产产品的热热工参数数时，门门窗框或或幕墙框框与墙的的连接界界面应作作为绝热热边界条条件处理理11、整窗窗截面的的几何描描述 整整窗应根根据框截截面的不不同对窗窗框分段段，有多多少个不不同的框框截面就就应计算算多少个个不同的的框传热热系数和和对应的的框和玻玻璃接缝缝线传热热系数。两两条框相相交处的的传热不不作三维维传热现现象考虑虑。 如如上图所所示的窗窗，应计计算1-1、22-2、33-3、44-

6、4、55-5、66-6、77-7七七个框段段的框传传热系数数和对应应的框和和玻璃接接缝线传传热系数数。两条条框相交交部分简简化为其其中的一一条框来来处理。 计计算1-1、22-2、44-4截截面的传传热时，与与墙面相相接的边边界作为为绝热边边界处理理。 计计算3-3、55-5、66-6截截面的传传热时，与与相邻框框相接的的边界作作为绝热热边界处处理。 计计算7-7截面面的传热热时，框框材中心心线对应应的边界界作为绝绝热边界界处理。12、门窗窗在进行行热工计计算时应应进行如如下面积积划分： 窗窗框面积积Af：指从从室内、外外两侧可可视的凸凸出的框框投影面面积大者者 玻玻璃面积积Ag：室内内、外侧

7、侧可见玻玻璃边缘缘围合面面积小者者 整整窗的总总面积AAt：窗框框面积AAf与窗玻玻璃面积积Ag(或者是是其它镶镶嵌板的的面积AAp)之之和13、玻璃璃区域的的周长LL是门窗窗玻璃室室内、外外两侧的的全部可可视周长长的之和和的较大大值14、当所所用的玻玻璃为单单层玻璃璃，由于于没有空空气层的的影响，不不考虑线线传热，线线传热系系数=0。115、本本系统中中给出的的所有的的数值全全部是窗窗垂直安安装的情情况。计算传热系系数时，按按以下取取值: 内内表面换换热系数数：hii=8WW/m22.k 外外表面换换热系数数：hee=233W/mm2.k一、门窗基基本信息息 地地区类型型:寒冷冷地区 所所在

8、城市市:济南南 窗窗墙面积积比范围围:0.2窗窗墙面积积比00.3 建建筑物型型系数:0.33体型型系数0.44 门门窗朝向向:东、南南、西向向 型型材厂家家:虎标标铝材 门门窗系列列:522 门门窗类型型:平开开窗 窗窗型尺寸寸: 窗宽宽W(mmm):18000 窗高高H(mmm):18000 窗窗型样式式:二、窗框传传热系数数Uf计算1、窗框面面积计算算： 窗窗框面积积计算示示意图如如下： (1)平平开类窗窗框面积积计算示示意图： (2)推推拉类窗窗框面积积计算示示意图： (3)该该门窗的的窗框由由以下截截面组成成：序号窗框名称窗框类型室内投影面面积Affi(mm2)室内表面面面积Addi

9、(mm2)室外投影面面积Affe(mm2)室外表面面面积Adde(mm2)隔热桥对应应的铝合合金截面面之间的的最小距距离dmmm1窗框1穿条式隔热热铝窗框框0.40220.40220.50220.50227.52窗框2穿条式隔热热铝窗框框0.40220.40220.50220.50227.5 (4)窗窗框室内内总投影影面积AAfi(mm2) Afii=0.4022+0.4022 =0.8044 (5)窗窗框室外外总投影影面积AAfe(mm2) Afee=0.5022+0.5022 =1.0044 (6)窗窗框总面面积Aff(m2) Aff=maax(Afii,AAfe) =maax(00.80

