節(jié)能窗戶(hù)計(jì)算手冊(cè)

(A4-01)項(xiàng)目鋁合金門(mén)窗工程

外裝飾構(gòu)造熱工性能

設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

設(shè)計(jì)：__________

校對(duì)：__________

河南裝飾工程有限企業(yè)

二。一五年十月十五日

目錄

I計(jì)算引用的規(guī)范、原則及資料...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

2計(jì)算中采用的部分條件參數(shù)及規(guī)定..........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

2.1計(jì)算所采納的部分參數(shù)...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

2.2《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則意見(jiàn)稿》的部分規(guī)定.........................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3門(mén)窗系統(tǒng)構(gòu)造基本參數(shù).....................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3.1地區(qū)參數(shù)：..........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3.2建筑參數(shù)：.........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3.3環(huán)境參數(shù)............................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3.4單元參數(shù)............................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

3.5框傳熱系數(shù)有關(guān)參數(shù).................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4玻璃的傳熱系數(shù)U值日勺計(jì)算................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4.1計(jì)算基礎(chǔ)及根據(jù)......................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4.2室外表面換熱系數(shù)...................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4.3室內(nèi)表面換熱系數(shù)...................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4.4多層玻璃系統(tǒng)材料的固體熱阻........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4.5多層玻璃系統(tǒng)內(nèi)部氣沐間層的熱阻....................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

5門(mén)窗系統(tǒng)框的傳熱系數(shù)U值的計(jì)算..........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

5.1框的傳熱系數(shù)Uf.........................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

5.2幕墻框與玻璃結(jié)合處的線(xiàn)傳熱系數(shù)中..................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

6門(mén)窗系統(tǒng)整體的傳熱系數(shù)U值..............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

7太陽(yáng)光透射比及遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

7.1太陽(yáng)光總透射比軟...................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

7.2門(mén)窗系記錄算單元的遮陽(yáng)系數(shù).........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

7.3門(mén)窗系記錄算單元可見(jiàn)光透射比計(jì)算..................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

8結(jié)露計(jì)算..................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

8.1水表面口勺飽和水蒸氣,玉計(jì)算...........................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

8.2在空氣相對(duì)濕度f(wàn)下，空氣的水蒸氣壓計(jì)算............................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

8.3空氣口勺結(jié)露點(diǎn)溫度計(jì)算...............................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

8.4門(mén)窗系統(tǒng)玻璃內(nèi)表面的計(jì)算溫度......................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

8.5結(jié)露性能評(píng)價(jià).......................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

2計(jì)算中采用的部分條件參數(shù)及規(guī)定

2.1計(jì)算所采納的部分參數(shù)

