建筑幕墙热工计算.doc

第三章 建筑门窗玻璃幕墙热工计算一、整樘窗热工性能计算窗由多个部分组成，窗框、玻璃（或其它面板）等部分的光学性能和传热特性各不一样，在计算整窗的传热系数、遮阳系数以及可见光透射比时，应采用各部分的相应数值按面积进行加权平均计算窗玻璃 ( 或者其它镶嵌板 ) 边缘与窗框的组合传热效应所产生的附加传热以附加线传热系数表达，简称“线传热系数”，应按照本章 “框的传热计算” 进行计算窗框的传热系数、太阳能总透射比按照 本章“框的传热计算” 进行计算窗玻璃的传热系数、太阳能总透射比、可见光透射比按照 本章“玻璃光学热工性能计算”计算一）整樘窗几何描述整樘窗应根据框截面的不同对窗框进行分类，每个不同类型窗框截面均应计算框传热系数、线传热系数不同类型窗框相交部分的传热系数可采用邻近框中较高的传热系数代替1、窗面积划分A f,i = A fAg窗在进行热工计算时应按图3-1A1A 3进行面积划分：（ 1）窗框的投影面积Af ：从室内、A2扇(活动 )外两侧分别投影，得到的可视框投影Af= max (Af,i ; Af,e )At= A f+A g框Ad,i = A 1 +A 2+A 3+A 4(固定 )A 8面积中的较大值，简称“窗框面积”；Ad,e = A 5 +A 6+A 7+A 8（ 2）玻璃的投影面积Ag（或其它A7镶嵌板的投影面积 Ap）：指从室内、外A 5A 6侧可见玻璃（或其它镶嵌板）边缘围A f,e合面积的较小值，简称“玻璃面积”；At（ 3）整樘窗的总投影面积At ：窗框面积 Af 与窗玻璃面积Ag（或其它镶图 3-1窗各部件面积划分示图嵌板的面积 Ap）之和，简称“窗面积”。

（ ψ）进行内部A 4外部-41-2、窗玻璃区域周长划分玻璃和框结合处的线传热系数对应的边缘长度 l ψ 应为框与玻璃室内、外接缝长度的较大值，见图 3-2 所示lΨ l ψ玻璃Ag玻璃图 3-2 窗玻璃区域周长示图（二）整樘窗传热系数计算整樘窗的传热系数 Ut 采用下式计算：Ag U gA f U f（ 3-1U tAt）式中： Ut ——整樘窗的传热系数［W/(m2·K) ］；Ag——窗玻璃（或者其它镶嵌板）面积（ m2）；2Af ——窗框面积（ m）；At ——整樘窗面积（ m2）；l ψ——玻璃区域（或者其它镶嵌板区域）的边缘长度（ m）；Ug——窗玻璃（或者其它镶嵌板）的传热系数［ W/(m2·K) ］，按本章“玻璃光学热工性能计算” 计算；Uf ——窗框的传热系数［ W/(m2·K)］，按本章“框的传热计算” 计算；ψ——窗框和窗玻璃（或者其它镶嵌板）之间的线传热系数［ W/(m2·K) ］，按本章“框的传热计算” 计算三）整樘窗遮阳系数计算整樘窗的遮阳系数是指：在给定条件下，外窗的太阳能总透射比与相同条件下相同面积的标准玻璃（ 3mm厚透明玻璃）的太阳能总透射比的比值。

