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1、建筑幕墙热工性能估算报告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工工计算规规程JJGJ/T1551-220088 相相关计算算和定义义均按照照ISOO100077-1和IISO1100777-22的方
2、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性能时时，应统统一采用用本规程程规定的的标准计计算条件件进行计计算。2、在进行行实际工工程设计计时，门门窗、玻玻璃幕墙墙热工性性能计算算所采用用的边界界条件应应符合相相应建筑筑设计或或节能设设计标准准的规定定。3、冬季计计算标准准条件应应为： 室室内空气气温度：Tinn=200 室室外空气气温度：Touut=-20 室室内对流流换热系系数：hhc,iin=33.6 W/mm2.KK 室室外对流流换热系系数：hhc,oout=16 W/mm2.KK 室室内平均均辐射温温度：TTrm,in =
3、Tiin 室室外平均均辐射温温度：TTrm,outt =TToutt 太太阳辐射射照度：Is=3000 WW/m224、夏季计计算标准准条件应应为： 室室内空气气温度：Tinn=255 室室外空气气温度：Touut=330 室室内对流流换热系系数：hhc,iin=22.5 W/mm2.KK 室室外对流流换热系系数：hhc,oout=16 W/mm2.KK 室室内平均均辐射温温度：TTrm,in =Tiin 室室外平均均辐射温温度：TTrm,outt =TToutt 太太阳辐射射照度：Is=5000 W/m25、传热系系数计算算应采用用冬季计计算标准准条件，并并取Iss= 00 W/m2。计计算
4、门窗窗的传热热系数时时，门窗窗周边框框的室外外对流换换热系数数hc,outt应取88W/(m2.k)，周周边框附附近的边边缘(665mmm内)的的室外对对流换热热系数hhc,oout应应取122W/(m2.k)6、遮阳系系数、太太阳能总总透射比比计算应应采用夏夏季计算算标准条条件。7、结露性性能评价价与计算算的标准准计算条条件应为为： 室室内环境境温度：Tinn=200 室室内环境境湿度：RH=30%、600% 室室外环境境温度：Touut=00，-10，-220 室室外对流流换热系系数：220 WW/m22.K 8、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 ：框表表面太阳阳辐射吸吸收系数数 IIs：太阳阳辐射照照度 qqin：通通过框传传向室内内的净热热流（WW/m22）9、计算窗窗产品的的热工性性能时，框框与墙的的界面应应作为绝绝热边界界处理10、幕墙墙截面的的几何描描述 应应根据框框截面、镶镶嵌板类类型的不不同将幕幕墙框节节点进行行分类，不不同种类类的框截截面节点点均应计计算其传传热系数数及对应应框和镶镶嵌面板板接缝的的线传热热系数。11、幕墙墙在进行行热工计计算时应应进行如如下面积积划分： 框框投影面面积Aff：指从从室内、外外两侧分分别投影影，得到到的可视视框投影影面积中中较大值值，简称称“框面面积”； 玻玻璃投影影面积AAg(或其
6、其他镶嵌嵌板的投投影面积积Ap)：指室室内、外外侧可见见玻璃(或其他他镶嵌板板)边缘缘围合面面积的较较小值，简简称“玻玻璃面积积”(或或“镶嵌嵌板面积积”) 幕幕墙总投投影面积积At：指框框面积AAf与幕墙墙玻璃面面积Agg(或其其他镶嵌嵌板的面面积App)之和和，简称称“幕墙墙面积”。12、幕墙墙玻璃(或其他他镶嵌板板)和框框结合的的线传热热系数对对应的边边缘长度度L为框与与面板的的接缝长长度，并并应取室室内、外外接缝长长度的较较大值。13、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。114、本本系统中中给出的的所有的的数值全全部是幕幕墙
7、垂直直安装的的情况。传传热系数数的数值值包括了了外框面面积的影影响。计算传热系系数的数数值时，按按以下取取值: 内内表面换换热系数数：hiin=88W/mm2.k 外外表面换换热系数数：hoout=23WW/m22.k一、幕墙基基本信息息 地地区类型型:夏热热冬冷地地区 所所在城市市:南京京 幕幕墙面积积与墙面面的面积积比范围围:窗墙墙面积比比0.2 幕幕墙朝向向:东、南南、西向向 幕幕墙型材材厂家:伟业铝铝材 幕幕墙系列列:1220 幕幕墙类型型:半隐隐框玻璃璃幕墙 幕幕墙分格格尺寸: 分格格宽度WW(mmm):9950 分格格高度HH(mmm):8800二、幕墙框框传热系系数Uff计算1、
8、幕墙框框料面积积计算： (1)幕幕墙框料料面积计计算示意意图如下下： (2)该该幕墙的的窗料由由以下截截面组成成：序号幕墙框料名名称幕墙框料类类型室内投影面面积Affi(mm2)室内表面面面积Addi(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幕墙框料11穿条式隔热热铝幕墙墙框料3144257.5 (4)幕幕墙框料料室内总总投影面面积Affi(mm2) Afii=3 =3 (5)幕幕墙框料料室外总总投影面面积Affe(mm2) Afee=4 =4 (6)幕幕墙框料料总面积积Af(m2) Aff=maax(Af