按《建筑門(mén)窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2023采用

(1)冬季原則計(jì)算條件應(yīng)為：

室內(nèi)空氣溫度：T.=20℃；

室外空氣溫度：T1JUl=-20℃；

2

室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)：hc,in=3.6W/(m*K)；

2

室外對(duì)流換熱系數(shù)：hc,out=16W/(m?K)；

室內(nèi)平均輻射溫度：Tinin=Tin

室外平均輻射溫度：％"二T0“

太陽(yáng)輻射照度：L=300W/n)2；

(2)夏季原則計(jì)算條件應(yīng)為：

室內(nèi)空氣溫度：Tin=25℃；

室外空氣溫度：Tout=30℃；

2

室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)：hc.in=2.5W/(m*K)；

2

室外對(duì)流換熱系數(shù)：hCrOUt=16W/(m?K)；

室內(nèi)平均輻射溫度：Tn二九

室外平均輻射溫度：工

2

太陽(yáng)輻射照度:Is=500W/m；

2

(3)計(jì)算傳熱系數(shù)應(yīng)采用冬季原則計(jì)算條件，并取Is=0W/m；

（4）計(jì)算遮陽(yáng)系數(shù)、太陽(yáng)光總透射比應(yīng)采用夏季原則計(jì)算條件；

（5）結(jié)露性能計(jì)算日勺原則邊界條件應(yīng)為：

室內(nèi)環(huán)境溫度：20℃；

室內(nèi)環(huán)境濕度：30%,60%；

室外環(huán)境溫度：0℃,-10℃,-20℃

⑹框日勺太陽(yáng)光總透射比g應(yīng)采用下列邊界條件：

qin二Q?L

Q：框表面太陽(yáng)輻射吸取系數(shù)；

L：太陽(yáng)輻射照度（W/N）；

q,?：框吸取的太陽(yáng)輻射熱（W/m2）；

2.2《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則意見(jiàn)稿》的部分規(guī)定

⑴構(gòu)造所在的建筑氣候分區(qū)應(yīng)當(dāng)按下面表格取用。

表4.1.1居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣候分區(qū)

氣候分區(qū)分區(qū)根據(jù)

寒冷A區(qū)5500WHDD18V8000

寒冷地區(qū)

寒冷BIX5000WHDD18V5500

（I區(qū)）

寒冷C區(qū)3800^HDD18<5000

寒冷地區(qū)寒冷A區(qū)2023^HDD18<3800,CDD26W100

（H區(qū)）寒冷B區(qū)2023WHDD18V3800,100VCDD26W200

夏熱冬冷A區(qū)1000WHDD18V2023,50<CI)l)26<150

夏熱冬冷地區(qū)（川區(qū)）夏熱冬冷B區(qū)1000WHDD18V2023,150<CDD26<300

夏熱冬冷C區(qū)600<HI)l)18<1000,100<CI)l)26<300

夏熱冬暖地區(qū)（N區(qū)）夏熱冬暖地區(qū)HDD18<600,CDD26>200

溫和地區(qū)溫和A區(qū)600WHDD18V2023,CDD26W50

（V區(qū)）溫和B（XHDD18<600,CDD26W50

居住建筑的設(shè)計(jì)，用采暖度日數(shù)HDD18和空調(diào)度日數(shù)CDD26衡量當(dāng)?shù)睾浜脱谉岬某潭?。根?jù)不一

樣的采暖度口數(shù)HDD18和空調(diào)度口數(shù)CDD26范圍，將全國(guó)劃分為表4.1.1所示的五個(gè)氣候區(qū)，十一種氣

候子區(qū)。

⑵根據(jù)建筑所處都市日勺建筑氣候分區(qū)，圍護(hù)構(gòu)造的熱工性能應(yīng)分別符合下面各表日勺有關(guān)

規(guī)定。

表4.1.4居住建筑日勺體形系數(shù)限值

建筑層數(shù)

W3層4?6層7?9層210層

寒冷地區(qū)W0.55W0.30W0.26<0.24

寒冷地區(qū)W0.55W0.35W0.30W0.26

夏熱冬冷地

區(qū)、溫和地區(qū)W0.55《0.40W0.35W0.30

A區(qū)

夏熱冬暖地

區(qū)、溫和地區(qū)不限

B區(qū)

表4.2.2T寒冷地區(qū)A區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)限值

圍護(hù)構(gòu)造部位傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

210層建筑0.48

7?9層的建筑0.40

外墻

4?6層的建筑0.40

W3層建筑0.33

外窗窗墻面積比W20%2.5

（含陽(yáng)臺(tái)20%〈窗墻面積比W30%2.2

門(mén)透明30%V窗墻面積比W40%2.0

部分）

40%〈窗增面積比W50%1.7

表4.2.2-2寒冷地區(qū)B區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)

圍護(hù)構(gòu)造部位傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

210層建筑0.45

7?9層口勺建筑0.45

外墻

4?6層的建筑0.45

<3層建筑0.40

外窗窗墻面積比W20$2.8

（含陽(yáng)臺(tái)20%V窗墻面積比W30%2.5

門(mén)透明30$＜窗墻面積比W40%2.1

部分）40/V窗墻面積比W50%1.8

表4.2.2-3寒冷地區(qū)C區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)

