热工计算书.docx

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热工计算书

外装饰结构热工性能

设计计算书

设计：

校对：

审核：

批准：

二〇一二年一月四日．

1计算引用的规范、标准及资料.....................................................................................错误！

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2计算中采用的部分条件参数及规定.............................................................................错误！

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2.1计算所采纳的部分参数......................................................................................错误！

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2.2《居住建筑节能设计标准意见稿》的部分规定............................................错误！

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3门窗系统结构基本参数.................................................................................................错误！

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3.1地区参数：

..........................................................................................................错误！

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3.2建筑参数：

..........................................................................................................错误！

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3.3环境参数..............................................................................................................错误！

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3.4单元参数..............................................................................................................错误！

未定义书签。

3.5框传热系数相关参数..........................................................................................错误！

未定义书签。

4玻璃的传热系数U值的计算........................................................................................错误！

未定义书签。

4.1计算基础及依据..................................................................................................错误！

未定义书签。

4.2室外表面换热系数..............................................................................................错误！

未定义书签。

4.3室内表面换热系数..............................................................................................错误！

未定义书签。

4.4多层玻璃系统材料的固体热阻..........................................................................错误！

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4.5多层玻璃系统内部气体间层的热阻..................................................................错误！

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5门窗系统框的传热系数U值的计算............................................................................错误！

未定义书签。

5.1框的传热系数U.................................................................................................错误！

未定义书签。

f

5.2幕墙框与玻璃结合处的线传热系数ψ..............................................................错误！

未定义书签。

6门窗系统整体的传热系数U值....................................................................................错误！

未定义书签。

7太阳光透射比及遮阳系数计算.....................................................................................错误！

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7.1太阳光总透射比g..............................................................................................错误！

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t

7.2门窗系统计算单元的遮阳系数..........................................................................错误！

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7.3门窗系统计算单元可见光透射比计算..............................................................错误！

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8结露计算.........................................................................................................................错误！

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8.1水表面的饱和水蒸气压计算..............................................................................错误！

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8.2在空气相对湿度f下，空气的水蒸气压计算...................................................错误！

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8.3空气的结露点温度计算......................................................................................错误！

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8.4门窗系统玻璃内表面的计算温度......................................................................错误！

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错误！

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......................................................................................................结露性能评价8.5

建筑门窗系统热工设计计算书

1计算引用的规范、标准及资料

《建筑幕墙》GB/T21086-2007

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-2010

《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010

《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-20031

《居住建筑节能设计标准意见稿》[建标2006-46号]

