南京苏美达幕墙工程全明框采光区域立柱热工设计计算书.docx

南京苏美达幕墙工程全明框采光区域立柱热工设计计算书目 录一、 玻璃模型热工分析 41、 热工分析基本信息 42、 热工分析模型信息 53、 热工分析温度分布图 64、 热工分析U值计算 65、 热工分析热流分布 7二、 热工有限元分析计算 71、 热工分析基本信息 72、 热工分析模型信息 103、 热工分析温度分布图 114、 热工分析U值计算 115、 热工分析热流分布 136、 框与玻璃系统(或其他镶嵌板)接缝的线传热系数计算说明 147、 线传热系数计算模型温度分布图 178、 线传热系数计算模型热流向量图 189、 框与玻璃系统(或其他镶嵌板)接缝的线传热系数计算 18全明框采光区域立柱热工计算一、 玻璃模型热工分析1、 热工分析基本信息 热工有限元分析采用的各项基本参数如下： 室内空气温度：=20℃； 室外空气温度：=-20℃； 室内对流换热系数：=3.6W/(m2·K)； 室外对流换热系数：=16W/(m2·K)； 该节点所采用的各项材料相关特性见下表： 编号材料名称类别导热系数(W/m·K)表面发射率1空气气体0.0250.9002氩气气体0.0260.0003建筑玻璃玻璃1.0000.8374镀膜玻璃玻璃1.0000.114 热工有限元分析的节点模型如下图所示： 2、 热工分析模型信息 热工有限元分析的节点模型材料如下图所示(各种材料按照颜色进行区分)： 节点进行三角化后的计算模型示意图如下： 3、 热工分析温度分布图 经过有限元分析，得到节点模型的温度分布如下图所示： 4、 热工分析U值计算 经有限元分析得到，热工节点模型整体热流为：15.3767W/m 节点模型室外部分长度为：0.25m 节点模型室内表面温度为20℃ 节点模型室外表面温度为-20℃ 室内外温差为40℃ 所以该节点模型整体U值为: =1.53767W/(m2·K)5、 热工分析热流分布 经过有限元分析，得到模型各单元的热流分布如下图所示： 二、 热工有限元分析计算1、 热工分析基本信息 热工有限元分析采用的各项基本参数如下： 室内空气温度：=20℃； 室外空气温度：=-20℃； 室内对流换热系数：=3.6W/(m2·K)； 室外对流换热系数：=16W/(m2·K)； 根据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008 7.1.2 第2条规定,应用一块导热系数λ=0.03W/(m·K)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,且嵌入框的深度按照面板嵌入的实际尺寸,可见部分的板材宽度bp不应小于200mm。

幕墙/门窗节点所采用的各项材料相关特性见下表： 编号材料名称类别导热系数(W/m·K)表面发射率1空气气体0.0250.9002铝合金窗框160.0000.9003空气气体0.5810.0004替代面板玻璃0.0300.0005空气气体0.0780.0006空气气体0.1230.0007空气气体0.1240.0008空气气体0.0980.0009EPDM(三元乙丙)密封条0.2500.90010空气气体0.0230.00011空气气体0.0230.00012纯硅胶密封条0.3500.90013空气气体0.0240.00014空气气体0.0240.00015空气气体0.1120.00016聚冼氨(尼龙)热断桥0.2500.90017空气气体0.0860.00018空气气体0.0860.00019空气气体0.0330.00020空气气体0.0330.00021空气气体0.0320.00022空气气体0.0260.00023空气气体0.0260.00024空气气体0.0320.00025空气气体0.0320.00026空气气体0.0320.00027空气气体0.0620.000 热工有限元分析的节点模型如下图所示： 2、 热工分析模型信息 热工有限元分析的节点模型材料如下图所示(各种材料按照颜色进行区分)： 节点进行三角化后的计算模型示意图如下： 3、 热工分析温度分布图 经过有限元分析，得到节点模型的温度分布如下图所示： 4、 热工分析U值计算 经有限元分析得到，热工节点模型整体热流为：31.0438W/m 节点模型室外部分长度为：0.591966m 节点模型室外部分总投影长度为: 0.539m 节点模型板材投影长度为: 0.464m 节点模型框投影长度为: 0.075m 节点模型室内表面温度为20℃ 节点模型室外表面温度为-20℃ 室内外温差为40℃ 根据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008 7.1.2-1计算替代面板的U值 替代板材厚度t=0.024m 板块热阻R = = = 0.800002m2.K/W 替代板块总热阻 = R + + = 0.800002 + + = 1.14028m2.K/W 所以替代面板的U值 = = 0.876978W/(m2·K) 计算框的U值 = (JGJ/T151-2008 7.1.2-2) 其中 = (JGJ/T151-2008 7.1.2-3) = = 0.776095W/(m·K) Uf = = 4.92237W/(m2·K) 5、 热工分析热流分布 经过有限元分析，得到模型各单元的热流分布如下图所示： 6、 框与玻璃系统(或其他镶嵌板)接缝的线传热系数计算说明 根据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008 7.1.3 第1条规定,计算框与玻璃系统(或其它镶嵌板)接缝的线传热系数ψ时,用实际的玻璃体系(或其它镶嵌板)替代导热系数λ=0.03W/(m·K)的板材,其它尺寸不改变。