圍護(hù)構(gòu)造部位傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

＞10層建筑0.50

7?9層的建筑0.50

外墻

4?6層代）建筑0.5()

W3層建筑0.40

窗墻面積比W20%2.8

外窗（含

20$V窗墻面積比W30%

陽(yáng)臺(tái)門(mén)透2.5

明部分）30%C窗墻面積比W40與2.3

40%〈窗墻面積比W50%2.1

表4.2.2-4寒冷地區(qū)A區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)

圍護(hù)構(gòu)造部位傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

210層建筑0.50

7?9層口勺建筑0.50

外墻

4~6層歐J建筑0.50

W3層建筑0.45

窗墻面積比W20$2.8

外窗

（含陽(yáng)臺(tái)20%V窗墻面積比W30%2.8

門(mén)透明30%V窗墻面積比W40%2.5

部分）

40%＜窗墻面積比W50%2.0

表4.2.2-5寒冷地區(qū)B區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

輕鋼、木構(gòu)造、輕

圍護(hù)構(gòu)造部位

質(zhì)重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

墻板等圍護(hù)構(gòu)造

210層建筑0.500.60

7?9層的建筑0.500.60

外墻

4?6層的建筑0.500.60

W3層建筑0.450.50

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、西向

”7(m2?K)/南、北向）

—

外窗（含窗墻面枳比W20%3.2

陽(yáng)臺(tái)門(mén)透20%V窗墻面積比W30%3.2—

明部分）30%V窗墻面積比W40%2.80.70

40%V窗墻面積比W50%2.50.60/

表4.2.2-6夏熱冬冷地區(qū)A區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值表

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

圍護(hù)構(gòu)造部位輕鋼、木構(gòu)造、輕質(zhì)

重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

墻板等圍護(hù)構(gòu)造

210層建筑W0.5<1.0

7?9層B勺建筑W0.5<1.0

外墻

4?6層的建筑<0.5<1.0

W3層建筑<0.4<0.8

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、南、西

W/(m2?K)向/北向）

窗墻面積比《20%W4.7—

外窗（含20%V窗墻面積比W30與<3.2W0.80/——

陽(yáng)臺(tái)門(mén)誘

3（nv窗墻面積比W40%W3.2<0.70/0.80

明部分）

40%V窗墻面積比W50%W2.5W0.60/0.70

天窗天窗面積占屋頂面積《餞W3.2W0.6

表4.2.2-7夏熱冬冷地區(qū)B區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

圍護(hù)構(gòu)造部位輕鋼、木構(gòu)造、輕質(zhì)

重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

墻板等圍護(hù)構(gòu)造

三10層建筑W0.5W1.0

7?9層的J建筑W0.5<1.0

外墻

4?6層的建筑<0.5WL0

W3層建筑W0.4W0.8

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、、南、西

W/(m2?K)向/北向）

窗墻tf積比W20%W4.7—

外窗（含20%V窗墻面積比W30%W3.2W0.70/0.80

陽(yáng)臺(tái)門(mén)透

30/V窗墻面積比W40%W3.2W0.60/0.70

明部分）

40%〈窗墻面積比W50%W2.5W0.50/0.60

天窗天窗面積占屋頂面積W4%W3.2<0.5

表4.2.2-8夏熱冬冷地區(qū)C區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

圍護(hù)構(gòu)造部位輕鋼、木構(gòu)造、輕

重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

質(zhì)墻板等圍護(hù)構(gòu)造

*0層建筑S0.75W1.5

7?9層的建筑W0.75WL5

外墻

4?6層的J建筑WO.75WL5

W3層建筑WO.6WL2

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、南、西向/

W/(m2?K)北向）

外窗窗墻面積比W20%<4.7—

（含陽(yáng)20%V窗墻面積比W30%<4.0W0.70/0.80

臺(tái)門(mén)

