广州建筑门窗热工性能计算书

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1、建筑门窗热工性能计算书I、计算依据:建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009 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 JGJ75-2003 民用建筑热工设计规范 GB50176-93公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程 JGJ/T151-2008居住建筑节能设计标准 意见稿 建标 2006-46 号 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/T2680-94II、计算的环境边界条件:

2、1、设计或评价建筑门窗定型产品的热工参数时,所采用的环境边界条件应统一 采用 JGJ/T151-2008 规定的计算条件。2、计算实际工程所用的建筑门窗热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑 设计或节能设计标准。3、各种情况下都应选用下列光谱:S(入):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1)D(入):标准光源光谱函数(CIE D65, ISO 10526)R(入):视见函数(ISO/CIE 10527)。4、冬季计算标准条件应为:室内环境温度:Tin=20C室外环境温度:Tout=-20C内表面对流换热系数: hc,in=3.6 W/m2.K外表面对流换热系数: hc,out=16 W

3、/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=300 W/m25、夏季计算标准条件应为:室内环境温度: Tin=25C室外环境温度: Tout=30C内表面对流换热系数:hc,in=2.5 W/m2.K 外表面对流换热系数: hc,out=19W/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=500 W/m26、计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取Is= 0 W/m2。门窗周边框的室外对流换热系数Hc,out应取8W/(m2 K),门窗周

4、边框附近玻璃边缘(65mm内)的室外对流换热系数Hc,out应取 12W/(m2 K)。7、计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件。8、抗结露性能计算的标准边界条件应为:室内环境温度:Tin=20C室外环境温度:Tout=0C或-10C或-20C 室内相对湿度: RH=30%、 60% 室外对流换热系数:20W/(m2K)9、计算框的太阳能总透射比gf应使用下列边界条件qin=a * Isqin :通过框传向室内的净热流(W/m2)a :框表面太阳辐射吸收系数Is:太阳辐射照度(Is=500W/m2)10、设计或评价建筑门窗定型产品的热工参数时,门窗框与墙的连接界面应作为 绝热边界

5、条件处理整窗应根据框截面的不同对窗框分段,有多少个不同的框截面就应计算多少 个不同的框传热系数和对应的框和玻璃接缝线传热系数。两条框相交处的传热不 作三维传热现象考虑。如上图所示的窗,应计算1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7 七个框段的框 传热系数和对应的框和玻璃接缝线传热系数。两条框相交部分简化为其中的一条 框来处理。计算1-1、2-2、4-4 截面的传热时,与墙面相接的边界作为绝热边界处理。 计算3-3、5-5、6-6 截面的传热时,与相邻框相接的边界作为绝热边界处理。 计算7-7 截面的传热时,框材中心线对应的边界作为绝热边界处理。12、门窗在进行热工计算时应进行如下

6、面积划分:窗框面积Af:指从室内、外两侧可视的凸出的框投影面积大者玻璃面积Ag:室内、外侧可见玻璃边缘围合面积小者 整窗的总面积At:窗框面积Af与窗玻璃面积Ag之和13、玻璃区域的周长L屮是门窗玻璃室内、外两侧的全部可视周长的较大值14、当所用的玻璃为单层玻璃,由于没有空气层的影响,不考虑线传热,线传热 系数屮=0.15。一、门窗基本信息地区类型:夏热冬暖地区所在城市:广州窗墙面积比范围:窗墙面积比W0.2门窗朝向:东、南、西向型材厂家:铝合金门窗系列:50隔热玻璃厂家:玻璃厂玻璃规格:5+6A+5门窗类型:平开窗门窗结构 : 单层窗窗型尺寸:窗宽 W(mm):1200窗高 H(mm):15

7、00窗型样式 :二、窗框传热系数 Uf 计算1、窗框面积计算: 窗框面积计算示意图如下:(1) 平开类窗框面积计算示意图(2) 推拉类窗框面积计算示意图(3)该门窗的窗框由以下截面组成序号窗框名 称窗框类 型室内投 影面积Afi室内表 面面积Adi室外投 影面积Afe室外表 面面积Ade最小距 离d(mm)150隔热型材穿条式 隔热铝 窗框0.3000.3500.3000.3509.500(4)窗框室内总投影面积 Afi(m2)LAfi=0.300=0.300(5)窗框室外总投影面积 Afe(m2)Afe=0.300=0.300(6)窗框总面积 Af(m2)Af二max(工Afi,Afe)=m