10、04,11.0004) =1.00442、窗框的的传热系系数计算算(Uff)： 可可以通过过输入数数据，用用二维有有限元法法进行数数字计算算，得到到窗框的的传热系系数。在在没有详详细的计计算结果果可以应应用时，可可以按以以下方法法得到窗窗的传热热系数： 窗窗框类型型：穿条条式隔热热铝合金金 (1)穿穿条式隔隔热的铝铝合金框框，相对对应金属属框之的的最小距距离d(mm)，示意意图：注意：1)采用导导热系数数=00.3(w/mm.k)的隔热热条 2)隔热条条总宽度度b1+b2+b3+b4=0.2*bbf(窗窗框宽) (2)穿穿条式隔隔热的铝铝合金框框的Uff0数值值，根据据“相对对应金属属框之间间

11、的最小小距离dd(mmm)”，从从下图的的粗线中中选取： (3)窗窗框传热热系数计计算： 11)传热系系数计算算： 11.1)隔隔热条相相对应的的金属框框之间的的最小距距离d=7.55(mmm) 从从上图中中查出UUf0=33.5888(WW/m22.K) 11.2)窗窗框热阻阻Rf计算： Rf=1/Uf00 - 0.117 =1/33.5888 - 0.17 =0.1109(m2K/WW) 11.3)窗窗框传热热系数计计算： 窗框的的室内投投影面积积：Aff,i=0.4402(平方米米) 窗框的的室内表表面面积积：Add,i=0.4402(平方米米) 窗框的的室外投投影面积积：Aff,e=0

12、.5502(平方米米) 窗框的的室外表表面面积积：Add,e=0.5502(平方米米) 窗框热热阻：RRf=3.5888m2.K 内表面面换热系系数：hhi=8WW/m22.k 外表面面换热系系数：hhe=233W/mm2.k Uf=1/(Aff,i/(hii*Ad,i)+Rf+Af,e/(he*Ad,e) =1/(0.4402/(8*0.4402)+0.1099+0.5022/(223*00.5002) =3.6604(W/mm2.K) 22)传热系系数计算算： 22.1)隔隔热条相相对应的的金属框框之间的的最小距距离d=7.55(mmm) 从从上图中中查出UUf0=33.5888(WW/m

13、22.K) 22.2)窗窗框热阻阻Rf计算： Rf=1/Uf00 - 0.117 =1/33.5888 - 0.17 =0.1109(m2K/WW) 22.3)窗窗框传热热系数计计算： 窗框的的室内投投影面积积：Aff,i=0.4402(平方米米) 窗框的的室内表表面面积积：Add,i=0.4402(平方米米) 窗框的的室外投投影面积积：Aff,e=0.5502(平方米米) 窗框的的室外表表面面积积：Add,e=0.5502(平方米米) 窗框热热阻：RRf=3.5888m2.K 内表面面换热系系数：hhi=8WW/m22.k 外表面面换热系系数：hhe=233W/mm2.k Uf=1/(Aff

14、,i/(hii*Ad,i)+Rf+Af,e/(he*Ad,e) =1/(0.4402/(8*0.4402)+0.1099+0.5022/(223*00.5002) =3.6604(W/mm2.K)该门窗各窗窗框传热热系数列列表：序号窗框名称窗框类型窗框投影面面积Aff(m2)该类型材的的传热系系数Uff(W/(m22.K)1窗框1穿条式隔热热铝窗框框0.50223.60442窗框2穿条式隔热热铝窗框框0.50223.6044三、窗框与与玻璃边边缘结合合处的线线传热系系数计算算()： 窗窗框与玻玻璃边缘缘结合处处的线传传热系数数()，主要要描述了了在窗框框、玻璃璃和间隔隔层之间间交互作作用下的的

15、附加热热传递。线线性热传传递系数数，主主要受间间隔层材材料传导导率的影影响。在在没有精精确计算算的情况况下，可可采用下下表数据据，来估估算窗框框与玻璃璃结合处处的线传传导系数数。 窗窗框与单单层玻璃璃边缘结结合处的的线传热热系数很很小，计计算时默默认为00。各类窗框、中中空玻璃璃的线传传热系数数窗框材料双层或三层层玻璃未镀膜充气或不充充气的中中空玻璃璃双层LOWW-E镀镀膜三层采用两两片LOOW-EE镀膜充气或不充充气的中中空玻璃璃塑料窗框0.040.06带热断桥的的铝合金金窗框0.060.08无热断桥的的铝合金金窗框00.02注意：这些些数据用用来计算算低辐射射的中空空玻璃，即即：Ugg=1