9、ii,AAfe) =maax(33,4) =42、幕墙框框料的传传热系数数计算(Uf)： 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，得到到幕墙框框料的传传热系数数。在没没有详细细的计算算结果可可以应用用时，可可以按以以下方法法得到窗窗的传热热系数： 幕幕墙框料料类型：穿条式式隔热铝铝合金 (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(幕幕墙框料料宽) (2)穿穿条式隔隔热的铝铝合金框框的Uff0数值值，根据据
10、“相对对应金属属框之间间的最小小距离dd(mmm)”，从从下图的的粗线中中选取： (3)幕幕墙框料料传热系系数计算算： 11)传传热系数数计算： 11.1)隔热热条相对对应的金金属框之之间的最最小距离离d=77.5(mm) 从从上图中中查出UUf0=33.5888(WW/m22.K) 11.2)幕墙墙框料热热阻Rff计算： Rf=1/Uf00 - 0.117 =1/33.5888 - 0.17 =0.1109(m2K/WW) 11.3)幕墙墙框料传传热系数数计算： 幕墙框框料的室室内投影影面积：Af,i=33(平方方米) 幕墙框框料的室室内表面面面积：Ad,i=114(平平方米) 幕墙框框料的
11、室室外投影影面积：Af,e=44(平方方米) 幕墙框框料的室室外表面面面积：Ad,e=225(平平方米) 幕墙框框料热阻阻：Rff=0.1099m2.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)+RRf+Af,e/(he*Ad,e) =1/(3/(8*114)+0.1109+4/(23*25) =7.0006(W/mm2.K)幕墙各框料料传热系系数列表表：序号幕墙框料名名称幕墙框料类类型幕墙框料投投影面积积Af(m2)该类型材的的传热系系数Uff(W/(m22.K)1幕墙框料11穿条式隔热热铝
12、幕墙墙框料47.0066三、幕墙框框料与玻玻璃边缘缘结合处处的线传传热系数数计算()： 幕幕墙框料料与玻璃璃边缘结结合处的的线传热热系数()，主主要描述述了在幕幕墙框、玻玻璃和间间隔层之之间交互互作用下下的附加加热传递递。线性性热传递递系数，主要要受间隔隔层材料料传导率率的影响响。在没没有精确确计算的的情况下下，可采采用下表表数据，来来估算幕幕墙框料料与玻璃璃结合处处的线传传导系数数。 幕幕墙框料料与单层层玻璃边边缘结合合处的线线传热系系数很小小，计算算时默认认为0。各类幕墙框框料、中中空玻璃璃的线传传热系数数幕墙框料材材料双层或三层层玻璃未镀膜中空空玻璃双层LOWW-E镀镀膜或三三层(其其中
13、两片LOWW-E镀镀膜)中中空玻璃璃带热断桥的的金属窗窗框0.060.08没有热断桥桥的金属属窗框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：Ug=11.3WW/(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幕墙框料类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隔热铝合金金幕墙框框料双层玻璃普通玻璃普通玻璃400.06(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
14、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：110(mm2)： 玻璃璃板块类类型：双双层玻璃璃 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：112 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：
15、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
16、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：00.0112m 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 表表D.00.3及及C.00.5 Grr=9.81*S3*TT*22/(TTm*2) =9.81*0.001233*155*1.27772/(2283*0.000000171112) =50004.9455 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：50004.9455 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.
