凤铝断桥铝门窗热工性能计算书精编版.docx

凤铝断桥铝门窗热工性能计算书公司标准化编码QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N凤铝断桥铝门窗热工性能计算书I、设计依据：民用建筑节能设讣标准(采暖居住建筑部分)JGJ26-95夏热冬冷地区居住建筑节能设讣标准JGJ134-2001夏热冬暖地区居住建筑节能设讣标准JGJ75-2003民用建筑热功设计规范GB50176-93公共建筑节能设讣标准GB50189-2005建筑玻璃应用技术规程JGJll3-2009建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008相关讣算和定义均按照ISOIOO77-1和ISOIOO77-2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、计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热丄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(X):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1)D():标准光源光谱函数(ClE 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:Ti=20°C室外环境温度：TOUt=-20oC室内对流换热系数：hc,ir= W/室外对流换热系数：hc,out=16 W/室外平均辐射温度：Tro二T°y太阳辐射照度：Is=300 Wm35、夏季计算标准条件应为：室内环境温度：Ti=25°C室外环境温度：TOUt=30oC室内对流换热系数:hc,i= W/室外对流换热系数：he®二16 W/室外平均辐射温度：TrO=TOUt太阳辐射照度：Is=500 Wm26、计算传热系数应采用冬季计算标准条件，并取L= 0 Wm2.计算门窗的传热 系数时，门窗周边框的室外对流换热系数he®应取8 W/,周边框附近玻璃边缘 （63mm内）的室外对流换热系数hc,x应取12 W/7、计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季讣算标准条件.8、抗结露性能讣算的标准边界条件应为：室内环境温度：Tir=20°C室外环境温度：ToUt=O°C? -10oC? -20oC室内相对湿度：RH二30%、60%室外对流换热系数：he,out=20 W/9、计算框的太阳能总透射比g£应使用下列边界条件Qin= * I =qir.：通过框传向室内的净热流（Wm'） :框表面太阳辐射吸收系数I=：太阳辐射照度（L=500Wm2）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。表4. 2J.-1主姜城市所处宅候分区气侯分区代表性城市严寒地区A区海伦、博克图、伊春r呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富 锦-哈尔滨.牡丹江.克拉玛依.佳木tth安达严寒地区B区长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平r呼和浩特、抚顺、 大柴旦、沈阳、大同r本溪、阜新、哈密、鞍l张家口、 酒泉、伊宁h吐魯番.西宁、银川、丹东寒冷地区兰州、太原-唐山、阿坝、曜什、北京、天津、大连、阳泉r 平凉、石家庄、德州、晋城U天水、西安、拉萨、康定、济鼠 青岛、安阳h郑州、浴阳、宝鸡、徐州夏热冬冷地区南乐、蚌埠.盐城、南通、合肥、安氐 九江、武汉、黄石r 岳阳、汉中U安康、上海、杭州、宁波、宜昌、长辛趴南昌U 株洲、零陵-赣州、韶关、桂林、重庆、a.