建筑工程熱工設計計算書參考樣板

熱工性能計算書(一)本計算概況：傳熱系數限值：≤3.00(W/m2.K)遮陽系數限值(東、南、西向)：≤0.50(二)參考資料：《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ134-2001《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-93《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》DBJ01-621-2005《居住建筑節(jié)能設計標準》DBJ01-602-2004《建筑門窗幕墻熱工計算及分析系統(tǒng)(W-Energy2.0)》(三)計算基本條件：1.計算實際工程所用的建筑門窗和玻璃幕墻熱工性能所采用的邊界條件應符合相應的建筑設計或節(jié)能設計標準。2.設計或評價建筑門窗、玻璃幕墻定型產品的熱工參數時，所采用的環(huán)境邊界條件應統(tǒng)一采用規(guī)定的計算條件。3.以下計算條件可供參考：(1)各種情況下都應選用下列光譜：S(λ)：標準太陽輻射光譜函數（ISO9845-1）；D(λ)：標準光源（CIED65，ISO10526）光譜函數；R(λ)：視見函數（ISO/CIE10527）。(2)冬季計算標準條件應為：室內環(huán)境溫度Tin=20℃室外環(huán)境溫度Tout=0℃內表面對流換熱系數hc,in=3.6W/m2.K外表面對流換熱系數hc,out=20W/m2.K太陽輻射照度Is=300W/m2(3)夏季計算標準條件應為：室內環(huán)境溫度Tin=25℃室外環(huán)境溫度Tout=30℃外表面對流換熱系數hc,in=2.5W/m2.K外表面對流換熱系數hc,out=16W/m2.K室外平均輻射溫度Trm=Tout太陽輻射照度Is=500W/m2(4)計算傳熱系數應采用冬季計算標準條件，并取Is=0W/m2。(5)計算遮陽系數、太陽能總透射比應采用夏季計算標準條件，并取Tout=25℃。(6)抗結露性能計算的標準邊界條件應為：室內環(huán)境溫度Tin=20℃室外環(huán)境溫度Tout=-20℃或Tout=-30℃室內相對濕度RH=30%或RH=50%或RH=70%室外風速V=4m/s(7)計算框的太陽能總透射比gf應使用下列邊界條件：qin=α·Isqin通過框傳向室內的凈熱流（W/m2）；α框表面太陽輻射吸收系數；Is太陽輻射照度=500W/m2。4.設計或評價建筑門窗、玻璃幕墻定型產品的熱工參數時，門窗框或幕墻框與墻的連接界面應作為絕熱邊界條件處理。5.《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005有關規(guī)定：(1)各城市的建筑氣候分區(qū)應按表確定。(2)根據建筑所處城市的建筑氣候分區(qū)，圍護結構的熱工性能應分別符合表-1、表4.2.2-2、表4.2.2-3、表4.2.2-4、表4.2.2-5以及表4.2.2-6的規(guī)定，其中外墻的傳熱系數為包括結構性熱橋在內的平均值Km。建筑基礎持力層以上(3)外墻與屋面的熱橋部位的內表面溫度不應低于室內空氣露點溫度。一、基本計算參數：本計算為幕墻系統(tǒng)的熱工性能計算。1.幕墻計算單元的有關參數總寬：W=1總高：H=1150mm幕墻計算單元的總面積：At=W×H=1.9m幕墻計算單元的玻璃總面積：Ag=1.73m幕墻計算單元的框總面積：Af=0.17m幕墻計算單元的玻璃區(qū)域周長：lψ=2.800m二、幕墻計算單元的傳熱系數計算：1.框的傳熱系數Uf框的傳熱系數Uf：框的傳熱系數:Uf=2.80W/m2.K2.框與玻璃結合處的線傳熱系數ψ線傳熱系數ψg=0.04W/m.K3.玻璃的傳熱系數Ug選擇玻璃類型：單中空玻璃玻璃采用Low-E玻璃。