建筑门窗热工性能估算报告.pdf

建筑门窗热工性能估算报告I 、设计依据：《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 《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008 相关计算和定义均按照ISO10077-1 和 ISO10077-2 的方法进行计算和定义II 、计算基本条件：1、设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工性能时，应统一采用本规程规定的标准计算条件进行计算2、在进行实际工程设计时，门窗、玻璃幕墙热工性能计算所采用的边界条件应符合相应建筑设计或节能设计标准的规定3、冬季计算标准条件应为：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=3.6 W/m2.K 室外对流换热系数：hc,out=16 W/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/m2 4、夏季计算标准条件应为：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=2.5 W/m2.K 室外对流换热系数：hc,out=16 W/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/m2 5、传热系数计算应采用冬季计算标准条件，并取Is= 0 W/m2 。

计算门窗的传热系数时，门窗周边框的室外对流换热系数hc,out应取 8W/(m2.k) ，周边框附近的边缘(65mm内 ) 的室外对流换热系数hc,out应取 12W/(m2.k) 6、遮阳系数、太阳能总透射比计算应采用夏季计算标准条件7、结露性能评价与计算的标准计算条件应为：室内环境温度：Tin=20℃室内环境湿度：RH=30% 、60% 室外环境温度：Tout=0℃， - 10℃， - 20℃室外对流换热系数：20 W/m2.K 8、计算框的太阳能总透射比gf应使用下列边界条件qin=α* Is α：框表面太阳辐射吸收系数Is：太阳辐射照度qin：通过框传向室内的净热流（W/m2 ）9、计算窗产品的热工性能时，框与墙的界面应作为绝热边界处理10、整窗截面的几何描述整档窗应根据框截面的不同对窗框进行分类，每个不同类型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宜采用邻近框中较高的传热系数代替如上图所示的窗，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11、窗在进行热工计算时应进行如下面积划分：窗框投影面积Af：指从室内、 外两侧分别投影，得到的可视框投影面积中的较大者，简称“窗框面积”；玻璃投影面积Ag( 或其他镶嵌板的投影面积Ap)：指从室内、外侧可见玻璃( 或其他镶嵌板) 边缘围合面积的较小值，简称“玻璃面积”( 或“镶嵌板面积” ) ；整樘窗总投影面积At：指窗框面积Af与窗玻璃面积Ag(或者是其它镶嵌板的面积Ap)之和，简称“窗面积”12、玻璃和框结合处的线传热系数对应的边缘长度Lψ应为框与玻璃接缝长度，并应取室内、外值中的较大值13、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ψ=014、本系统中给出的所有的数值全部是幕墙垂直安装的情况传热系数的数值包括了外框面积的影响计算传热系数的数值时，按以下取值: 内表面换热系数：hin=8W/m2.k 外表面换热系数：hout=23W/m2.k 一、门窗基本信息地区类型 : 夏热冬冷地区所在城市 : 杭州窗墙面积比范围:0.2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=1/Uf0 - 0.17 =1/3.285 - 0.17 =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=0.643( 平方米 ) 窗框的室内表面面积：Ad,i=0.888( 平方米 ) 窗框的室外投影面积：Af,e=0.643( 平方米 ) 窗框的室外表面面积：Ad,e=0.888( 平方米 ) 窗框热阻： Rf=0.134m2.K 内表面换热系数：hi=8W/m2.k 外表面换热系数：he=23W/m2.k Uf=1/(Af,i/(hi*Ad,i)+Rf+Af,e/(he*Ad,e)) =1/(0.643/(8*0.888)+0.134+0.643/(23*0.888)) =3.906(W/m2.K) 2)传热系数计算：2.1)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) 2.2)窗框热阻Rf计算：Rf=1/Uf0 - 0.17 =1/3.285 - 0.17 =0.134(m2K/W) 2.3)窗框传热系数计算：窗框的室内投影面积：Af,i=0.091( 平方米 ) 窗框的室内表面面积：Ad,i=0.134( 平方米 ) 窗框的室外投影面积：Af,e=0.091( 平方米 ) 窗框的室外表面面积：Ad,e=0.134( 平方米 ) 窗框热阻： Rf=0.134m2.K 内表面换热系数：hi=8W/m2.k 外表面换热系数：he=23W/m2.k Uf=1/(Af,i/(hi*Ad,i)+Rf+Af,e/(he*Ad,e)) =1/(0.091/(8*0.134)+0.134+0.091/(23*0.134)) =4.026(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窗 框 投 影 面 积Af(m2) 该类型材的传热系数Uf(W/(m2.K)) 1 边框穿条式隔热铝窗框0.643 3.906 2 扇中梃穿条式隔热铝窗框0.091 4.026 