30%V窗墻面積比W4O9G<3.2<0.60/0.70

透明

部

405V窗墻面積比W50%W2.5W0.50/0.60

分）

天窗天窗面積占屋頂面積《領(lǐng)<4.0<0.5

表4.2.2-9夏熱冬暖地區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

圍護(hù)構(gòu)造部位輕鋼、木構(gòu)造、輕質(zhì)

重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

墻板等圍護(hù)構(gòu)造

210層建筑<1.0W2.0

7?9層的建筑<1.0<2.0

外墻

4?6層的建筑W1.0W2.0

W3層建筑<0.7W1.5

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、南、西

W/(m2?K)向/北向）

—

外窗窗墻面積比W20%

（含陽(yáng)臺(tái)20%V窗墻面積比W30%W0.65/0.75

門(mén)透明30%V窗墻面積比W40與—W0.55/0.65

部分）40%〈窗墻面積比W50%—W0.45/0.55

天窗天窗面積占屋頂面積W4%—〈0.4

表4.2.2T0溫和地區(qū)A區(qū)圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值表

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

圍護(hù)構(gòu)造部位輕鋼、木構(gòu)造、輕質(zhì)重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

墻板等圍護(hù)構(gòu)造

210層建筑<0.5<1.0

7?9層的建筑<0.5<1.0

外墻

4?6層1向建筑<0.5<1.0

W3層建筑W0.4<0.8

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、南、西向/

W/(m2?K)北向）

外窗窗墻面積比W20%W4.7—

（含陽(yáng)臺(tái)20%〈窗墻面積比W30%W4.0(0.80/0.80

門(mén)透明30%〈窗墻面積比W40%W3.2W0.70/0.70

部分）40%V窗墻面積比W50與W2.5W0.60/0.60

天窗天窗面積占屋頂面積W4%<4.0<0.6

表4.2.2-11溫和地區(qū)B圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值

傳熱系數(shù)KW/(m2?K)

圍護(hù)構(gòu)造部位輕鋼、木構(gòu)造、輕質(zhì)墻

重質(zhì)圍護(hù)構(gòu)造

板等圍護(hù)構(gòu)造

外墻—.--—

傳熱系數(shù)K遮陽(yáng)系數(shù)SC（東、南、西向/

W/(m2?K)北向）

外窗（含陽(yáng)臺(tái)門(mén)透明部分及天窗）——

注：1、外墻的傳熱系數(shù)是指考慮了熱橋影響后計(jì)算得到的產(chǎn)均傳熱系數(shù)，軟件按老式加權(quán)平均法進(jìn)行

計(jì)算；

2、建筑朝向的范圍：北（偏東600至偏西600）；東、西（東或西偏北300至偏南600）；南（偏東

300至偏西300）；

3、表中的窗墻面積比按不一樣朝向分別計(jì)算；

4、表中的遮陽(yáng)系數(shù)系指外窗透明部分的遮陽(yáng)系數(shù)：

有外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)X外遮陽(yáng)為遮陽(yáng)系數(shù)；

無(wú)外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)；

3門(mén)窗系統(tǒng)構(gòu)造基本參數(shù)

3.1地區(qū)參數(shù)：

鄭州，地區(qū)類(lèi)別屬于夏熱冬冷地區(qū)B區(qū)；

3.2建筑參數(shù)：

建筑物長(zhǎng)度：51550m；

建筑物寬度：16400m；

建筑物高度：110m；

建筑物朝向：南；

建筑物體形系數(shù)：0.103；

建筑物窗墻比:0.4；

計(jì)算項(xiàng)目類(lèi)型：門(mén)窗系統(tǒng)；

3.3環(huán)境參數(shù)

建筑物采用集中取暖系統(tǒng)：

3.4單元參數(shù)