16、1.3WW/(mm2.K)各玻璃板块块查询上上表后，各各玻璃板板块的线线传热系系数如下下：序号玻璃板块名名称窗框类型玻璃块板类类型第一层玻璃璃第二层玻璃璃第三层玻璃璃玻璃边缘长长度(mm)线传热系数数(W/m.KK)1玻璃板块11隔热铝合金金窗框双层玻璃普通玻璃普通玻璃11.60060.06(玻璃排列列顺序由由室外到到室内，分分别为第第一层、第第二层、第第三层)四、玻璃传传热系数数(Ugg)计算算： 按按照建建筑玻璃璃应用技技术规程程JGGJ1113-220033 附录录C1、的传传热系数数计算： 1)基本本信息： 玻璃璃板块面面积：22.7445(mm2)： 玻璃璃板块类类型：双双层玻璃璃

17、第一一层玻璃璃种类：普通玻玻璃 第一一层玻璃璃厚度：5(mmm) 第一一层校正正发射率率：0.8377 第一一气体层层气体类类型：空空气 第一一气体层层气体厚厚度：99 第二二层玻璃璃种类：普通玻玻璃 第二二层玻璃璃厚度：5(mmm) 第二二层校正正发射率率：0.8377 2)普普朗特准准数Prr计算： 计算算依据：Pr=*/ 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-88 气体体的动态态粘度：0.0000017711kkg/(ms) 气体体的比热热：110088J/(kg.K) 气体体的热导导率：0.0024116W/(m.K) 按照照建筑筑玻璃应应用技术术

18、规程JJGJ1113-20003 表表D.00.3 Prr=*/ =0.0000017711*10008/00.0224166 =0.7144 3)格格尔晓夫夫数Grr计算： 计算算依据：Gr=9.81*S3*TT*22/(TTm*2) 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-77 气体体的动态态粘度：0.0000017711kkg/(ms) 气体体的密度度：11.2777kgg/m33 气体体平均绝绝对温度度Tm：2883K 气体体的间隙隙前后玻玻璃表面面的温度度差TT：155K 气体体的间隔隔层厚度度s：00.0009m 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程

19、JJGJ1113-20003 表表D.00.3及及C.00.5 Grr=9.81*S3*TT*22/(TTm*2) =9.81*0.000933*155*1.27772/(2283*0.000000171112) =21111.4611 4)努努塞尔准准数Nuu计算： 计算算依据：Nu=A*(Grr*Pr)n 格尔尔晓夫准准数Grr：21111.4611 普朗朗特准数数Pr：0.7144 A和和n是常常数：垂垂直空间间，A=0.0035，nn=0.38；水平空空间，AA=0.16，nn=0.28；倾斜445度，AA=0.1，nn=0.31； (门门窗按垂垂直空间间计算) 按照照建筑筑玻璃应应用

20、技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-66 Nuu=A*(Grr*Pr)n =0.0355*(221111.4661*00.7114)00.388 =0.5655 由于于：Nuu=11 所以以，努塞塞尔准数数取1。即即：Nuu=1 按照建建筑玻璃璃应用技技术规程程JGGJ1113-220033 C.0.22-6 5)气气体导热热系数hhg计算： 计算算依据：hg=Nu*(/s) 努塞塞尔准数数Nu：1 气体体的热导导率：0.0024116W/(m.K) 气体体的间隔隔层厚度度s：00.0009m 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-55