17、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； (幕幕墙按垂垂直空间间计算) 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-66 Nuu=A*(Grr*Pr)n =0.0355*(550044.9445*00.7114)00.388 =0.7844 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
18、导导率：0.0024116W/(m.K) 气体体的间隔隔层厚度度s：00.0112m 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-55 hgg=Nu*(/s) =1*(0.024416/0.0012) =2.0133 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
19、-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*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：2.0133 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 =2.0133+3.7 =5.7133 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
20、热热率hss：5.7133 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 按照照建筑筑玻璃应应用技术术规程JJGJ1113-20003 CC.0.2-22 1/ht=11/hss+ddm*rm =1/55.7113+00.0005*11.0+0.0005*1.00 =0.1185 多层玻玻璃系统统的内部部传热系系数htt=5.4055 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
21、系系统的内内部传热热系数hht：5.4055 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 =11/233.0+1/55.4005+11/8.0 =00.3553 的传传热系数数Ug=2.8333W/(m2.K)五、幕墙整整体传热热系数计计算(UUt)：1、幕墙面面积计算算(Att)： Att=AAg+AAf 幕墙墙框料面面积Aff=4mm2 玻璃璃面积：Ag=100m2 Att=AAf+AAg =4+10 =1442、幕墙整整体传热热系数计计算(UUt)： Utt=(Ag*Ug+AAf*Uf+ll*)/Att 各玻
22、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) 各幕幕墙框料料的面积积：Aff(m2) 各幕幕墙框料料的传热热系数：Uf(W/m2.K) 各玻玻璃块板板与幕墙墙框料相相结合边边缘的周周长：ll(m) 各玻玻璃块板板与幕墙墙框料相相结合边边缘的传传热系数数：(W/mm2.K) Utt=(Ag*Ug+AAf*Uf+ll*)/Att =(44*7.0066 +10*2.8833 +40*0.006)/14 =4.1977 该幕幕墙整体体传热系系数4.1977=该该幕墙的的允许的的整体传传热系数数=4.7。该该幕墙的的整体传传热性能能满足要要求。六、太阳能能透射比
23、比(gtt)、遮遮阳系数数(Scc)计算算： 太太阳能透透射比是是指：通通过幕墙墙构件成成为室内内得热量量的太阳阳辐射，与与投射到到幕墙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、幕墙框框的太阳阳能透射射比(ggf)计算算：1)的太太阳能透透射比(gf)计算算： 幕墙墙框料表表面太阳阳辐射吸吸收系数数f：0.4 幕墙墙框料的的传热系系数Uff：7.0066W/mm2.K 幕墙墙框料的的外表面面积Assurff：255m2 幕墙墙框料的的外投影影面积AAf：4mm2 幕墙
24、墙框料的的外表面面换热系系数hoout：19WW/m22.K gff=f*Uf/(AAsurrf/AAf*houut) =00.4*7.0006/(255/4*19) =00.02242、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 各幕幕墙框料料外表面面投影面面积：aafm2 各幕幕墙框料料的太阳阳能透射射比：ggf gtt=(Af*gf+AAg*gg)/AAt =(44*0.0244 +10*0.775)/14 =0.54333、幕墙整整体遮阳阳系数(Sc)计算算： 幕幕墙整体体遮阳系系数：幕幕墙整体体太阳能能总透射射比
25、与标标准3mmm厚透透明玻璃璃的太阳阳能总透透射比的的比值。 00.877是：标标准3mmm厚透透明玻璃璃的太阳阳能总透透射比理理论值 Sdd=gt/0.87 =0.5433/0.87 =0.6244七、可见光光透射比比(tt)计算算： 标标准光源源透过幕幕墙构件件成为室室内的人人眼可见见光与投投射到幕幕墙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) 幕幕墙总面面积：AAt(m2) 玻玻璃可见见光透射射比：v t=(Ag*v)/AAt =(10*0.771)/14 =00.5007八、结露计计算： 标标准计算算条件： 室室内环境境温度
26、TTin=220 室室外环境境温度TToutt=0,-110,-200 室室内环境境湿度：RH=30%、600% 室室外对流流换热系系数：220W/(m22.k)1、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：200 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*200/(2237.3+220) =233.38892、在相对对湿度ff=0.3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
27、为：0.3 室内内空气的的饱和水水蒸汽压压(Ess)：223.3389 e=f*EEs =0.3*223.3389 =7.01773、空气结结露点温温度(TTd)计算算： 在相相对湿度度f=00.3下下，空气气的水蒸蒸汽压ee：7.0177 室内内空气的的水蒸汽汽压(EE)：77.0117 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(7.0017/6.111)-1) =1.91774、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：220 室外外环境温温度Toout：-100 玻璃璃传热系系数Ugg：2.8333 玻璃璃室内表表面换热热系数hhbi：88 Tppj=TTin-(Tinn-Touut)*Ug/hbii =200-(220+110)*2.8833/8 =9.3766 空气气结露点点温度11.9117=该玻玻璃板块块的玻璃璃表面温温度Tppj=9.3376。该玻玻璃板块块不结露露。