中空玻璃:5+9(中空層)+5(mm)；

外片：一一般玻璃；

內(nèi)片：一般玻璃；

中空氣體間層氣體：空氣：

門(mén)窗系統(tǒng)的面積：A=3.64m2；

門(mén)窗系統(tǒng)玻璃的面積：A『2.3?；

門(mén)窗系統(tǒng)框的面積：ALI.34m2；

2

門(mén)窗系統(tǒng)框的總表面面積:Asurf=l.98m；

玻璃區(qū)域的總周長(zhǎng)：lkl3.7m；

門(mén)窗系統(tǒng)角度：0二90度；

計(jì)算單元高度:H=110mm；

3.5框傳熱系數(shù)有關(guān)參數(shù)

Ad.i=l.5m'

2

Ad,e=O.5m

Ar,i=lm2

=

At,c0.3m

4玻璃的傳熱系數(shù)U值的計(jì)算

玻璃傳熱分析簡(jiǎn)圖如下:

4.1計(jì)算基礎(chǔ)及根據(jù)

計(jì)算玻璃的傳熱系數(shù)U值，根據(jù)《建筑門(mén)窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2023

進(jìn)行計(jì)算。

U值是表征玻璃傳熱H勺參數(shù)。表達(dá)熱量通過(guò)玻璃中心部位而不考慮邊緣效應(yīng)，穩(wěn)態(tài)條

件下，玻璃兩表面在單位環(huán)境溫度差條件時(shí)，通過(guò)單位面積的熱量。U值的單位是

W/(m2?K)o

按規(guī)范6.4.1規(guī)定，計(jì)算玻璃的傳熱系數(shù)應(yīng)當(dāng)采用下面的I公式:

Ug=l/Rt6.4.1-2[JGJ/T151-2023]

而玻璃系統(tǒng)日勺傳熱阻R：應(yīng)為各層玻璃、氣體間層、內(nèi)外表面換熱阻之和，應(yīng)當(dāng)下面計(jì)

算公式采用：

RE/hw+ERi+Eti+l/hin6.4.l-3[JGJ/T151-2023]

上尸i=l?n6.4.l-4[JGJ/T151-2023]

Ri=(Tf,-Tb,i-1)/qii=2?n6.4.l-5[JGJ/T151-2023]

qI=h<,i(TfJ-TM-1)+hI.,i(Tf,i-Th.i-l)6.3.l-6[JGJ/T151-2023]

式中：

R&i：第i層玻璃的固體熱阻(m??K/W)；

用：第i層氣體間層的熱阻(nf?K/W)；

TQKW：第i層氣體間層的外表面和內(nèi)表面的溫度(K)：

q.：第i層氣體間層的熱流密度。

4.2室外表面換熱系數(shù)

外表面口勺換熱系數(shù)應(yīng)按如下公式計(jì)算：

hMhe+hc"參10.4.1-2EJGJ/T151-2023]

式中：

h11ul：玻璃外表面口勺換熱系數(shù)；

玻璃外表面的輻射換熱系數(shù)；

山"：玻璃外表面的對(duì)流換熱系數(shù)，按規(guī)范取16W/(nf?K)；

he產(chǎn)3.9￡s,out/0.83710.3.5-3[JGJ/T151-2023]

式中:

￡『皿：玻璃外表面半球發(fā)射率;

—

hoUthr,out+hc,out

=3.9X0.837/0.837+16

=19.9W/(m2?K)

4.3室內(nèi)表面換熱系數(shù)

室內(nèi)表面換熱系數(shù)上可用下式體現(xiàn)：

hin=hr,in+hc>in參10.4.1-2EJGJ/T151-2023]

上式中：

晨訪：輻射導(dǎo)熱系數(shù);

hr,in：對(duì)流存熱系數(shù)；

hr,『4.4￡J0.83710.3.4-4[JGJ/T151-2023]

es：玻璃表面校正發(fā)射率，由廠家給出；

本處玻璃是一般玻璃，按上面的約定，其￡,取值為0.837,帶入，得:

hr,in=4.4￡J0.837

=4.4X0.837/0.837

=4.4W/(m2?K)

按規(guī)范：的值冬季取是冬6W/(是?K),夏季取2.5W/(n)2-K)。

對(duì)于一般狀況下的玻璃表面輻射和自由對(duì)流：

冬季：

hin—hr.in+hc.in

=4.4+3.6

=8W/(m2?K)