《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008

《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009

《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000

《建筑玻璃可见光、透射比等以及有关窗玻璃参数的测定》GB/T2680-94

2计算中采用的部分条件参数及规定

2.1计算所采纳的部分参数

按《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008采用

（1）冬季标准计算条件应为：

室内空气温度：

T=20℃；in室外空气温度：

T=-20℃；out2·K）；室内对流换热系数：

h=3.6W/（mc,in2·K）；h=16W/（m室外对流换热系数：

c,out室内平均辐射温度：

T=Tinrm,in室外平均辐射温度：

T=Toutrm,out2；太阳辐射照度：

I=300W/ms

（2）夏季标准计算条件应为：

室内空气温度：

T=25℃；in室外空气温度：

T=30℃；out2·K）；室内对流换热系数：

h=2.5W/（mc,in2·K）=16W/（m；h室外对流换热系数：

c,out室内平均辐射温度：

T=Tinrm,in室外平均辐射温度：

T=Toutrm,out2；I太阳辐射照度：

=500W/ms2；=0W/mI（3）计算传热系数应采用冬季标准计算条件，并取s（4）计算遮阳系数、太阳光总透射比应采用夏季标准计算条件；

（5）结露性能计算的标准边界条件应为：

℃；20室内环境温度：

室内环境湿度：

30%，60%；

室外环境温度：

0℃，-10℃，-20℃

（6）框的太阳光总透射比g应采用下列边界条件：

fq=α·Isinα：

框表面太阳辐射吸收系数；

2）；（W/mI：

太阳辐射照度s2）；（W/mq：

框吸收的太阳辐射热in2.2《居住建筑节能设计标准意见稿》的部分规定

（1）结构所在的建筑气候分区应该按下面表格取用。

表4.1.1居住建筑节能设计气候分区

气候分区分区依据

严寒A区5500≤HDD18＜8000严寒地区区B严寒5000≤HDD18＜5500（Ⅰ区）区C严寒3800≤HDD18＜5000

区寒冷200HDD1380CDD210寒冷地200HDD138010CDD2Ⅱ寒20

夏热冬100HDD12005CDD215

夏热冬冷地夏热冬100HDD120015CDD230

夏热冬60HDD110010CDD230

夏热冬暖地夏热冬暖HDD160CDD220

温60HDD1200CDD25温和地

（Ⅴ区温50

CDD2HDD160

衡量当地寒冷和炎热的程度。

CDD2居住建筑的设计，用采暖度日HDD1和空调度日数范围，将全国划分为表，十一个气候子区。

据不同的采暖度日数HDD18和空调度日数CDD26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下面各表的相关规定。