21、hgg=Nu*(/s) =1*(0.024416/0.0009) =2.6844 6)气气体辐射射导热系系数hrr计算： 计算算依据：hr=4*(1/1+11/22-1)-1*TTm3 斯蒂蒂芬-波波尔兹曼曼常数：5.67*10-8 间隔隔层中两两表面在在平均绝绝对温度度Tm下的校校正发射射率11、22： 11：0.8377 22：0.8377 平均均绝对温温度Tmm：2883K 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-44 hrr=4*(1/1+11/22-1)-1*TTm3 =4*5.667*110-88*(11/0.8377+1/0.8837-1)-1

22、*228333 =3.7 7)气气体间隔隔层的导导热率hhs计算： 计算算依据：hs=hg+hr 气体体辐射导导热系数数hr：3.7 气体体导热系系数hgg：2.6844 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-33 hss=hg+hr =2.6844+3.7 =6.3844 8)多层层玻璃系系统的内内部传热热系数计计算： 计算算依据：1/hht=11/hss+ddm*rm 气体体间隔层层的导热热率hss：6.3844 第一一层玻璃璃的厚度度dm：0.0055m 第二二层玻璃璃的厚度度dm：0.0055m 玻璃璃的热阻阻rm：1mm.K/W 按照照建筑筑玻璃

23、应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-22 1/ht=11/hss+ddm*rm =1/66.3884+00.0005*11.0+0.0005*1.00 =0.1167 多层玻玻璃系统统的内部部传热系系数htt=5.9888 9)玻璃璃传热系系数计算算： 计算算依据：1/UU=1/he+1/ht+1/hi 玻璃璃的室外外表面换换热系数数he：233.0 玻璃璃的室内内表面换换热系数数hi：8.0 多层层玻璃系系统的内内部传热热系数hht：5.9888 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-11 1/U=11/hee+1/ht+1/hi

24、 =11/233.0+1/55.9888+11/8.0 =00.3335 的传传热系数数Ug=2.9855W/(m2.K)五、整窗传传热系数数计算(Ut)：1、整窗面面积计算算(Att)： Att=AAg+AAf 窗框框面积AAf=0.5022+0.5022=1.0044m2 玻璃璃面积：Ag=2.7455m2 Att=AAf+AAg =1.0044+2.7455 =3.74992、整窗传传热系数数计算(Ut)： Utt=(Ag*Ug+AAf*Uf+ll*)/Att 各玻玻璃块板板的面积积：Agg(m2) 各玻玻璃块板板的传热热系数：Ug(W/m2.K) 各窗窗框的面面积：AAf(m2) 各窗

25、窗框的传传热系数数：Uff(W/m2.K) 各玻玻璃块板板与窗框框相结合合边缘的的周长：l(m) 各玻玻璃块板板与窗框框相结合合边缘的的传热系系数：(W/m2.K) Utt=(Ag*Ug+AAf*Uf+ll*)/Att =(00.5002*33.6004+00.5002*33.6004 +2.7745*2.9985 +11.6066*0.06)/3.7499 =3.3377 该门门窗整窗窗传热系系数3.3377该门门窗的允允许整窗窗传热系系数=33.5。该门门窗的整整窗传热热性满足足要求。六、太阳能能透射比比(gtt)、遮遮阳系数数(Scc)计算算： 太太阳能透透射比是是指：通通过门窗窗构件成

26、成为室内内得热量量的太阳阳辐射，与与投射到到门窗构构件上的的太阳辐辐射的比比值。成成为室内内得热量量的太阳阳辐射部部分包括括：直接接的太阳阳能透射射得热和和被构件件吸收的的太阳辐辐射再经经传热进进入室内内的得热热。1、窗框的的太阳能能透射比比(gff)计算算：1)的的太阳能能透射比比(gff)计算算： 窗框框表面太太阳辐射射吸收系系数ff：0.4 窗框框的传热热系数UUf：3.6044W/mm2.K 窗框框的外表表面积AAsurrf：00.5002m22 窗框框的外投投影面积积Af：0.5022m2 窗框框的外表表面换热热系数hhoutt：199W/mm2.K gff=f*Uf/(AAsurr