万州、涪陵* 南充、宜矣 成都、贵阳、厦义、凯里、绵阳夏热各暖地区福州、莆田h龙岩悔州、兴宁、英德、河也、柳州、贺州r 泉州、厦门-广州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海r 梧州(2) 根据建筑所处城市的建筑气候分区，圉护结构的热工性能应分别符合表 422-1、表、表、表、表以及表的规定，其中外墙的传热系数为包括结构性热 桥在内的平均值KXi表4 2. 2-1严寒地区A区IS护结构传热系数限值围护结构部位体型系数0.3 传热系数K V/ Cmi K)03 V体型萦数W0.4 传热系数KW/ (m K)屋面0.350.30外墻(包括非透明幕墙)WO .45W040底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.450.40非采暧房I通与采暖房间的隔墙或楼板W0.6W0.6窗墙面积比WO 2.3.02.7車 W向夕卜窗0. 2窗墙面积比WO. 3W2.8W2.5(包括透0. 3辭囱积比WoM2. 52.2明幕埴)0.4面墻面积比3 5<2.0=1.?0. 5窗墙而积比00. 7Wl. 71.5屋顶邊明音(分2.5匾护结构部位体型系数WCh 3 传热系数KV（5 K）ChBV体型系数WOM 传热系数K W K）面G 450.35外墙（包括非透明幕墙）Wo.冈WO45底而接融室外菩的譽空孚夕曲楼咨W0.50WO 8W045Wo 8e-广阿mr3.2W28* _0.2窗墙而积比W0.3W2.9W2.5叱LS斎 O.3< smtto.4W2.62.2黒鸞°4V窗墻面积比W0.52.11.8明需庙）05V窗墙面积比Wa 7WL 8W1.6层顶透明部分2.表4 2 2-3寒冷地区IS护结构传热系数和返阳系数限值围护结构部位S另 传W/屋面W夕卜墻（包括非透明幕增）=S底面接触室外空气的架空或外挑 楼板W非采暖空调房间与采暖空调房间 的隔墻或褛板夕卜宿（包箔透明幕墻）传热系数KV/(Jhr-K)单一朝 向外窗 （包括 透明蒂 墙）窗墙面积比W2<5.50.2 V WS 而积比 WO. 33.00 3 V窗墙面积比Wo. 4=2.70.4<gtffl 积比 WO 5W2.30.5 V固埴丽积比WO-72.0屋顶透明務分2.7注:有夕卜遮阳时，遮阳系数眾瑕 斑璃的遮阳系数的遮阳系数系数WO. 3 热系数K C K)03体型系数0.4 传規系数K ¥/m: K）SO. 55O.450.60<0.504 600.50C1.5«1.5遮阳系数SC （东、南、西向/北向）传热系数 Kf/（B： -K）遮阳系数SC （东J南、西向/ 北向）=3.0 LrW25Wa to/=2.W TQ/W0 60/2.00.60-W0 50/=$1.8W0 50/WO. 502.70.50:渺卜娜日的遮阳系轨无外2鄭日时，卿日系数二围护结构祁位传热系数K W/( - K)屋面W 0. 70外墙（包括菲透明幕堵） 1.0底面接蝕室外空气的架空或外挑楼板W 1.0外窗（包括透明幕堪）传热系数KW/（B? K）i®日系数SC（东、南-西向/北向）单一朝向外窗（包 括透明募墙）窗墙面积比Ws2W 4702窗埴面积比W03W 35W 0.55/0.3 V窗墙而积比WOMW鼠0W 6 50/8 ¢004窗览面积比WO. 5W 2.8 0.45/0.550,5<iffi积比WS 7W 2,6W 640/0,50屋顶透明部分3.0W040玻璃的遞阳系数.表4 2 2-5夏热冬緩地区園护结构传热系数和返阳系数陨值围护结构胡位传热系数K W/ ( K)屋(Sl 0.90外墙（包括3 E透明幕堵W 1.5底面接邈室外空气的架空或外挑楼板W 1.5外窗（包括透明幕堵）停热系数K V( K)遮阳系数SC（东.面、西向dtsj）单一朝向外窗 （包括透明幕塩）面融枳比S 2W 6502窗墙茴积比0.3W 4.7W 0.50/0.600.3<gi 面积比 W0.4 3.5 0.45/0.5564V窗墙曲积比W0 5W 3.0W 0.40/0.500.5<Effi 比 W0.7 3.0W 0 35/0.45屋顶透明部分=3.5WO. 35注:有夕卜遮阳时您阳系数二玻璃的遮阳系皴:K外遮阳的遮阳系数:无外遮阳时，遮阳系数二 玻砖的遮阳系数.