（2居住建筑的体形系数限4.1.4

建筑层数≤3层4～6层7～9层≥10层

≤≤0.24≤严寒地区0.26≤0.550.30

≤≤0.550.30≤寒冷地区0.350.26≤

夏热冬冷地≤0.55≤0.40≤0.300.35区、温和地≤

区区A

夏热冬暖地不限区、温和地区区B

表严寒地区A区围护结构传热系数限值

围护结构部位

传热系数KW/（m2·K）

≥107～9外墙4～6

层建筑

0.48

层的建筑

0.40

层的建筑

0.40

≤窗墙面积比≤外窗＜窗墙面积比≤20%（含阳

3层建筑20%

0.332.5

30%

2.2

台门透＜窗墙面积比≤30%明部分）＜窗墙面积比≤40%

40%

2.0

50%

1.7

区围护结构传热系数严寒地区B表

围护结构部位

传热系数KW/（m2·K）

≥107～9外墙

层建筑层的建筑

0.450.45

4～6≤窗墙面积比≤

层的建筑3层建筑

0.450.40

20%

2.8

外窗20%＜窗墙面积比≤2.530%（含阳

台门透30%＜窗墙面积比≤2.1明部40%

分）40%＜窗墙面积比≤1.8

50%

表严寒地区C区围护结构传热系数

围护结构部位传热系数KW/（m2·K）

≥10层建筑0.50

7～9层的建筑0.50外墙4～6层的建筑0.50

≤3层建筑0.40

窗墙面积比≤20%2.8

20%＜窗墙面积比≤外窗2.530%（含阳台30%＜窗墙面积比≤门透明2.340%部分）40%＜窗墙面积比≤2.1

50%

表寒冷地区A区围护结构传热系数

围护结构部位传热系数KW/（m2·K）

≥10层建筑0.50外墙7～9层的建筑0.50

4～6层的建筑

0.50

外窗（含阳台门透明部

3层建筑≤

0.45

窗墙面积比≤20%

2.8

＜窗墙面积比≤30%20%

2.8

40%30%＜窗墙面积比≤

2.5

分）

50%40%＜窗墙面积比≤

2.0

表寒冷地区B区围护结构传热系数和遮阳系数限值

传热系数KW/（m2·K）

围护结构部位

轻钢、木结构、轻质重质围护结构

≥10层建筑

墙板等围护结构0.500.60

7～9层的建筑0.500.60外墙4～6层的建筑0.500.60

≤3层建筑

0.450.50

传热系数K遮阳系数SC（东、西

W/（m2·K）向/南、北向）

窗墙面积比≤20%

3.2---

外窗（含阳台门透明部分）

20%＜窗墙面积比≤

30%30%＜窗墙面积比≤

3.2---

40%40%＜窗墙面积比≤

2.80.70/---

50%

2.50.60/---

表夏热冬冷地区A区围护结构传热系数和遮阳系数限值表

传热系数KW/（m2·K）

轻钢、木结构、轻围护结构部位

质重质围护结构≥10层建筑7～9层的建筑

墙板等围护结构

≤0.5≤1.0

≤0.5≤1.0

外墙4～6层的建筑≤0.5≤1.0

≤3层建筑窗墙面积比≤20%外窗20%＜窗墙面积比≤30%（含阳台30%＜窗墙面积比≤40%门透明

≤0.4≤0.8

传热系数K遮阳系数SC（东、南、

W/（m2·K）西向/北向）≤4.7-----

≤3.2≤0.80/----≤3.2≤0.70/0.80

部分）40%＜窗墙面积比≤50%≤2.5≤0.60/0.70

天窗面积占屋顶面积≤≤3.2天窗0.6

≤4%

表．

传热系数KW/（m2·K）

围护结构部位

轻钢、木结构、轻

外墙

质重质围护结构

墙板等围护结构

≥10层建筑

≤0.5≤1.0

7～9层的建筑层的建筑4～6

≤0.5≤1.0≤0.5≤1.0

≤0.4≤3层建筑≤0.8窗墙面积比≤20%外窗

传热系数KW/（m2·K）

≤4.7

遮阳系数SC（东、、南、西向/北向-----

30%20%＜窗墙面积比≤（含阳台＜窗墙面积比≤30%40%门透明部分）40%＜窗墙面积比≤50%天窗面积占屋顶面积≤

≤3.2

≤0.70/0.80

≤3.2

≤0.60/0.70

≤2.5

≤0.50/0.60

天窗4%

≤3.2

≤0.5

表区围护结构传热系数和遮阳系数限值

外墙

传热系数

KW/（m2·K）

围护结构部位

轻钢、木结构、轻质墙板等围护结

重质围护结构

≥10层建筑

构≤0.75

≤1.5

7～9层的建筑4～6层的建筑

≤0.75≤0.75

≤1.5≤1.5

≤3层建筑≤0.6≤1.2

传热系数K遮阳系数SC（东、南、西外窗窗墙面积比≤20%（含20%＜窗墙面积比≤30%

W/（m2·K）≤4.7≤4.0

向/北向）-----≤0.70/0.80

阳台30%门透明部40%分）

＜窗墙面积比≤40%

≤3.2

≤0.60/0.70

＜窗墙面积比≤50%

≤2.5

≤0.50/0.60

天窗面积占屋顶面积≤天窗4%

≤4.0

≤0.5

表夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值

围护结构部位轻钢、木结构、轻

传热系数

KW/（m2·K）

质墙板等围护结构

重质围护结构

≥10层建筑

≤1.0

外墙

7～9层的建筑4～6层的建筑

≤1.0≤1.0

≤3层建筑≤0.7

2.2.2.1.

