幕墙热工技术书.docx

1、幕墙热工技术书目录第一章、 基本参数 1一、工程基本信息 1二、计算依据 1三、计算边界条件 1第二章、 幕墙设计概况 1一、幕墙材料物理性能 1二、幕墙玻璃 2三、遮阳措施 2第三章、 玻璃光学热工性能计算 21 玻璃光学热工性能计算一般规定 22 玻璃光学热工性能计算原理 33 玻璃光学热工性能计算 5第四章、 幕墙框传热计算 5第五章、 幕墙热工性能计算 6一、幕墙热工计算原理 6二、幕墙热工性能计算 7第六章、 幕墙热工性能汇总 38一、本工程建筑节能设计对幕墙热工性能要求 38二、幕墙热工性能汇总表 38第七章、 附件 框二维传热计算图 38第一章、 基本参数一、工程基本信息工程名称

2、：XXXX工程地点：XXXXX 地区类别属于寒冷地区；二、计算依据建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ102/T1512008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建筑节能计算分析报告幕墙设计图纸三、计算边界条件1、工程所在地气象参数表3.1-1工程所在地气象参数城市名称河北石家庄北纬3802东经1142

3、5海拔80.50m冬季室外平均温度-17.0冬季室内平均温度20.0冬季室外平均风速1.80m/s夏季室外平均温度31.7夏季室内平均温度25.0夏季室外平均风速1.50m/s太阳平均辐射照度500.00W/2、热工性能计算边界条件表3.2-1 计算边界条件冬季标准计算条件夏季标准计算条件室内空气温度Tin20.0室内空气温度Tin31.7室外空气温度Tout-17.0室外空气温度Tout31.7室内对流换热系数hc,in3.60W/(m2K)室内对流换热系数hc,in2.50W/(m2K)室外对流换热系数hc,out11.20W/(m2K)室外对流换热系数hc,out10.00W/(m2K)

4、室内平均辐射温度Trm,in20.0室内平均辐射温度Trm,in25.0室外平均辐射温度Trm,out-17.0室外平均辐射温度Trm,out31.7太阳辐射照度Is0.00W/m2太阳辐射照度Is500.00W/m23、结露性能计算边界条件依据建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程（JGJ/T 151-2008）（以下简称“JGJ/T 151”）结露性能评价与计算，在进行工程设计时，工程实际边界条件计算结露性能。第二章、 幕墙设计概况一、幕墙材料物理性能用途 材料 密度（Kg/m3） 导热系数W/(mK)表面发射率框 铝 2700 237 涂漆 0.9阳极氧化 0.20.8铝合金 2800 160 涂

5、漆 0.9阳极氧化 0.20.8铁 7800 50 镀锌 0.2氧化 0.8不锈钢 7900 17 浅黄 0.2氧化 0.8建筑钢材 7850 58.2 镀锌 0.2氧化 0.8涂漆 0.9PVC 1390 0.17 0.9硬木 700 0.18 0.9软木（常用于建筑构建中）500 0.13 0.9玻璃钢（UP树脂） 1900 0.4 0.9透明材料 建筑玻璃 2500 1 玻璃面 0.84镀膜面 0.030.8丙烯酸（树脂玻璃） 1050 0.2 0.9PMMA(有机玻璃) 1180 0.18 0.9聚碳酸酯 1200 0.2 0.9隔热 聚酰胺（尼龙） 1150 0.25 0.9尼龙66

6、+25%玻璃纤维 1450 0.3 0.9高密度聚乙烯HD 980 0.52 0.9低密度聚乙烯LD 920 0.33 0.9固体聚丙烯 910 0.22 0.9带有25%玻璃纤维的聚丙烯 1200 0.25 0.9（聚亚氨酯树脂） 1200 0.25 0.9刚性PVC 1200 0.14 0.9防水密封条氯丁橡胶（PCP） 1240 0.23 0.9EPDM(三元乙丙) 1150 0.25 0.9纯硅胶 1200 0.35 0.9柔性PVC 1200 0.14 0.9聚酯马海毛 0.14 0.9柔性人造橡胶泡沫 6080 0.05 0.9密封胶 PU(刚性聚氨酯) 1200 0.25 0.9

