1、熱工性能計算書 (一)本計算概況： 傳熱系數限值： 3.00 (W/m2.K) 遮陽系數限值(東、南、西向)： 0.50(二)參考資料： 民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）JGJ26-95 夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準JGJ134-2001 民用建筑熱工設計規范GB50176-93 公共建筑節能設計標準GB50189-2005 公共建筑節能設計標準DBJ 01-621-2005 居住建筑節能設計標準DBJ 01-602-2004 建筑門窗幕墻熱工計算及分析系統(W-Energy2.0)(三)計算基本條件： 1.計算實際工程所用的建筑門窗和玻璃幕墻熱工性能所采用的邊界條件應符合相應的建

2、筑設計或節能設計標準。2.設計或評價建筑門窗、玻璃幕墻定型產品的熱工參數時，所采用的環境邊界條件應統一采用規定的計算條件。3.以下計算條件可供參考： (1)各種情況下都應選用下列光譜： S()：標準太陽輻射光譜函數（ISO 9845-1）； D()：標準光源（CIE D65，ISO 10526）光譜函數； R()：視見函數（ISO/CIE 10527）。 (2)冬季計算標準條件應為： 室內環境溫度 Tin=20 室外環境溫度 Tout=0 內表面對流換熱系數 hc,in=3.6 W/m2.K 外表面對流換熱系數 hc,out=20 W/m2.K 太陽輻射照度 Is=300 W/m2 (3)夏季

3、計算標準條件應為： 室內環境溫度 Tin=25 室外環境溫度 Tout=30 外表面對流換熱系數 hc,in=2.5 W/m2.K 外表面對流換熱系數 hc,out=16 W/m2.K 室外平均輻射溫度 Trm=Tout 太陽輻射照度 Is=500 W/m2 (4)計算傳熱系數應采用冬季計算標準條件，并取Is= 0 W/m2。 (5)計算遮陽系數、太陽能總透射比應采用夏季計算標準條件，并取Tout=25。 (6)抗結露性能計算的標準邊界條件應為： 室內環境溫度 Tin=20 室外環境溫度 Tout=-20 或 Tout=-30 室內相對濕度 RH=30% 或 RH=50% 或 RH=70% 室

4、外風速 V=4m/s (7)計算框的太陽能總透射比gf應使用下列邊界條件： qin=·Is qin 通過框傳向室內的凈熱流（W/m2）； 框表面太陽輻射吸收系數； Is 太陽輻射照度 =500 W/m2。4.設計或評價建筑門窗、玻璃幕墻定型產品的熱工參數時，門窗框或幕墻框與墻的連接界面應作為絕熱邊界條件處理。5.公共建筑節能設計標準GB50189-2005有關規定： (1)各城市的建筑氣候分區應按表4.2.1確定。表4.2.1-1 主要城市所處氣候分區氣候分區代 表 性 城 市嚴寒地區A區海倫、博克圖、伊春、呼瑪、海拉爾、滿洲里、齊齊哈爾、富錦、哈爾濱、牡丹江、克拉瑪依、佳木斯、安達

5、嚴寒地區B區長春、烏魯木齊、延吉、通遼、通化、四平、呼和浩特、撫順、大柴旦、沈陽、大同、 本溪、阜新、哈密、鞍山、張家口、酒泉、伊寧、吐魯番、西寧、銀川、丹東寒冷地區蘭州、太原、唐山、阿壩、喀什、北京、天津、大連、陽泉、平涼、石家莊、德州、晉城、天水、西安、拉薩、康定、濟南、青島、安陽、鄭州、洛陽、寶雞、徐州夏 熱冬冷地區南京、蚌埠、鹽城、南通、合肥、安慶、九江、武漢、黃石、岳陽、漢中、安康、上海、杭州、寧波、宜昌、長沙、南昌、株洲、零陵、贛州、韶關、桂林、重慶、達縣、萬州、涪陵、南充、宜賓、成都、貴陽、遵義、凱里、綿陽夏熱冬暖地區福州、莆田、龍巖、梅州、興寧、英德、河池、柳州、賀州、泉州、廈

6、門、廣州、深圳、湛江、汕頭、海口、南寧、北海、梧州 (2)根據建筑所處城市的建筑氣候分區，圍護結構的熱工性能應分別符合表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的規定，其中外墻的傳熱系數為包括結構性熱橋在內的平均值Km。表4.2.2-4 夏熱冬冷地區圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值圍護結構部位傳熱系數K W/(m2·K)屋面 0.70外墻（包括非透明幕墻） 1.0底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板 1.0外窗（包括透明幕墻）傳熱系數KW/(m2·K)遮陽系數SC(東、南、西向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗

7、墻面積比0.2 4.70.2窗墻面積比0.3 3.5 0.55/0.3窗墻面積比0.4 3.0 0.50/0.600.4窗墻面積比0.5 2.8 0.45/0.550.5窗墻面積比0.7 2.5 0.40/0.50屋頂透明部分3.00.40注:有外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數´外遮陽的遮陽系數；無外遮陽時，遮陽系數=玻璃的遮陽系數。表4.2.2-6 不同氣候區地面和地下室外墻熱阻限值氣候分區圍護結構部位熱阻 R (m2·K)/W嚴寒地區A區地 面: 周邊地面非周邊地面³ 2.0³ 1.8采暖地下室外墻（與土壤接觸的墻）³ 2.0嚴寒地區B區

8、地 面: 周邊地面非周邊地面³ 2.0³ 1.8采暖地下室外墻（與土壤接觸的墻）³ 1.8寒冷地區地 面: 周邊地面非周邊地面³ 1.5采暖、空調地下室外墻（與土壤接觸的墻）³ 1.5夏熱冬冷地區地面³ 1.2地下室外墻（與土壤接觸的墻）³ 1.2夏熱冬暖地區地面³ 1.0地下室外墻（與土壤接觸的墻）³ 1.0注：周邊地面系指距外墻內表面2米以內的地面； 地面熱阻系指建筑基礎持力層以上各層材料的熱阻之和； 地下室外墻熱阻系指土壤以內各層材料的熱阻之和。 (3)外墻與屋面的熱橋部位的內表面溫度不應低于室內空

9、氣露點溫度。一、基本計算參數： 本計算為幕墻系統的熱工性能計算。1.幕墻計算單元的有關參數 總寬： W=1650mm 總高： H=1150mm 幕墻計算單元的總面積： At=W×H=1.9m2 幕墻計算單元的玻璃總面積： Ag=1.73m2 幕墻計算單元的框總面積： Af=0.17m2 幕墻計算單元的玻璃區域周長： l=2.800m二、幕墻計算單元的傳熱系數計算： 1.框的傳熱系數Uf框的傳熱系數Uf：可以通過輸入數據，用二維有限單元法進行數字計算，得到窗框的傳熱系數。在沒有詳細的計算結果可以應用時，可以應用按以下方法得到窗框的傳熱系數。本系統中給出的所有的數值全部是窗垂直安裝的情況

10、。傳熱系數的數值包括了外框面積的影響。計算傳熱系數的數值時取內表面換熱系數hin=8.0 W/m2·K和外表面換熱系數hout=23 W/m2·K。圖E.0.2-2:不同窗戶系統窗框厚度df的定義(1) 金屬窗框：框的傳熱系數Uf的數值可以通過下列程序獲得：a)對沒有熱斷橋的金屬框，使用Uf0 =5.9 W/(m2·K)；b)對具有斷橋的金屬框，Uf0的數值從圖E.0.2-3中粗線中選取；圖E.0.2-3 帶熱斷橋的金屬窗框的傳熱系數值金屬窗框Rf的熱阻通過下式獲得： （E.0.2-1）金屬窗框Uf的傳熱系數公式為： （E.0.2-2）圖E.0.2-4 截面類型1

11、（采用導熱系數低于0.3W/m.K的隔熱條） 式中：Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e窗各部件面積，m2；其定義如圖E.0.2-5所示。圖E.0.2-5 窗各部件面積劃分示意圖hi窗框的內表面換熱系數，W/m2K；he窗框的外表面換熱系數，W/m2K；Rf窗框截面的熱阻（隔熱條的導熱系數為0.20.3W/m.K），m2K/W。d熱斷橋對應的鋁合金截面之間的最小距離；bj熱斷橋j的寬度；bf窗框的寬度（）。圖E.0.2-6 截面類型2（采用導熱系數低于0.2W/m.K的泡沫材料）其中：d熱斷橋對應的鋁合金截面之間的最小距離；bj熱斷橋的寬度j;bf窗框的寬度（）。 框的傳熱系數: Uf

12、=2.80W/m2.K2.框與玻璃結合處的線傳熱系數窗框與玻璃結合處的線傳熱系數：窗框與玻璃結合處的線傳熱系數，主要描述了在窗框、玻璃和間隔層之間交互作用下附加的熱傳遞，線性熱傳遞傳熱系數主要受間隔層材料傳導率的影響。在沒有精確計算的情況下，可采用表E.0.3估算窗框與玻璃結合處的線傳熱系數：表E.0.3鋁合金、鋼（不包括不銹鋼）中空玻璃的線傳熱系數窗框材料雙層或者三層未鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃 ( W/m.K)雙層Low-E鍍膜三層采用兩片Low-E鍍膜充氣或者不充氣中空玻璃 ( W/m.K)木窗框和塑料窗框0.040.06帶熱斷橋的金屬窗框0.060.08沒有斷橋的金屬窗框00.02注：