夏季:

hjn—hr,in+hc,in

=4.4+2.5

=6.9W/(m2?K)

4.4多層玻璃系統(tǒng)材料的固體熱阻

RxQ/—i6.4.l-4[JGJ/T151-2023]

tBli：第i層固體材料的的厚度；

X8ii：第i層固體材料的導(dǎo)熱系數(shù),玻璃取1.OOW/m?K；

ER&尸5/1000+5/1000

=0.01m2?K/W

4.5多層玻璃系統(tǒng)內(nèi)部氣體間層的熱阻

(1)玻璃中空氣體間層兩側(cè)玻璃口勺輻射換熱系數(shù)：

l3

h=4o(1/e1+l/e?-l)-XL6.3.7FJGJ/T151-20231

式中：

。：斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù),取。=5.67義10%/面?。；

j、￡2：氣體間層中兩表面在平均絕對(duì)溫度I下的半球發(fā)射率:ei=0.837,￡

2=0.837；

T.t：氣體間層兩表面的平均絕對(duì)溫度(K),取L=273K；

l3

h=4o(1/E.+l/e2-D'XTn

=4X5.67X108X(1/0.837+1/0.837-l)-1X2733

=3.321W/(m2?K)

(2)玻璃中空氣體間層兩側(cè)玻璃日勺對(duì)流換熱系數(shù)：

hxN】X(入獷/九)6.3.2EJGJ/T151-2023]

式中：

Nu：努謝爾特?cái)?shù)，是瑞利數(shù)R”、氣體氣體間層高厚比和氣體間層傾角。的函數(shù);

入內(nèi)：所充氣體歐1導(dǎo)熱系數(shù)W/(m?K)；

dKli：氣體間層的厚度;

瑞利數(shù)R的計(jì)算:

Ra=y2d3G0cPAT/uA6.3.3-1EJGJ/T151-2023]

6.3.3-2[JGJ/T151-2023]

=

AK,iH/dK.i6.3.3-3EJGJ/T151-2023]

式中:

R#：瑞利(Rayleigh)數(shù);

Y：氣體密度(kg/n?)：

G：重力加速度，取9.8m/s2；

cP：常壓下氣體比熱容(J/(kg?K))；

u：常壓下的氣體黏度(kg/(m?s))；

人：常壓下氣體口勺導(dǎo)熱系數(shù)(W/(m?K))；

△T：氣體間層前后玻璃表面的I溫度差(K)；

B：將填充氣體作為理想氣體處理時(shí)的氣體熱膨脹系數(shù);

%填充氣體的平均溫度(K)；

H：氣體間層頂?shù)拙嚯x，取門(mén)窗系統(tǒng)透光區(qū)域高度(m)；

Ag,i：氣體間層的I高厚比；

d%i：氣體間層的)厚度；

3=1/L

=1/273

=0.00366

AR,i二H/dg.i

=110/9

=12.222

23

Ra=ydG0cPAT/uA

=1.78342X(9/1000)3X9.8X0.00366X521.9285X3/0.000021/0.0163

=380.415

空腔的努謝爾特?cái)?shù)應(yīng)當(dāng)按下面MJ公式計(jì)算：

1)氣體間層傾角0W0<60°

Nu=l+1.44[l-1708/Racos0]x[l-1708sinh6(L80)/Racos0]

+[(Racos0/5830),/3-l]x6.3.4-1[JGJ/T151-2023]

5

Ra<10,AgJ>20

式中：

函數(shù)[x-表達(dá)為：[x「=(x+|x|)/2

2)氣體間層傾角。二60°

Nu=(Nu.,NG皿6.3.4-2EJGJ/T151-2023]

式中：

3，71/7

Nu,=[l+(0.0936Ra°V(1+GS))]