7、固体/热融异丁烯 1200 0.24 0.9密封胶 聚硫胶 1700 0.4 0.9纯硅胶 1200 0.35 0.9聚异丁烯 930 0.2 0.9聚酯树脂 1400 0.19 0.9硅胶（干燥剂） 720 0.13 0.9分子筛 650750 0.1 0.9低密度硅胶泡沫 750 0.12 0.9中密度硅胶泡沫 820 0.17 0.9二、幕墙玻璃玻璃采用8(Low-E)+12A+8中空钢化玻璃，玻璃参数如下系统总厚度 28 mm可见光投射比 0.60冬季传热系数 U 1.694夏季传热系数 U 1.817遮阳系数 SC 0.5三、遮阳措施无遮阳设施第三章、 玻璃光学热工性能计算1 玻璃光

8、学热工性能计算一般规定单片玻璃（包括其他透明材料，下同）的光学、热工性能应根据测定的单片玻璃光谱数据进行计算。测定的单片玻璃光谱数据应包括其各个光谱段的透射率、前反射率和后反射率，光谱范围应至少覆盖3002500nm波长范围，不同波长范围的数据间隔应满足下列要求：（1）波长为300400nm时，数据点间隔不应超过5nm；（2）波长为4001000nm时，数据点间隔不应超过10nm；（3）波长为10002500nm时，数据点间隔不应超过50nm。2 玻璃光学热工性能计算原理2.1 单片玻璃光学热工性能（1）单片玻璃的可见光透射比V应按下式计算： （5.2.1-1）式中 DD65标准光源的相对光谱

9、功率分布，见JGJ/T 151附录D；()玻璃透射比的光谱数据；V()人眼的视见函数，见JGJ/T 151附录D。（2） 单片玻璃的可见光反射比应按下式计算： （5.2.1-2）式中 ()玻璃反射比的光谱数据。（3） 单片玻璃的太阳光直接透射比应按下式计算： （5.2.1-3）式中 ()玻璃透射比的光谱；S()标准太阳光谱，见JGJ/T 151附录D。（4）单片玻璃的太阳光直接反射比S应按下式计算： （5.2.1-4）式中 ()玻璃反射比的光谱。（5） 单片玻璃的太阳光总透射比g应按下式计算： （5.2.1-5）式中 hin玻璃室内表面换热系数W/(m2K)；hout玻璃室外表面换热系数W/(

10、m2K)；s单片玻璃的太阳光直接吸收比。（6）单片玻璃的太阳辐射吸收系数As应按下式计算： （5.2.1-6）式中 s单片玻璃的太阳光直接透射比；s单片玻璃的太阳光直接反射比。（7） 单片玻璃的遮阳系数SCcg应按下式计算： （5.2.1-7）式中 g 单片玻璃的太阳光总透射比。2.2 多层玻璃光学热工性能（1）太阳光透过多层玻璃系统的计算应采用如下通用计算模型（图5.2.2-1）：图5.2.2-1 玻璃层的吸收率和太阳光透射比一个具有n层玻璃的系统，系统分为n1个气体间层，最外层为室外环境（i=1），内层为室内环境（i=n+1）。对于波长的太阳光，系统的光学分析应以第i-1层和第i层玻璃之间

11、辐射能量和建立能量平衡方程，其中角标“+”和“-”分别表示辐射流向室外和流向室内。图5.2.2-2 多层玻璃体系中太阳辐射热的分析可设定室外只有太阳辐射，室外和室内环境的反射率为零。当i=1时： （5.2.2-1） （5.2.2-2）当i=n+1时： （5.2.2-3） （5.2.2-4）当i=2n时： i2n （5.2.2-5） i2n （5.2.2-6）利用线性方程组计算各个气体层的I-i()和I+i()值。传向室内的直接透射比应按下式计算： （5.2.2-7）反射到室外的直接反射比应按下式计算： （5.2.2-8）第i层玻璃的太阳辐射吸收比Ai()应按下式计算： （5.2.2-9）（2）

12、 对整个太阳光谱进行数值积分，应按下列公式计算得到第i层玻璃吸收的太阳辐射热流密度Si： （5.2.2-10） （5.2.2-11）式中 Ai太阳辐射照射到玻璃系统时，第i层玻璃的太阳辐射吸收比。（3） 多层玻璃的可见光透射比应按公式（5.2.1-1）计算，可见光反射比应按公式（5.2.1-2）计计算。（4）多层玻璃的太阳光直接透射比应按公式（5.2.1-3）计算，太阳光直接反射比应按公式（5.2.1-4）计算。2.3 玻璃系统的热工参数（1） 计算玻璃系统的传热系数时，应采用简单的模拟环境条件，仅考虑室内外温差，没有太阳辐射，应按下式计算： （5.2.3-1） （5.2.3-2）式中 (Is