27、f/AAf*houut) =00.4*3.6604/(0.5022/0.5022*199) =00.07762)的的太阳能能透射比比(gff)计算算： 窗框框表面太太阳辐射射吸收系系数ff：0.4 窗框框的传热热系数UUf：3.6044W/mm2.K 窗框框的外表表面积AAsurrf：00.5002m22 窗框框的外投投影面积积Af：0.5022m2 窗框框的外表表面换热热系数hhoutt：199W/mm2.K gff=f*Uf/(AAsurrf/AAf*houut) =00.4*3.6604/(0.5022/0.5022*199) =00.07762、玻璃区区域的太太阳能透透射比(gg)：

28、玻璃璃区域的的太阳能能透射比比gg：取近近似值00.80003、太阳能能总透射射比(ggt)计算算： 各玻玻璃板块块的面积积：aggm2 各玻玻璃板块块的太阳阳能透射射比：ggg 各窗窗框外表表面投影影面积：afm2 各窗窗框的太太阳能透透射比：gf gtt=(Af*gf+AAg*gg)/AAt =(00.5002*00.0776+00.5002*00.0776 +2.7745*0.8800)/3.7499 =0.60664、整窗遮遮阳系数数(Scc)计算算： 整整窗遮阳阳系数：整窗太太阳能总总透射比比与标准准3mmm厚透明明玻璃的的太阳能能总透射射比的比比值。 00.8889是：标准33mm

29、厚厚透明玻玻璃的太太阳能总总透射比比理论值值 Sdd=gt/0.8899 =0.6066/0.8899 =0.6822 该类类地区门门窗的遮遮阳系数数不做要要求。七、可见光光透射比比(tt)计算算： 标标准光源源透过门门窗构件件成为室室内的人人眼可见见光与投投射到门门窗构件件上的人人眼可见见光，采采用人眼眼视见函函数加权权的比值值。 各各玻璃板板块的面面积：AAg(m2) 门门窗总面面积：AAt(m2) 玻玻璃可见见光透射射比：v为0.8000 t=(Ag*v)/AAt =(2.7745*0.8800)/3.7499 =00.5886八、结露计计算： 标标准计算算条件： 室室内环境境温度TTi

30、n=220 室室外环境境温度TToutt=-220 室室内相对对湿度：RH=30%、500%、770% 室室外风速速：V=4m/s1、室内空空气的饱饱和水蒸蒸汽压(Es)计算算： 空气气温度为为0时时的饱和和水蒸汽汽压E00为：66.111HPaa 室内内环境温温度t为为：100 当tt0时，aa、b参参数分别别取：aa=7.5，bb=2337.33 Ess=E0*100(a*t/(b+tt) =6.11*10(7.55*100/(2237.3+110) =122.28832、在相对对湿度ff=0.5下，空空气的水水蒸汽压压(e)的计算算： 空气气相对湿湿度f为为：0.5 室内内空气的的饱和水

31、水蒸汽压压(Ess)：112.2283 e=f*EEs =0.5*112.2283 =6.14223、空气结结露点温温度(TTd)计算算： 在相相对湿度度f=00.5下下，空气气的水蒸蒸汽压ee：6.1422 室内内空气的的水蒸汽汽压(EE)：66.1442 当tt0时，aa、b参参数分别别取：aa=7.5，bb=2337.33 Tdd=b/(a/lg(e/66.111)-11) 注意意：lgg(e/6.111)为为以100为底的的自然对对数 =2337.33/(77.5/lg(6.1142/6.111)-1) =0.07224、室内玻玻璃表面面温度(Tpjj)计算算：1)玻璃板板块：的室内内表面温温度(TTpj)计计算： 室内内环境温温度Tiin：110 室外外环境温温度Toout：-100 玻璃璃传热系系数Ugg：2.9855 玻璃璃室内表表面换热热系数hhbi：88 Tppj=TTin-(Tinn-Touut)*Ug/hbii =100-(110+110)*2.9985/8 =2.5388 空气气结露点点温度00.0772=该玻玻璃板块块的玻璃璃表面温温度Tppj=2.5538。该玻玻璃板块块不结露露。