a楼非透明幕墙.docx
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a楼非透明幕墙
余杭城建集团综合商务楼A楼非透明幕墙节能
设计计算书
设计：
校对：
审核：
批准：
深圳市科源建设集团
二〇〇九年十月十日
目录
1计算引用的规范、标准及资料3
2计算中采用的部分条件参数及规定3
2.1计算所采纳的部分参数：
3
2.2《公共建筑节能设计标准》的部分规定：
4
3幕墙结构基本参数7
3.1地区参数：
7
3.2建筑参数：
7
3.3单元参数：
7
4幕墙保温计算8
4.1设计依据：
8
4.2围护结构的传热阻：
8
4.3U值计算：
8
5结露计算8
5.1水（冰）表面的饱和水蒸汽压计算：
8
5.2在空气相对湿度f下，空气的水蒸汽压计算：
9
5.3空气的结露点温度计算：
9
5.4维护结构内表面的计算温度：
9
5.5结露性能评价9
非透明幕墙结构热工设计计算书
11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）》JGJ26-95
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001
《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》JGJ113-2003
《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
12计算中采用的部分条件参数及规定
12.1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：
Tin=20℃；
室外空气温度：
Tout=-20℃；
室内对流换热系数：
hc,in=3.6W/（m2·K）；
室外对流换热系数：
hc,out=16W/（m2·K）；
室内平均辐射温度：
Trm,in=Tin
室外平均辐射温度：
Trm,out=Tout
太阳辐射照度：
Is=300W/m2；
（2）夏季标准计算条件应为：
室内空气温度：
Tin=25℃；
室外空气温度：
Tout=30℃；
室内对流换热系数：
hc,in=2.5W/（m2·K）；
室外对流换热系数：
hc,out=16W/（m2·K）；
室内平均辐射温度：
Trm,in=Tin
室外平均辐射温度：
Trm,out=Tout
太阳辐射照度：
Is=500W/m2；
（3）计算传热系数应采用冬季标准计算条件，并取Is=0W/m2；
（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：
室内环境温度：
20℃；
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gf应采用下列边界条件：
qin=α·Is
α：
框表面太阳辐射吸收系数；
Is：
太阳辐射照度（W/m2）；
qin：
框吸收的太阳辐射热（W/m2）；
12.2《公共建筑节能设计标准》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4.2.1主要城市所处气候分区
气候分区
代表性城市
严寒地区A区
海伦、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、克拉玛依、佳木斯、安达
严寒地区B区
长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、张家口、
酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、丹东
寒冷地区
兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、大连、阳泉、
平凉、石家庄、德州、晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、徐州
夏热冬冷地区
南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州临平、宁波、宜昌、长沙、南昌、株洲、零陵、赣州、韶关、桂林、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、贵阳、遵义、凯里、绵阳
夏热冬暖地区
福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河池、柳州、贺州、泉州、厦门、广州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海、梧州
（2）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。
表4.2.2-1严寒地区A区围护结构传热系数限值
围护结构部位
体型系数≤0.3
传热系数KW/（m2·K）
0.3＜体型系数≤0.4
传热系数KW/（m2·K）
屋面
≤0.35
≤0.30
外墙（包括非透明幕墙）
≤0.45
≤0.40
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤0.45
≤0.40
非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板
≤0.6
≤0.6
单一朝
向外窗
（包括透明幕墙）
窗墙面积比≤0.2.
≤3.0
≤2.7
0.2＜窗墙面积比≤0.3
≤2.8
≤2.5
0.3＜窗墙面积比≤0.4
≤2.5
≤2.2
0.4＜窗墙面积比≤0.5
≤2.0
≤1.7
0.5＜窗墙面积比≤0.7
≤1.7
≤1.5
屋顶透明部分
≤2.5
表4.2.2-2严寒地区B区围护结构传热系数限值
围护结构部位
体型系数≤0.3
传热系数KW/（m2·K）
0.3＜体型系数≤0.4
传热系数KW/（m2·K）
屋面
≤0.45
≤0.35
外墙（包括非透明幕墙）
≤0.50
≤0.45
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤0.50
≤0.45
非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板
≤0.8
≤0.8
单一朝
向外窗
（包括透明幕墙）
窗墙面积比≤0.2.