0283

NU2=(0.104+0.175/Ag(l)Ra-

GLO.5/([l+(Ra/3160產(chǎn)4)?！?/p>

3)氣體間層傾角60°<0<90°

按公式6.3.4-2和6.3.4-3做線(xiàn)性插值：

4)0=90°

Nu二(Nu“NU2)TOX6.3.4-3EJGJ/T151-2023]

,/34

Nu(=0.0673838RaRa>5X10

Nu尸0.028154Ra°-113110'<Ra^5X104

1022981755

Nu(=l+1.7596678X10Ra-RaWlO”

0272

NU2=O.242(Ra/AS11)

本計(jì)算中0二90度，帶入上面公式，得：

Nu=1.0001

代入6.3.2,得

h,-.(―Ku；X(A.gj/dg,i)

=1.000IX(0.0163/(9/1000))

=L811W/(m2?K)

公式6.4.1-5及6.3.1-6兩項(xiàng)合并，對(duì)于兩片中空玻璃，則:

R=l/(g+h,」)

=1/(1.811+3.321)

=0.195(m2?K/W)

代入6.4.1-3,得：

冬季玻璃U值為：

RLl/hm+ERi+Ehi+l/hin

=1/19.9+0.195+0.01+1/8

=0.38(m2?K/W)

U.=l/Rt

=2.632W/(m2?K)

5門(mén)窗系統(tǒng)框的傳熱系數(shù)U值的計(jì)算

5.1框歐I傳熱系數(shù)Uf

在計(jì)算框日勺傳熱系數(shù)時(shí)，按照《建筑門(mén)窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2023的規(guī)定，可以通

過(guò)輸入數(shù)據(jù)，用二維有限單元法進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，得到框日勺傳熱系數(shù)。也可以采用該規(guī)范附錄B提供日勺措

施計(jì)算框的J傳熱系數(shù)，本計(jì)算中采用日勺是后者，如下有關(guān)框3勺傳熱系統(tǒng)的闡明均來(lái)自《建筑門(mén)窗玻璃幕

墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2023附錄B,其圖表索引號(hào)同樣是該規(guī)范中日勺圖表號(hào)！

本計(jì)算中給出U勺所有的數(shù)值所有是窗垂直安裝U勺狀況。傳熱系數(shù)II勺數(shù)值包括了外框面積的影響。計(jì)

算傳熱系數(shù)的數(shù)值時(shí)取內(nèi)表面換熱系數(shù)垢=8.0W/nEK和外表面換熱系數(shù)加產(chǎn)23W/nr.Ko

框的傳熱系數(shù)Ui的數(shù)值可以通過(guò)下列程序獲得：

1：塑料窗框

表B.0.2帶金屬鋼襯的塑料窗框的傳熱系數(shù)

2

窗框材料窗框種類(lèi)Uf[W/(m.K)]

聚氨酯帶有金屬加強(qiáng)筋，型材壁厚日勺凈厚度25mm2.8

從室內(nèi)到室外為兩腔構(gòu)造，無(wú)金屬加強(qiáng)筋2.2

PVC腔體截面從室內(nèi)到室外為兩腔構(gòu)造，帶有金屬加強(qiáng)筋2.7

從室內(nèi)到室外為三腔構(gòu)造，無(wú)金屬加強(qiáng)筋2.0

2：金屬窗框

框的傳熱系數(shù)II勺數(shù)值可通過(guò)下面的環(huán)節(jié)計(jì)算獲得:

1）金屬框U邢）傳熱系數(shù)公式為:

2

式中：A<i,i,Ad.c,Af.i,Af,c——窗或幕墻各部件面積，m；其定義如下圖所示。

h\---框時(shí)內(nèi)表面換熱系數(shù)，W/nrK：

尿---框於J外表面換熱系數(shù)，W/m2K：

Rt——框截面的熱阻（騎熱條H勺導(dǎo)熱系數(shù)為0.2?0.3W/m.K）,m2K/W.