气候分区围护结构部位热阻 R (K)W产寒地区A区地面：周边地面 非周边地面> 2.0 1.8采唳地下室外埴（与土壊接鮭的垢 2,0产寒地区B区地面：周边地页非周边地面 2.0 1.8采暖地卞室外墻（与土壊接鮭胡垢）> 1.8寒冷地区地茴:周边地缶 非周辺地面 1.5采颂、空调地下室外堵（与土境按駛的墻） 1.5夏憩冬衿地区 1.2地卞呈外墙（与土壌接触的燔） 1.2夏热冬暖地区地面 1.0地下室外墙（与土塢接鯉KJ埼）> 1.0注二周边地面系指距外墻内表而2米以内的地面？ 地而热阻系指建道基础持力层以上各层材料的热胆之和: 地下室外墙热阻系指土塢以内各层材料的热阻之和11、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：窗框面积人：指从室内、外两侧可视的凸出的框投影面积大者玻璃面积九：室内、外侧可见玻璃边缘围合面积小者整窗的总面积At:窗框面积人与窗玻璃面积凡（或者是其它镶嵌板的面积AP） 之和14、玻璃区域的周长S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=0o16、本系统中给出的所有的数值全部是窗垂直安装的情况。计算传热系数时，按以下取值：内表面换热系数:hi=8W外表面换热系数：he=23W一、门窗基本信息：9地区类型：夏热冬冷地区窗墙面积比范用：窗墙面积比W门窗朝向：东、南、西方向整窗传热系数限值： 整窗遮阳系数：不要求型材厂家：广东凤铝铝业门窗系列:TG60内开隔热断桥铝平开窗窗型尺寸:1500x1500门窗样式图：二、窗框传热系数Uf汁算91、窗框面积计算:窗框面积讣算示意图如下：(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:红线所示范围为外表面积Ae(3) 中梃窗框面积讣算示意图:红线所示范围为外表面积黄线所示范围为內表面积(4) 该门窗的窗框山以下截面组成:9序号窗框名称窗框类型室内投影 面积Afi (m2)室内表面 面积Adi (In:)家外投影 面积Afe (m:)室外表面 面积Ade (In:)隔热桥对 应的铝合 金截面之 间的最小 距离 d(mm)1边框料穿条式隔 热断桥铝 窗框窗框室内总投影面积Afi (m2)Afi=窗框室外总投影面积Afe (m2)Afe=窗框总面积Af(In:)Af=iqx (工 Afi,工 Afe)二 max,2、窗框的传热系数计算(UJ ：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：窗框类型：穿条式隔热断桥铝合金(1)穿条式隔热的铝合金框，相对应金属框之的最小距离d(mm),示意图：饶9注意：1)采用导热系数W(w的隔热条2)隔热条总宽度bl+b2+b3+b4W*bf (窗框宽)(2)穿条式隔热断桥铝框的数值，根据“相对应金属框之间的最小距离 d(m)",从下图的粗线中选取：tfo W(m2K)'O 4812162024283236相对应的金属窗框之何的最小距离cl. mm(3) 窗框传热系数计算:1)【边框料】传热系数讣算：【边框料】隔热条相对应的金属框之间的最小距离d=(mm)从上图中查出UfO= (W/【边框料】窗框热阻RdI算：=1/ =W)【边框料】窗框传热系数计算:窗框的室内投影面积：A,i=(m2)窗框的室内表面面积：Ad,i=(m2)窗框的室外投影面积：Af.e=(m:)窗框的室外表面面积：Ad,=(m2)窗框热阻：Rf=内表面换热系数：h1=8W外表面换热系数：he=23W上+分+=1/(8*+(23*)= (W9该门窗各窗框传热系数列表:9序号窗框名称窗框类型传热系数61边框料穿条式隔热断桥铝 窗框9三、窗框与玻璃边缘结合处的线传热系数讣算(巾)：9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。在没有精确讣算的情况下，可采用下表数据，来估算窗框与玻璃结合 处的线传导系数巾。