整樘窗的遮阳系数 SC应采用下式计算：SCgt（ 3-2）0.87式中： SC——整樘窗的遮阳系数；-42-gt ——整樘窗的太阳能总透射比上式中整樘窗的太阳能总透射比gt 应采用下式计算：gtg g Agg f AfAt（ 3-3）式中： gt ——整樘窗的太阳能总透射比；Ag——窗玻璃（或者其它镶嵌板）面积（ m2）；2Af ——窗框面积（ m）；gg——窗玻璃区域（或者其它镶嵌板）太阳能总透射比，按 本章“玻璃光学热工性能计算” 进行计算；gf ——窗框太阳能总透射比；2At ——整樘窗面积（ m）四）整樘窗可见光透射比计算整樘窗的可见光透射比是指：采用人眼视见函数进行加权，标准光源透过门窗成为室内的可见光通量与投射到门窗上的可见光通量的比值整樘窗的可见光透射比应采用下式计算：v Agt （3-4）At式中： τt ——整樘窗的可见光透射比；τv——窗玻璃（或者其它镶嵌板）的可见光透射比，按 本章“玻璃光学热工性能计算”进行 计算；Ag——窗玻璃（或者其它镶嵌板）面积（ m2）；At ——整樘窗面积（ m2）二、玻璃光学热工性能计算（一）单层玻璃的光学热工性能计算1、单层玻璃（包括其它透明材料，下同）的光学、热工性能应根据单片玻璃的测定光谱数据进行计算。

单片玻璃的光谱数据应包括透射率、前反射率和后反射率，并至少包括 300nm～ 2500nm波长范围，不同波长段的间隔应满足如下间隔要求：（ 1）波长 300～ 400nm，间隔不超过 5nm；-43-（ 2）波长 400～ 1000nm，间隔不超过 10nm；（ 3）波长 1000～ 2500nm，间隔不超过 50nm2、单片玻璃的可见光透射比 τV应按下式计算：780780DVDVd380380V780D V d780380D V380式中： D(λ) λ——光源D65的相对光谱功率分布，见附录 A；τ ( λ)——玻璃透射比的光谱；V(λ)——人眼的视见函数， 见附录 A3、单片玻璃的可见光反射比 ρV 应按下式计算：780780DVDVd380V380780780380D VdD V380式中： ρ( λ)——玻璃反射比的光谱4、单片玻璃的太阳能直接透射比 τS应按下式计算：25002500SSd300S30025002500300 SdS300式中： τ( λ)——玻璃透射比的光谱；S(λ)——标准太阳光谱，见 附录 A5、单片玻璃的太阳能直接反射比 ρ S应按下式计算：25002500SSd300300S25002500300 SdS300式中： ρ( λ)——玻璃反射比的光谱。

6、单片玻璃的太阳能总透射比，按照下式计算：As hing Shin hout（ 3-5 ）（ 3-6 ）（ 3-7 ）（ 3-8 ）（ 3-9 ）-44-式中： hin ——玻璃室内表面换热系数；hout ——玻璃室外表面换热系数；As——单片玻璃的太阳辐射吸收系数单片玻璃的太阳辐射吸收系数 As 应按下式计算：As 1 s s式中： τs——单片玻璃的太阳能直接透射比；ρ s——单片玻璃的太阳能直接反射比7、单片玻璃的遮阳系数 SCcg 应按下式计算：（ 3-10 ）SCcgg0.87（ 3-11 ）（二）多层玻璃的光学热工性能计算1、太阳光透过多层玻璃系统可归纳为图 3-3 所示模型玻璃层＝图 3-3 玻璃层的吸收率和太阳光透射比图 3-4多层玻璃体系中太阳辐射热的分析图中表示一个具有 n 层玻璃的系统，系统分为n＋ 1 个气体间层，最外面为室外环境i =1，内层为室内环境 i=n +1对波长 λ ，系统的光学分析应考虑在第 i -1层和第 i 层玻璃之间辐射能量 I i ( )和 I i ( ) ，角标“ +”和“- ”分别表示辐射流向室外和向室内，如图3- 4 所示。

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：I1( )1( )I 2 ( )f .1( )I S ( )（ 3-12 ）I1( )IS( )（ 3-13 ）当 i =n+1 时：I n 1 ()n ( ) I n ( )（ 3-14 ）I n 1 ()0（3-15 ）-45-当 i =2～ n 时：I i ( )i ( )I i 1 ( )f .i ( )I i ( )i ＝ 2 至 n（ 3-16 ）I i ( )i 1 ( ) I i 1 ( )。