13、這些值用來計算低輻射的中空玻璃窗，Ug=1.3W/(m2.K)，以及更低傳熱系數的中空玻璃。 線傳熱系數g=0.04W/m.K3.玻璃的傳熱系數Ug 選擇玻璃類型： 單中空玻璃 玻璃采用Low-E玻璃。 玻璃采用6.0+12.0A+6.0中空玻璃 玻璃內表面換熱系數取為8W/m2.K 玻璃外表面換熱系數取為21W/m2.K玻璃傳熱系數計算方法1.1基本公式(1)一般原理本方法是以下列公式為計算基礎的： （1）式中玻璃的外表換熱系數；玻璃的內表換熱系數；多層玻璃系統導熱系數；多層玻璃系統導熱系數按下式計算： （2）式中氣體空隙的導熱率；空氣層的數量；材料層的數量；每一個材料層的厚度；每一個材料層

14、的熱阻；空氣間隙的導熱率按下式計算： （3）式中輻射導熱系數；氣體的導熱系數(包括傳導和對流)。(2)輻射導熱系數輻射導熱系數由下式給出： （4）式中斯蒂芬波爾茲曼常數：和在間隙層中的玻璃界面平均絕對溫度下的校正發射率。(3)氣體導熱系數氣體導熱系數由下式給出： （5）式中氣體層的厚度，m；氣體導熱率，W/(mK)；是努塞特準數，由下式給出： （6）式中一個常數；格拉斯霍夫準數；普蘭特準數；冪指數。如果，則取1。格拉斯霍夫準數由下式計算： （7）普蘭特準數按下式計算： （8） 式中 玻璃兩側的溫度差，K；P氣體密度，；氣體的動態粘度，；氣體的比熱，J/(kgK),氣體平均溫度，K。對于垂直空間

15、，其中A0.035,n=0.38；水平情況：A=0.16,n=0.28;傾斜45度：A=0.10,n=0.31. 玻璃傳熱系數Ug=1.75W/m2.K4.幕墻計算單元的傳熱系數Ut的計算 Ut=(Ag·Ug+Af·Uf+l·)/At =(1.73×1.75+0.17×2.80+2.800×0.04)/1.90 =1.90W/m2.K傳熱系數滿足要求！ 三、可見光投射比計算t 標準光源透過門窗或幕墻構件成為室內的人眼可見光與投射到門窗或幕墻構件上的人眼可見光，采用人眼視見函數加權的比值。 幕墻計算單元的可見光透射比的計算公式為 t=(

16、Ag·v)/At式中： t - 幕墻計算單元的可見光透射比； Ag - 幕墻計算單元的玻璃的面積 m2； At - 幕墻計算單元的總面積 m2。 v - 玻璃可見光透射比為0.770； t=(Ag·v)/At =(1.73×0.770)/1.90 =0.70四、結露計算： 1.在進行建筑門窗、玻璃幕墻產品性能分級時，所采用的計算條件如下： 室內環境溫度 Tin=20； 室外環境溫度 Tout=-20； 室內相對濕度 RH=30% 或 RH=50% 或 RH=70%； 室外風速 V=4m/s； 室外平均輻射溫度等于室外環境氣溫； 室內平均輻射溫度等于室內環境氣溫。2

17、.水（冰）表面的飽和水蒸汽壓可采用下式計算： Es=E0×10(a×t)/(b+t)式中： E0 - 空氣溫度為0時的飽和水蒸汽壓，取E0=6.11 hPa； t - 空氣溫度，； a、b - 參數，對于水面（t>0），a=7.5，b237.3；對于冰面（t0），a=9.5，b265.5。3.在空氣相對濕度f下，空氣的水蒸汽壓可按下式計算： e=f·Es式中： e - 空氣的水蒸汽壓，hPa； f - 空氣的相對濕度，； Es - 空氣的飽和水蒸汽壓，hPa。4.空氣的結露點溫度可以采用下面公式計算： Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 注：lg(e

18、/6.11)表示取以10為底，e/6.11的對數。式中： Td - 空氣的結露點溫度，； e - 空氣的水蒸汽壓，hPa； a、b - 參數，對于水面（t>0），a=7.5，b=237.3；對于冰面（t0），a=9.5，b=265.5。5.本計算所采用的計算條件： 室內環境溫度 Tin=20.0； 室外環境溫度 Tout=0.0； 室內相對濕度 f=50%； a、b - 參數，對于水面（t>0），a=7.5，b237.3； E0=6.11 hPa。 Es=E0×10(a×t)/(b+t) =6.11×10(7.5-20.0)/(237.3+20.0) =23.4 hPa e=f·Es =0.50×23.4 =11.7 hPa Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) =237.3/(7.5/lg(11.7/6.11)-1) =9.3 6.本計算只對幕墻計