8、ax(0.300,0.300)Af=0.3002、窗框的传热系数计算(Uf):可以通过输入数据,用二维有限元法进行数字计算,得到窗框的传热系数 在没有详细的计算结果可以应用时,可以按以下方法得到窗的传热系数:窗框类型:穿条式隔热铝窗框(1)穿条式隔热的铝合金框,相对应金属框之的最小距离d(mm),示意图:注意:1)采用导热系数v=0.3(w/m.k)的隔热条2)隔热条总宽度b1+b2+b3+b4v=0.2*bf(窗框宽)(2)穿条式隔热的铝合金框的Uf0数值,根据“相对应金属框之间的最小距 离d(mm)”,从下图的粗线中选取:相对应的金属框之间的最小距离d (mm)(3) 窗框传热系数计算:1

9、)v50 隔热型材传热系数计算1).1)隔热条相对应的金属框之间的最小距离 d=9.5(mm) 从上图中查出 Uf0=3.285(W/m2.K)1).2)窗框热阻 Rf 计算:Rf=0.134(m2K/W)1).3)窗框传热系数计算:窗框的室内投影面积:Af,i=0.3(平方米)窗框的室内表面面积:Ad,i=0.35(平方米)窗框的室外投影面积:Af,e=0.3(平方米)窗框的室外表面面积:Ad,e=0.35(平方米)窗框热阻:Rf=0.134(m2 K/W)室内表面换热系数hi = 8W/ (m2K)室外表面换热系数he=23W/ (m2K)Uf=1/(Af,i/(hi*Ad,i)+Rf+A

10、f,e/(he*Ad,e)=3.592(W/m2.K)该门窗各窗框传热系数列表:序号窗框名称窗框类型传热系数Uf(W/(m2 - K)150隔热型材穿条式隔热铝窗 框3.592三、窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数计算(屮):窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数(屮),主要描述了在窗框、玻璃和间隔 层之间交互作用下的附加热传递。线性热传递系数屮,主要受间隔层材料传导率 的影响。在没有精确计算的情况下,可采用下表数据,来估算窗框与玻璃结合处 的线传导系数屮。窗框与单层玻璃边缘结合处的线传热系数很小,计算时默认为 0。 各类窗框、中空玻璃的线传热系数窗框材料双层或三层玻璃 未镀膜 充气或不充气的中空玻璃

11、双层或三层玻璃 采用LOW-E镀膜 充气或不充气的中空玻璃塑料窗框0.040.06带热断桥的铝合金0.060.08窗框无热断桥的铝合金窗框00.02注意:这些数据用来计算低辐射的中空玻璃,即:Ugv=1.3W/(m2.K)各玻璃板块查询上表后,各玻璃板块的线传热系数如下:序号玻璃板块 名称窗框类型玻璃块板 类型Af玻璃面积(m2)玻璃边缘 长度(m)线传热系 数(W/m K)1玻璃隔热铝合 金窗框双层玻璃1.5008.7000.06(玻璃排列顺序由室外到室内,分别为第一层、第二层、第三层)四、玻璃传热系数(Ug)计算:按照建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009附录C1、玻璃的传热系数计算:

12、1)玻璃基本信息:玻璃板块面积: 1.500(m2):玻璃板块类型:双层玻璃 第一层玻璃种类:普通玻璃第一层玻璃厚度: 5.0(mm) 第一层校正发射率: 0.837 第一气体层气体类型:空气 第一气体层气体厚度: 6.000 第一气体层气体温度: 10 第二层玻璃种类:普通玻璃第二层玻璃厚度: 5.0(mm) 第二层校正发射率: 0.8372) 中空玻璃间隔层气体:空气普朗特准数Pr计算: 按照建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 C.0.2-8 气体的动态粘度U : 0.001kg/(ms) 气体的比热C : 1008J/(kg.K) 气体的热导率入:0.024W/(m.K) 按照