在本有限元分析计算中，考虑该节点在室内外标准条件下流过的热流 使用实际模型再次进行有限元分析,模型具体材料特性见下表: 编号材料名称类别导热系数(W/m·K)表面发射率1空气气体0.0250.9002铝合金窗框160.0000.9003空气气体0.5800.0004氩气气体0.0260.0005氩气气体0.0260.0006建筑玻璃玻璃1.0000.8377空气气体0.0780.0008镀膜玻璃玻璃1.0000.1149空气气体0.1250.00010空气气体0.1250.00011空气气体0.0960.00012聚硫胶密封剂0.4000.90013EPDM(三元乙丙)密封条0.2500.90014空气气体0.0230.00015空气气体0.0230.00016分子筛密封剂0.1000.90017纯硅胶密封条0.3500.90018硅胶(干燥剂)密封剂0.1300.90019空气气体0.0300.00020空气气体0.0300.00021空气气体0.1100.00022聚冼氨(尼龙)热断桥0.2500.90023空气气体0.0840.00024空气气体0.0840.00025聚异丁烯密封剂0.2000.90026空气气体0.0330.00027空气气体0.0330.00028空气气体0.0320.00029空气气体0.0320.00030空气气体0.0320.00031空气气体0.0320.00032空气气体0.0320.00033空气气体0.0320.00034空气气体0.0620.000 热工有限元分析的节点模型材料如下图所示(各种材料按照颜色进行区分)： 7、 线传热系数计算模型温度分布图 经过有限元分析，得到节点模型的温度分布如下图所示： 8、 线传热系数计算模型热流向量图 经过有限元分析，得到模型各单元的热流分布如下图所示： 9、 框与玻璃系统(或其他镶嵌板)接缝的线传热系数计算 经有限元分析得到，热工节点模型整体热流为：49.5033W/m 节点模型室外部分长度为：0.591966m 节点模型板材投影长度为: 0.464m 节点模型框投影长度为: 0.075m 节点模型室内表面温度为20℃ 节点模型室外表面温度为-20℃ 室内外温差为40℃ 根据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008 7.1.3-2 ψ = - × - × (JGJ/T151-2008 7.1.3-2) = (JGJ/T151-2008 7.1.3-3) 式中 ψ : 框与玻璃（或其他镶嵌板）接缝的线传热系数[W/(m.K)] : 框截面整体线传热系数[W/(m.K)] : 玻璃的传热系数 [W/(m2.K)] : 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) 将已知条件代入上面式中有 = = 1.23758W/(m.K) ψ = - × - × = 1.23758 - 4.92237×0.075 - 1.53767×0.464 = 0.154926W/(m.K)﹒第22页﹒。