≤3.2
≤2.8
0.2＜窗墙面积比≤0.3
≤2.9
≤2.5
0.3＜窗墙面积比≤0.4
≤2.6
≤2.2
0.4＜窗墙面积比≤0.5
≤2.1
≤1.8
0.5＜窗墙面积比≤0.7
≤1.8
≤1.6
屋顶透明部分
≤2.6
表4.2.2-3寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值
围护结构部位
体型系数≤0.3
传热系数KW/（m2·K）
0.3＜体型系数≤0.4
传热系数KW/（m2·K）
屋面
≤0.55
≤0.45
外墙（包括非透明幕墙）
≤0.60
≤0.50
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤0.60
≤0.50
非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙或楼板
≤1.5
≤1.5
外窗（包括透明幕墙）
传热系数KW/（m2·K）
遮阳系数SC
（东、南、西向/北向）
传热系数KW/（m2·K）
遮阳系数SC
（东、南、西向/北向）
单一朝向外窗
（包括透明幕墙）
窗墙面积比≤0.2
≤3.5
—
≤3.0
—
0.2＜窗墙面积比≤0.3
≤3.0
—
≤2.5
—
0.3＜窗墙面积比≤0.4
≤2.7
≤0.70/—
≤2.3
≤0.70/—
0.4＜窗墙面积比≤0.5
≤2.3
≤0.60/—
≤2.0
≤0.60/—
0.5＜窗墙面积比≤0.7
≤2.0
≤0.50/—
≤1.8
≤0.50/—
屋顶透明部分
≤2.7
≤0.50
≤2.7
≤0.50
注:
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。
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
围护结构部位
传热系数KW/（m2·K）
屋面
≤0.70
外墙（包括非透明幕墙）
≤1.0
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤1.0
外窗（包括透明幕墙）
传热系数KW/（m2·K）
遮阳系数SC
（东、南、西向/北向）
单一朝向外窗（包括透明幕墙）
窗墙面积比≤0.2
≤4.7
—
0.2＜窗墙面积比≤0.3
≤3.5
≤0.55/—
0.3＜窗墙面积比≤0.4
≤3.0
≤0.50/0.60
0.4＜窗墙面积比≤0.5
≤2.8
≤0.45/0.55
0.5＜窗墙面积比≤0.7
≤2.5
≤0.40/0.50
屋顶透明部分
≤3.0
≤0.40
注:
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。
表4.2.2-5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
传热系数KW/（m2·K）
屋面
≤0.90
外墙（包括非透明幕墙）
≤1.5
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤1.5
外窗（包括透明幕墙）
传热系数KW/（m2·K）
遮阳系数SC
（东、南、西向/北向）
单一朝向外窗
（包括透明幕墙）
窗墙面积比≤0.2
≤6.5
—
0.2＜窗墙面积比≤0.3
≤4.7
≤0.50/0.60
0.3＜窗墙面积比≤0.4
≤3.5
≤0.45/0.55
0.4＜窗墙面积比≤0.5
≤3.0
≤0.40/0.50
0.5＜窗墙面积比≤0.7
≤3.0
≤0.35/0.45
屋顶透明部分
≤3.5
≤0.35
注:
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。
13幕墙结构基本参数
13.1地区参数：
杭州临平，地区类别属于夏热冬冷地区；
13.2建筑参数：
建筑物长度：
36m；
建筑物宽度：
28.2m；
建筑物高度：
97.5m；
建筑物体形系数：
0.137；
13.3单元参数：
幕墙的结构组成如下：
第1层材料为：
加气混凝土、泡沫混凝土，厚度为：
240mm，导热系数为：
0.19W/m·K；
第2层材料为：