13、=0)没有太阳辐射热时，通过玻璃系统传向室内的净热流（W/m2）；室外环境温度（K）；室内环境温度（K）。1）玻璃系统的传热阻Rt应为各层玻璃、气体间层、内外表面换热阻之和，应按下列公式计算： （5.2.3-3） （5.2.3-4） i = 2n （5.2.3-5）式中 Rg,i 第i层玻璃的固体热阻；Ri 第i层气体间层的热阻；、第i层气体间层的外表面和内表面温度；qi第i层气体间层的热流密度。 2）环境温度应是周围空气温度Tair和平均辐射温度Trm的加权平均值，应按下式计算： （5.2.3-6）式中 和应按本规程第10章的规定计算。（2） 玻璃系统的遮阳系数的计算应符合下列规定：1） 各

14、层玻璃室外侧方向的热阻应按下式计算： （5.2.3-7）式中 Rg,i第i层玻璃的固体热阻(m2K)/ W；Rg,k第k层玻璃的固体热阻(m2K)/ W；Rk第k层气体间层的热阻(m2K)/ W。2） 各层玻璃向室内的二次传热应按下式计算： （5.2.3-8）3） 玻璃系统的太阳光总透射比应按下式计算： （5.2.3-9）4） 玻璃系统的遮阳系数应公式（5.2.1-7）计算。3 玻璃光学热工性能计算采用粤建科MQMC建筑幕墙门窗热工性能计算软件2010正式版中的玻璃光学热工计算模块对本项目的所采用的玻璃系统进行光学热工性能计算，计算内容包括玻璃光谱分布、玻璃色系坐标参数、玻璃系统光学热工性能参

15、数等。 编号名称USC倾角18(Low-E)+12A+81.6940.50.6090说明： U面板传热系数（W/(K)）； 面板的可见光透射比； SC面板遮阳系数； 倾角单位：；第四章、 幕墙框传热计算（1）框的传热系数Uf应在计算窗或幕墙的某一框截面的二维热传导的基础上获得；（2）在框的计算截面中，应用一块导热系数 =0.03W/(mK)的板材替代实际的玻璃（或其他镶嵌板），板材的厚度等于所替代面板的厚度，嵌入框的深度按照实际尺寸，可见部分的板材宽度bp不应小于200mm（图6.2.1）；图4.1 框传热系数计算模型示意图（3）在室内外计算条件下，用二维热传导计算软件计算流过图示截面的热流q

16、w，并应按下式整理： （4.2-1） （4.2-2） （4.2-3）式中 Uf 框的传热系数/(m2K)； Lf2D 框截面整体的线传热系数/(mK)；Up 板材的传热系数/(m2K)；bf框的投影宽度(m)；bp板材可见部分的宽度（m）；Tn,in室内环境温度（K）；Tn,out室外环境温度（K）。（4）用实际的玻璃系统（或其他镶嵌板）替代导热系数 =0.03 W/(mK)的板材，其他尺寸不改变（图4.2.2）；图4.2 框与面板接缝传热系数计算模型示意图（5）用二维热传导计算程序，计算在室内外标准条件下流过图示截面的热流q，q应按下式整理： （4.2-4） （4.2-5） （4.2-6）式

17、中 框与玻璃（或其他镶嵌板）接缝的线传热系数W/(mK)；L2D框截面整体线传热系数W/(mK)；g玻璃的传热系数W/(m2K)；bg 玻璃可见部分的宽度（m）。Tn,in室内环境温度（K）；Tn,out室外环境温度（K）。第五章、 幕墙热工性能计算一、幕墙热工计算原理（1）单幅幕墙的传热系数UCW应按下式计算： （1-1）式中 UCW 单幅幕墙的传热系数W/(m2K)Ag 玻璃或透明面板面积（m2）；lg 玻璃或透明面板边缘长度（m）；Ug 玻璃或透明面板传热系数W/(m2K)；g 玻璃或透明面板边缘的线传热系数W/(mK)；Ap 非透明面板面积（m2）；lp 非透明面板边缘长度（m）；Up

