1、建筑门窗热工性能计算书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民用建筑热功设计规范GB50176-93公共建筑节能设计标准GB50189-2005建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009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参数时,所采用的环境边界条件应统一采用本标准规定的计算条件。2、
2、计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙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():标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1)D():标准光源光谱函数(CIE D65,ISO 10526)R():视见函数(ISO/CIE 10527) 。4、冬季计算标准条件应为:室内环境温度:T in=20室外环境温度:T out=-20室内对流换热系数:h c,in=3.6 W/m2.K室外对流换热系数:h c,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度:T rm=Tout太阳辐射照度:I s=300 W/m25、夏季计算标准条件应为:室内环境温度:T
3、in=25室外环境温度:T out=30室内对流换热系数:h c,in=2.5 W/m2.K室外对流换热系数:h c,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度:T rm=Tout太阳辐射照度:I s=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.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 8 W/m 2.K,周边框附近玻璃边缘(65mm 内)的室外对流换热系数 hc,out应取 12 W/m 2.K7、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:T in=20室外环境温
4、度:T out=0 -10 -20室内相对湿度:RH=30%、60%室外对流换热系数:h c,out=20 W/m2.K9、计算框的太阳能总透射比 gf应使用下列边界条件qin=* I sqin:通过框传向室内的净热流(W/m 2):框表面太阳辐射吸收系数 Is:太阳辐射照度(I s=500W/m2)10、 公共建筑节能设计标准GB50189-2005 有关规定:(1)各城市的建筑气候分区应按表 4.2.1 确定。(2)根据建筑所处城市的建筑气候分区,围护结构的热工性能应分别符合表 4.2.2-1、表 4.2.2-2、表 4.2.2-3、表 4.2.2-4、表 4.2.2-5 以及表 4.2.
5、2-6 的规定,其中外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值 Km11、设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,门窗框或幕墙框与墙的连接界面应作为绝热边界条件处理12、整窗截面的几何描述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
6、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。13、门窗在进行热工计算时应进行如下面积划分: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(或者是其它镶嵌板的面积 Ap)之和14、玻璃区域的周长 L 是门窗玻璃室内、外两侧的全部可视周长的之和的较大值15、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=0。16、本系统中给出的所有的数值全部是窗垂直安装的
7、情况。计算传热系数时,按以下取值:内表面换热系数:h i=8W/m2.k外表面换热系数:h e=23W/m2.k一、门窗基本信息:地区类型:夏热冬冷地区窗墙面积比范围:窗墙面积比0.2门窗朝向:东、南、西方向整窗传热系数限值:4.7整窗遮阳系数:不要求型材厂家:西安高科塑材门窗系列:60 内平开窗窗型尺寸:1600x1800门窗样式图: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)中梃窗框面积计算示意图:(4)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(m2)室内表面面积A
8、di(m2)室外投影面积Afe(m2)室外表面面积Ade(m2)传热系数Uf1 塑钢框料 聚氨酯(带金属加强筋,净厚度5mm)型材0.560 1.430 0.560 0.628 2.8(5)窗框室内总投影面积 Afi(m2)A fi=0.560=0.560(6)窗框室外总投影面积 Afe(m2)A fe=0.560=0.560(7)窗框总面积 Af(m2)Af=max(Afi,Afe)=max(0.560,0.560)=0.5602、窗框的传热系数计算(U f):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
9、框类型:聚氨酯(带金属加强筋,净厚度5mm)型材带有金属钢衬的塑料窗框的传热系数窗框种类 Uf聚氨酯(带金属加强筋,净厚度5mm)型材 2.8双腔式,无金属加强筋 2.2双腔式,带金属加强筋 2.7三腔式,无金属加强筋 2.0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 Uf1 塑钢框料 聚氨酯(带金属加强筋,净厚度5mm)型材2.800三、窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数计算():窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数(),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 ,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
10、璃结合处的线传导系数 。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双层 LOW-E 镀膜三层采用两片 LOW-E 镀膜充气或不充气的中空玻璃木窗框和塑料窗框 0.04 0.06带热断桥的铝合金窗框 0.06 0.08无热断桥的铝合金窗框 0 0.02注意:这些数据用来计算低辐射的中空玻璃,即:U g1.3W/(m 2.K),以及更低传热系数的中空玻璃。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 第一层玻璃第二层玻璃第三层玻璃玻璃边缘长度(m) 线传热
11、系数(W/m.K) 1 玻璃板块 1带热断桥的铝合金窗框双层玻璃在线Low-e镀膜玻璃在线Low-e镀膜玻璃6.62 0.062 玻璃板块 1木窗框和塑料窗框未镀膜,充气或不充气的中空玻璃 在线Low-e镀膜玻璃在线Low-e镀膜玻璃6.62 0.04(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(U g)计算:按照建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009 附录 C1.一般原理:本方法是以下列公式为计算基础的:式中 he - 玻璃的室外表面换热系数;hi - 玻璃的室内表面换热系数;ht - 多层玻璃系统内部热传导系数;多层玻璃系统内部热传导系数按下式计算:式中 hs - 气体空隙的导热率;N - 空气层的数量;M - 材料层的数量;dm - 每一个材料层的厚度;rm - 每一个材料层的热阻;气体间隙的导热率按下式计算:式中 hr - 气体空隙的辐射导热系数;hg - 气体空隙的导热系数(包括传导和对流);2.辐射导热系数 hr辐射导热系数 hr 由下式给出:式中 - 斯蒂芬波尔兹曼常数:1 和 2 - 在间隙层中的玻璃界面平均绝对温度 Tm 下的校正发射率。3.气体导热系数 hg