13、建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 表 D.0.3 Pr二*C/2=0.7113) 中空玻璃间隔层气体:空气格尔晓夫数 Gr 计算:按照建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009 C.0.2-7 气体的动态粘度U : 0.001kg/(ms)气体的密度p : 1.232kg/m3 气体平均绝对温度 Tm:283K气体的间隙前后玻璃表面的温度差 T: 15K 气体的间隔层厚度s: 0.006m按照建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009表D.0.3及C.0.5 Gr=9.81*S3*AT*p2/(Tm*p2)=549.7054) 中空玻璃间隔层气体:空气努塞尔准数Nu计算:格尔晓夫准

14、数 Gr: 549.705普朗特准数 Pr: 0.711A和n是常数:垂直空间,A=0.035, n=0.38;水平空间,A=0.16, n=0.28; 倾斜45度, A=0.1, n=0.31;按照建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 C.0.2-6 Nu=A*(Gr*Pr)n=0.338由于: Nu=11 所以,努塞尔准数取 1。即: Nu=1按照建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 C.0.2-65) 中空玻璃间隔层气体:空气气体导热系数hg计算:努塞尔准数 Nu: 1气体的热导率入:0.024W/(m.K) 气体的间隔层厚度s: 0.006m按照建筑玻璃应用技术规程 J

15、GJ113-2009 C.0.2-5hg=4.166) 中空玻璃间隔层气体:空气气体辐射导热系数hr计算:斯蒂芬-波尔兹曼常数O : 5.67*10-8间隔层中两表面在平均绝对温度Tm下的校正发射率 1、 2: 1: 0.837 2: 0.837 平均绝对温度 Tm: 283K按照建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 C.0.2-4 hr=4*o*(l/l+l/s2-1)-1*Tm3=3.6997) 中空玻璃间隔层气体:空气气体间隔层的导热率 hs 计算 气体辐射导热系数 hr:3.699气体导热系数 hg:4.16按照建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009 C.0.2-3 hs=

16、hg+hr=7.8598) 玻璃多层玻璃系统的内部传热系数计算:气体间隔层的导热率 hs:7.859 第一层玻璃的厚度 dm:0.005m 第二层玻璃的厚度 dm:0.005m 玻璃的热阻 rm:1m.K/W按照建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 C.0.2-2 l/ht=l/hs+dm*rm=0.1379) 玻璃玻璃传热系数计算:玻璃的室外表面换热系数 he:23.0 玻璃的室内表面换热系数 hi:8.0 多层玻璃系统的内部传热系数 ht:0.137 按照建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009 C.0.2-1 1/U=1/he+1/ht+1/hi=0.305玻璃的传热系数 U

17、g=3.271W/(m2.K)五、整窗传热系数计算(Ut):GB/T 84842008表1外门、外窗传热系数分级W/(m2 K)窗框面积 Af=0.300 玻璃面积: Ag=1.500m2At=LAf+LAg=1.82、整窗传热系数计算(Ut):各玻璃块板的面积:Ag(m2)各玻璃块板的传热系数:Ug(W/m2K) 各窗框的面积: Af(m2)各窗框的传热系数:Uf(W/m2K) 各玻璃块板与窗框相结合边缘的周长: lg(m) 各玻璃块板与窗框相结合边缘的传热系数:屮g(W/m2K)Ut=(Ag*Ug+Af*Uf+l*屮)/At=3.6该门窗整窗传热系数 3.60C 时,a、b 参数分别取:a

18、=7.5, b=237.3Es=E0*10(a*t/(b+t) =12.2832、空气的水蒸汽压(e)的计算:空气相对湿度f为:0.30室内空气的饱和水蒸汽压(Es): 12.283e=f*Es=3.6853、空气结露点温度(Td)计算:在相对湿度f=0.30下,空气的水蒸汽压e: 3.685 室内空气的水蒸汽压(E): 3.685当 tOC 时,a、b 参数分别取:a=7.5, b=237.3Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) =-6.7514、室内玻璃表面温度(Tpj)计算:1)玻璃板块: 玻璃的室内表面温度(Tpj)计算:室内环境温度 Tin: 10室外环境温度 Tout: -10玻璃传热系数 Ug: 3.271 玻璃室内表面换热系数 hbi: 8Tpj=Tin-(Tin-Tout)*Ug/hbi=1.822空气结露点温度-6.751 C=该玻璃板块的玻璃表面温度Tpj=1.822C。该玻璃 板块不结露。文档创建时间: 2010-5-8 15:55:53

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