18、 非透明面板传热系数W/(m2K)；p 非透明面板边缘的线传热系数W/(mK)；Af框面积（m2）；Uf框的传热系数W/(m2K)。（2）当幕墙背后有其他墙体（包括实体墙、装饰墙等），且幕墙与墙体之间为封闭空气层时，此部分的室内环境到室外环境的传热系数U应按下式计算： （1-2）式中 UCW在墙体范围内外层幕墙的传热系数W/(m2K)；Rair幕墙与墙体间封闭空气间层的热阻，30、40、50mm及以上厚度封闭空气层的热阻取值一般可分别取为0.17、0.18、0.18（m2K/ W）；UWall墙体范围内的墙体传热系数W/(m2K)；hin幕墙室内表面换热系数W/(m2K)；hout幕墙室外表面

19、换热系数W/(m2K)。（3）幕墙背后单层墙体的传热系数UWall应按下式计算： （1-3）式中 d单层材料的厚度（m）；单层材料的导热系数W/(mK)。（4） 幕墙背后多层墙体的传热系数UWall应按下式计算： （1-4）式中 di各单层材料的厚度（m）；i各单层材料的导热系数W/(mK)。（5） 单幅幕墙的太阳光总透射比gCW应按下式计算： （1-5）式中 gCW单幅幕墙的太阳光总透射比；Ag 玻璃或透明面板面积（m2）；gg 玻璃或透明面板的太阳光总透射比；Ap 非透明面板面积（m2）；gp 非透明面板的太阳光总透射比；Af 框面积（m2）；gf 框的太阳光总透射比；A 幕墙单元面积（m

20、2）。（6）单幅幕墙的遮阳系数SC应按下式计算： （1-6）式中 SCCW单幅幕墙的遮阳系数；gCW单幅幕墙的太阳光总透射比。（7）幕墙单元的可见光透射比CW应按下式计算： （1-7）式中 CW 幕墙单元的可见光透射比；v 透光面板的可见光透射比；A 幕墙单元面积（m2）；Ag 透光面板面积（m2）。二、幕墙热工性能计算2.1 东朝向幅面名称总数nUcwSCcwcwnAcwUcwAcwSCcwAcwcwAcwAgApUgUp幅面_112.4270.3260.411108.000262.07335.15544.434108.00002.42701108.000262.07335.15544.43

21、4108.0000说明： Ucw幕墙幅面的传热系数（W/(K)）； SCcw幕墙幅面的遮阳系数； cw幕墙幅面的可见光透射比； Acw幕墙幅面的总面积（）； nAcwn个幕墙幅面的总面积（）； Ag透明面板面积（）； Ap非透明面板面积（）； Ug玻璃或透明面板传热系数（W/(K)）； Up非透明面板传热系数（W/(K)）； 该朝向的幕墙幅面传热系数为： 262.073 / 108.000 2.427 W/(K) 该朝向的幕墙幅面遮阳系数为： 35.155 / 108.000 0.326 该朝向的幕墙幅面可见光透射比为： 44.434 / 108.000 0.411 该朝向的幕墙幅面透明部分的

22、传热系数为： 262.073 / 108.000 2.4272.1.1 幕墙幅面设计2.1.1-1 幕墙幅面面板标记效果图2.1.2 透明面板（玻璃）光学热工性能计算编号名称AgUSC倾角18+12A+8LOW-E2.1970.4351.6940.50.6009028+12A+8LOW-E1.1670.4351.6940.50.6009038+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.6009048+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.6009058+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.6009068+12A+8LOW-E1.2

23、460.4351.6940.50.6009078+12A+8LOW-E2.3270.4351.6940.50.6009088+12A+8LOW-E1.2110.4351.6940.50.6009098+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090108+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090118+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090128+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090138+12A+8LOW-E2.3270.4351.6940.50.60090148+12A+

24、8LOW-E1.2110.4351.6940.50.60090158+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090168+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090178+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090188+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090198+12A+8LOW-E2.3270.4351.6940.50.60090208+12A+8LOW-E1.2110.4351.6940.50.60090218+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.6

25、0090228+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090238+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090248+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090258+12A+8LOW-E2.3270.4351.6940.50.60090268+12A+8LOW-E1.2110.4351.6940.50.60090278+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090288+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090298+12A+8LOW-E2.4610.4351.6940.50.60090308+12A+8LOW-E1.2460.4351.6940.50.60090318+12A+8LOW-E2.3270.4351.6940.50.60090328+12A+8LOW-E1.2110.4351.6940.50.6009033