三、窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数计算( ψ) ：窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数( ψ) ，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ψ ，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ψ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中空玻璃双层 LOW-E镀膜或三层 ( 其中两片 LOW-E镀膜 ) 中空玻璃木窗框及塑料窗框0.04 0.06 带热断桥的金属窗框0.06 0.08 没有热断桥的金属窗框0 0.02 注意：这些数据用来计算低辐射的中空玻璃，即：Ug的传热系数计算：1)基本信息：玻璃板块面积：0.758(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(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：12 第二层玻璃种类：普通玻璃第二层玻璃厚度：5(mm) 第二层校正发射率：0.837 2)普朗特准数Pr计算：计算依据： Pr=μ* С/ λ按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-8 气体的动态粘度μ：0.00001711kg/(ms) 气体的比热С：1008J/(kg.K) 气体的热导率λ：0.02416W/(m.K) 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 表 D.0.3 Pr=μ*С/ λ=0.00001711*1008/0.02416 =0.714 3)格尔晓夫数Gr计算：计算依据： Gr=9.81*S3*ΔT* ρ2/(T m* μ2) 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-7 气体的动态粘度μ：0.00001711kg/(ms) 气体的密度ρ：1.277kg/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ΔT：15K 气体的间隔层厚度s：0.012m 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 表 D.0.3 及 C.0.5 Gr=9.81*S3* ΔT*ρ2/(T m* μ2) =9.81*0.0123*15*1.2772/(283*0.000017112) =5004.945 4)努塞尔准数Nu计算：计算依据： Nu=A*(Gr*Pr)n格尔晓夫准数Gr：5004.945 普朗特准数Pr：0.714 A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 ；(门窗按垂直空间计算) 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-6 Nu=A*(Gr*Pr)n=0.035*(5004.945*0.714)0.38=0.784 由于： Nu=1气体导热系数hg计算：计算依据： hg=Nu*( λ/s) 努塞尔准数Nu：1 气体的热导率λ：0.02416W/(m.K) 气体的间隔层厚度s：0.012m 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-5 hg=Nu*( λ/s) =1*(0.02416/0.012) =2.013 6)气体辐射导热系数hr计算：计算依据： hr=4*σ*(1/ ε1+1/ ε2-1)-1*Tm3斯蒂芬 - 波尔兹曼常数σ：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ε 1、ε2：ε1： 0.837 ε2： 0.837 平均绝对温度Tm：283K 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-4 hr=4*σ*(1/ ε1+1/ ε2-1)-1*T m3=4*5.67*10-8*(1/0.837+1/0.837-1)-1*2833=3.7 7)气体间隔层的导热率hs计算：计算依据： hs=hg+hr气体辐射导热系数hr：3.7 气体导热系数hg：2.013 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-3 hs=hg+hr=2.013+3.7 =5.713 8)多层玻璃系统的内部传热系数计算：计算依据： 1/ht=Σ1/hs+Σdm*rm气体间隔层的导热率hs：5.713 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》JGJ113-2003 C.0.2-2 1/ht=Σ1/hs+Σdm*rm=1/5.713+0.005*1.0+0.005*1.0 =0.185 多层玻璃系统的内部传热系数ht=5.405 9)玻璃传热系数计算：计算依据： 1/U=1/he+1/ht+1/hi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：5.405 按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 C.0.2-1 1/U=1/he+1/ht+1/hi=1/23.0+1/5.405+1/8.0 =0.353 的传热系数Ug=2.833W/(m2.K) 2、的传热系数计算：1)基本信息：玻璃板块面积：0.758(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(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：12 第二层玻璃种类：普通玻璃第二层玻璃厚度：5(mm) 第二层校正发射率：0.837。