窗墙面积比≤20%外窗

（含阳20%＜窗墙面积比≤30%

传热系数K遮阳系数SC（

W/（m2·K）南、西----------≤0.65/0.75

向/-----

台门透明部分）天窗

30%＜窗墙面积比≤40%

-----≤0.55/0.65

40%＜窗墙面积比≤50%

-----≤0.45/0.55

天窗面积占屋顶面积≤

-----

≤0.4

4%

东

表温和地区A区围护结构传热系数和遮阳系数限值表

传热系数

KW/（m2·K）

轻钢、木结构、轻

重质围护结构

围护结构部位

质

墙板等围护结构

≥10层建筑

7～9层的建筑

≤0.5≤0.5

≤1.0≤1.0

外墙

4～6层的建筑≤3层建筑

≤0.5≤0.4

≤1.0≤0.8

传热系数K遮阳系数SC（东、南、西外窗窗墙面积比≤20%（含阳20%＜窗墙面积比≤

W/（m2·K）≤4.7

向/北向）-----

台门透30%

明部分）

≤4.0

≤0.80/0.80

30%＜窗墙面积比≤

40%

≤3.2

≤0.70/0.70

40%＜窗墙面积比≤

50%

天窗面积占屋顶面积

≤2.5

≤0.60/0.60

天窗

≤4%

≤4.0

≤0.6

表温和地区B围护结构传热系数和遮阳系数限值

传热系数

KW/（m2·K）

轻钢、木结构、轻

围护结构部位

质墙板等围护结构

重质围护结构

外墙

----传热系数K

----遮阳系数SC（东、南、西向

）向北W/（m2·K）/

外窗（含阳台门透明部分及天--------

窗）

注:

1、外墙的传热系数是指考虑了热桥影响后计算得到的平均传热系数，软件按传统加权平均法进行计算；

2、建筑朝向的范围：

北（偏东600至偏西600）；东、西（东或西偏北300至偏南600）；南；）300至偏西300（偏东

3、表中的窗墙面积比按不同朝向分别计算；

4、表中的遮阳系数系指外窗透明部分的遮阳系数:

有外遮阳时，遮阳系数＝玻璃的遮阳系数×外遮阳的遮阳系数；

无外遮阳时，遮阳系数＝玻璃的遮阳系数；

3门窗系统结构基本参数

3.1地区参数：

sh，地区类别属于夏热冬冷地区A区；

3.2建筑参数：

建筑物长度：

100m；

建筑物宽度：

30m；

建筑物高度：

60m；

建筑物朝向：

东；

建筑物体形系数：

0.103；

建筑物窗墙比：

0.4；

计算项目类型：

门窗系统；

3.3环境参数

建筑物采用集中取暖系统：

3.4单元参数

中空玻璃：

6+12（中空层）+6（mm）；

外片：

LOW-E镀膜；

内片：

普通玻璃；

中空气体间层气体：

空气；

2；门窗系统的面积：

A=9m

2；=7.783m门窗系统玻璃的面积：

Ag2；=1.217m门窗系统框的面积：

Af2；门窗系统框的总表面面积：

A=1.385msurf玻璃区域的总周长：

l=27.12m；ψ门窗系统角度：

θ=90度；

计算单元高度：

H=3000mm；

3.5框传热系数相关参数

2=1.5mAd,i2A=0.5md,e2=1mAf,i2A=0.3mf,e

4玻璃的传热系数U值的计算

玻璃传热分析简图如下：

4.1计算基础及依据

计算玻璃的传热系数U值，依据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008进行计算。

U值是表征玻璃传热的参数。

表示热量通过玻璃中心部位而不考虑边缘效应，稳态条件下，2·K）。

值的单位是W/（m玻璃两表面在单位环境温度差条件时，通过单位面积的热量。

U按规范，计算玻璃的传热系数应该采用下面的公式：

U=1/R[JGJ/T151-2008]

tg而玻璃系统的传热阻R应为各层玻璃、气体间层、内外表面换热阻之和，应该下面计算公t式采用：

R=1/h+∑R+∑R+1/hinoutitg,iR=t/λi=1～n

g,ig,ig,iR=（T-T）/qi=2～nif,iib,i-1q=h（T-T）+h（T-T）b,i-1b,i-1f,iif,ic,ir,i式中：

2·K/W）；：

第i层玻璃的固体热阻（mRg,i2·K/W）；i层气体间层的热阻（mR：

第iT、T：

第i层气体间层的外表面和内表面的温度（K）；b,i-1f,iq：

第i层气体间层的热流密度。

i4.2室外表面换热系数

外表面的换热系数应按如下公式计算：

h=h+h参c,outoutr,out式中：

h：

玻璃外表面的换热系数；outh：

玻璃外表面的辐射换热系数