2）金屬窗框Rfl向熱阻通過(guò)下式獲得：

R,=一

沒(méi)有隔熱H勺金屬框，Uro=5.9W/（m2-K）；具有隔熱的J金屬框，Uq）H勺數(shù)值可按圖B.0.2-3中陰影區(qū)域上限

的粗線(xiàn)選用，圖B.0.2-4、B.025為兩種不一樣的隔熱金屬椎截面類(lèi)型示意。

在表BO2?3中，帶隔熱條的金屬窗框的合用的條件是：

￡房4021%(B.0.2-3)

其中：d——熱斷橋?qū)?yīng)II勺鋁合金截面之間II勺最小距離；

hj---熱斷橋7的I寬度;

bf---窗框依J寬度。

在表B.0.2-3中，采用泡沫材料隔熱金屬框的合用H勺條件是:

《0.3號(hào)(B.0.2-3)

其中：d一一熱斷橋?qū)?yīng)H勺鋁合金截面之間的最小距離;

何一一熱斷橋7的寬度；

bf--窗框的寬度。

Af=max<Af,i,Af,e)

At=Ar*Ag

Ad,產(chǎn)A1+A2+A3+A1

Ad.e=A5+A6+A7+A8

圖3.2.2窗各部件面積劃分示意

ApAf.iAg

室內(nèi)

mI

A6—I

室外

Af-max(Afi,Af,)

eAs

Ai=Af+Ag+Ap

Ad,kA1+A2+A3

Ad.c=A4+A5+A6

At

圖4.2.2幕墻各部件面積劃分示意

圖BO2-3帶隔熱日勺金屬窗框的傳熱系數(shù)值

卜沙?上'為卜

h----------------%----------------H

圖B.024截面類(lèi)型1（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.3W/m.KH勺隔熱條）

圖BO2-5截面類(lèi)型2（采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2W/m.KH勺泡沫材料）

5.2幕墻框與玻璃結(jié)合處的|線(xiàn)傳熱系數(shù)2

窗框與玻璃結(jié)合處的線(xiàn)傳熱系數(shù)%重要描述了在窗框、玻璃和間隔層之間交互作用下附加的熱傳

遞，線(xiàn)性熱傳遞傳熱系數(shù)力重要受間隔層材料傳導(dǎo)率的影響。在沒(méi)有精確計(jì)算的狀況下，可采用下表估

算窗框與玻璃結(jié)合處的線(xiàn)傳熱系數(shù)九

表BO3鋁合金、鋼（不包括不銹鋼）中空玻璃的線(xiàn)傳熱系數(shù)小

雙層或者三層未鍍膜中空雙層Low-E鍍膜或三層（其中兩

窗框材料玻璃片Low-E鍍膜）中空玻璃

巾（W/m.K）W（W/m.K）

木窗框和塑料窗框0.040.06

帶熱斷橋的金屬窗框0.060.08

沒(méi)有斷橋的金屬窗框00.02

對(duì)于塑鋼型材，框的傳熱系數(shù)可直接按規(guī)范表B,0.2取值；

對(duì)于鋁合金型材，需要按規(guī)范圖B.0.2-3取Ue然后依次代入下面公式求％

R,=l/Uto-0.17B.0.2-2[JGJ/T151-2023]

Uf=l/（Af.i/hA,i+R「+Aj/hAjB.0.2-1[JGJ/T151-2023]

本構(gòu)造采用斷熱鋁合金型材型材，因此：

2

Ur=3.318W/(m?K)[斷熱截面金屬框間距d=20mm,Uro=2.76]

力=0.06W/(m?K)

6門(mén)窗系統(tǒng)整體的傳熱系數(shù)U值

實(shí)際構(gòu)造中需要考慮金屬框及周?chē)纯诘挠绊?，并進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。

按JGJ/T151-2023規(guī)定:

對(duì)于整橙門(mén)窗構(gòu)造:

U.=(SAK?UjXAf?U「+N1.?力)/At3.3.1[JGJ/T151-2023]

在上面H勺公式中:

Ut；整橙窗日勺傳熱