聚苯乙烯泡沫塑料（苯板），厚度为：
30mm，导热系数为：
0.042W/m·K；
第3层材料为：
花岗岩、玄武岩，厚度为：
30mm，导热系数为：
3.49W/m·K；
14幕墙保温计算
14.1设计依据：
采用冬季计算标准条件，利用加权平均法进行计算。
14.2围护结构的传热阻：
按《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）设计计算：
Ro=Ri+R+Re……附2.4[GB50176-93]
在上面的公式中：
Ro：
围护结构的传热阻（m2·K/W）；
Ri：
围护结构内表面换热阻，按规范取0.11m2·K/W；
Re：
围护结构外表面换热阻，按规范取0.04m2·K/W；
R：
围护结构热阻（m2·K/W）；
R=ΣRi+R空气
=Σδi/aiλi+R空气
=δ1/a1λ1+δ2/a2λ2+δ3/a3λ3+R空气
=240/1000/（1×0.19）+30/1000/（1×0.042）+30/1000/（1×3.49）+0.18
=2.166m2·K/W
在上面的公式中：
ai：
幕墙各层材料的修正系数，按GB50176-93附表4.2情况选择，其它取1.0；
δi：
幕墙各层材料的厚度（m）；
λi：
幕墙各层材料的导热系数W/（m·K）；
R空气：
空气层的热阻m2·K/W；
Ro=Ri+R+Re
=0.11+2.166+0.04
=2.316m2·K/W
14.3U值计算：
U：
围护结构的传热系数（W/（m2·K））；
Ro：
围护结构的传热阻（m2·K/W）；
U=1/Ro
=1/2.316
=0.432W/（m2·K）
0.432W/（m2·K）≤1W/（m2·K）
所以，幕墙保温性能满足设计要求！
15结露计算
15.1水（冰）表面的饱和水蒸汽压计算：
Es=E0×10（（a×t）/（b+t））
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。
Es=E0×10（（a×t）/（b+t））
=6.11×10（（7.5×20）/（237.3+20））
=23.389
15.2在空气相对湿度f下，空气的水蒸汽压计算：
e=f·Es
式中：
e：
空气的水蒸汽压，hPa；
f：
空气的相对湿度，％；
Es：
空气的饱和水蒸汽压，hPa；
e=f·Es
=0.60×23.389
=14.033
15.3空气的结露点温度计算：
Td=b/（a/lg（e/6.11）-1）5.2.3[JGJ/T151-2008]
式中：
lg（e/6.11）表示取以10为底，e/6.11的对数；
Td：
空气的露点温度，℃；
e：
空气的水蒸气压，hPa；
a、b：
参数，a=7.5，b=237.3；
Td=b/（a/lg（e/6.11）-1）
=237.3/（（7.5/lg（14.033/6.11））-1）
=12.003℃
15.4维护结构内表面的计算温度：
室内环境温度：
Tin=20.0℃；
室外环境温度：
Tout=-10℃；
维护结构内表面换热系数：
hin=8W/（m2·K）；
维护结构的传热系数：
U=0.432W/（m2·K）；
维护结构内表面温度：
Tg,in；
Tg,in=Tin-（Tin-Tout）·U/hin
=20-（20-（-10））×0.432/8
=18.38℃
15.5结露性能评价
评价依据：
（T10,min-Tout,std）×（Tin-Tout）/（Tin,std-Tout,std）+Tout≥Td5.3.6[JGJ/T151-2008]
T10,min：
产品的结露性能评价指标；
Tin,std：
结露性能计算时对应的室内标准温度；
Tout,std：
结露性能计算时对应的室外标准温度；
Tin：
实际工程对应的室内计算温度；
Tout：
实际工程对应的室外计算温度；
Td：
室内设计环境条件对应的露点温度；
公式5.3.6[JGJ/T151-2008]左项可取维护结构内表面最低温度,既Tg,in；
因为Td=12.003℃≤Tg,in=18.38℃；
维护结构内表面不会出现结露现象。
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