玻璃采用6.0+12.0A+6.0中空玻璃玻璃內表面換熱系數取為8W/m2.K玻璃外表面換熱系數取為21W/m2.K玻璃傳熱系數計算方法1.1基本公式(1)一般原理本方法是以下列公式為計算基礎的：（1）式中——玻璃的外表換熱系數；——玻璃的內表換熱系數；——多層玻璃系統(tǒng)導熱系數；多層玻璃系統(tǒng)導熱系數按下式計算：（2）式中——氣體空隙的導熱率；——空氣層的數量；——材料層的數量；——每一個材料層的厚度；——每一個材料層的熱阻；空氣間隙的導熱率按下式計算：（3）式中——輻射導熱系數；——氣體的導熱系數(包括傳導和對流)。(2)輻射導熱系數輻射導熱系數由下式給出：（4）式中——斯蒂芬－波爾茲曼常數：和——在間隙層中的玻璃界面平均絕對溫度下的校正發(fā)射率。(3)氣體導熱系數氣體導熱系數由下式給出：（5）式中——氣體層的厚度，m；——氣體導熱率，W/(mK)；是努塞特準數，由下式給出：（6）式中——一個常數；——格拉斯霍夫準數；——普蘭特準數；——冪指數。如果，則取1。格拉斯霍夫準數由下式計算：（7）普蘭特準數按下式計算：（8）式中——玻璃兩側的溫度差，K；P——氣體密度，；——氣體的動態(tài)粘度，；——氣體的比熱，J/(kgK),——氣體平均溫度，K。對于垂直空間，其中A＝0.035,n=0.38；水平情況：A=0.16,n=0.28;傾斜45度：A=0.10,n=0.31.玻璃傳熱系數Ug=1.75W/m2.K4.幕墻計算單元的傳熱系數Ut的計算Ut=(ΣAg·Ug+ΣAf·Uf+Σlψ·ψ)/At=(1.73×1.75+0.17×2.80+2.800×0.04)/1.90=1.90W/m2.K傳熱系數滿足要求！三、可見光投射比計算τt標準光源透過門窗或幕墻構件成為室內的人眼可見光與投射到門窗或幕墻構件上的人眼可見光，采用人眼視見函數加權的比值。幕墻計算單元的可見光透射比的計算公式為τt=(ΣAg·τv)/At式中：τt--幕墻計算單元的可見光透射比；Ag--幕墻計算單元的玻璃的面積m2；At--幕墻計算單元的總面積m2。τv--玻璃可見光透射比為0.770；τt=(ΣAg·τv)/At=(1.73×0.770)/1.90=0.70四、結露計算：1.在進行建筑門窗、玻璃幕墻產品性能分級時，所采用的計算條件如下：室內環(huán)境溫度Tin=20℃；室外環(huán)境溫度Tout=-20℃；室內相對濕度RH=30%或RH=50%或RH=70%；室外風速V=4m/s；室外平均輻射溫度等于室外環(huán)境氣溫；室內平均輻射溫度等于室內環(huán)境氣溫。2.水（冰）表面的飽和水蒸汽壓可采用下式計算：Es=E0×10^((a×t)/(b+t))式中：E0--空氣溫度為0℃時的飽和水蒸汽壓，取E0=6.11hPa；t--空氣溫度，℃；a、b--參數，對于水面（t>0℃），a=7.5，b＝237.3；對于冰面（t≤0℃），a=9.5，b＝265.5。3.在空氣相對濕度f下，空氣的水蒸汽壓可按下式計算：e=f·Es式中：e--空氣的水蒸汽壓，hPa；f--空氣的相對濕度，％；Es--空氣的飽和水蒸汽壓，hPa。4.空氣的結露點溫度可以采用下面公式計算：Td=b/(a/lg(e/6.11)-1)[注：lg(e/6.11)表示取以10為底，e/6.11的對數。]式中：Td--空氣的結露點溫度，℃；e--空氣的水蒸汽壓，hPa；a、b--參數，對于水面（t>0℃），a=7.5，b=237.3；對于冰面（t≤0℃），a=9.5，b=265.5。5.本計算所采用的計算條件：室內環(huán)境溫度Tin=20.0℃；室外環(huán)境溫度Tout=0.0℃；室內相對濕度f=50%；a、b--參數，對于水面（t>0℃），a=7.5，b＝237.3；E0=6.11hPa。Es=E0×10^((a×t)/(b+t))=6.11×10^((7.5-20.0)/(237.3+20.0))=23.4hPae=f·Es=0.50×23.4=11.7hPaTd=b/(a/lg(e/6.11)-1)=237.3/((7.5/lg(11.7/6.11))-1)=9.3℃6.本計算只對幕墻計算單元的玻璃的結露性能進行計算分析：室內環(huán)境溫度Tin=20.0℃室外環(huán)境溫度Tout=0.0℃玻璃內表面換熱系數hbi=8