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Oo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双层LOW-E镀膜未镀膜三层釆用两片LOW-E镀膜充气或不充气的中空玻璃充气或不充气的中空玻璃木窗框和塑料窗框带热断桥的铝合金窗框无热断桥的铝合金窗框0注意：这些数据用来讣算低辐射的中空玻璃，即：UW,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:9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 系数 (W/1玻璃板块1带热断 桥的铝 合金窗 框双层玻璃在线 Lowe 镀 膜玻璃在线Lowe 镀 膜玻璃(玻璃排列顺序山室外到室内，分别为第一层、第二层、第三层)四、玻璃传热系数(UJ计算:按照建筑玻璃应用技术规程JGJll3-2009附录C1一般原理：本方法是以下列公式为计算基础的：IIlI=÷+U ¼ K ¼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；h-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:IW -1M,li5=1 ,l5 m=l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；d-每一个材料层的厚度；r每一个材料层的热阻；气体间隙的导热率按下式计算： = hg + hr式中阮一气体空隙的辐射导热系数；h1-气体空隙的导热系数（包括传导和对流）；2. 辐射导热系数h辐射导热系数hjl下式给出：11I 3¼4（- + -iy1×式中。一斯蒂芬一波尔兹曼常数：5和£ 2 在间隙层中的玻璃界面平均绝对温度TH下的校正发射率。3. 气体导热系数h气体导热系数hjl下式给出：式中S 气体层的片度，m； 气体导热率，W/；NU是努塞特准数，曲下式给出：NU=A(Gr ×Pr式中A个常数；Gr-格拉晓夫准数；Pr-普郎特准数；n 一幕指数。如果Nttl,则将NU取值为1.格拉晓夫准数山下式讣算；9.8Lv3T2P普郎特准数山下式计算；Pr=r 式中T -气体间隙前后玻璃表面的温度差，K：P 气体密度，Kgm3U 气体的动态粘度，Kg/ (ms)；C -气体的比热，J/,Th-气体平均温度，Ko对于垂直空间，其中A=,n二；水平情况：A二,n二;倾斜45度：A二,n二.依据以上的理论分析，详细讣算如下：1. 【玻璃板块1】传热系数计算：1)【玻璃板块1】的基本信息玻璃板块类型:双层玻璃玻璃板块面积：笫一层玻璃种类：在线LoW-e镀膜玻璃第一层玻璃厚度:6 (mm)第一层玻璃校正发射率：笫二层玻璃种类：在线LoW-e镀膜玻璃第二层玻璃厚度:6 (mm)第二层玻璃校正发射率：笫一气体层气体类型：空气第一气体层气体片度：9 (mm)第一气体层气体：空气普朗特准数氏计算：按照建筑玻璃应用技术规程JGJll3-2009气体的动态粘度U ： kg(ms)气体的比热C ： 1008 J/气体的热导率入：W/按照建筑玻璃应用技术规程JGJll3-2009表二*1008/第一气体层气体：空气格拉晓夫准数GdI算:按照建筑玻璃应用技术规程JGJlI3-2009气体的动态粘度U ： kg(ms)气体的密度P : kgm3气体平均绝对温度To: 283 K气体的间隙前后玻璃表面的温度差AT：15 K气体的间隔层疗度s： m.9.8U3T2(3 OY =.2 按照建筑玻璃应用技术规程JGJlI3-2009表及=*15*(283*第一气体层气体：空气努塞尔准数Xl计算：格拉晓夫准数Gr：普朗特准数巳：A和n是常数：垂直空间，A=, n二；水平空间，A二，n二；倾斜45度，A二， n=;(门窗按垂直空间计算)NU=A(Grr 按照建筑玻璃应用技术规程JGJlI3-2009 根据标准,NfWI,取NU数值为1.第一气体层气体：空气气体导热系数h计算：努塞尔准数凡：气体的热导率入：气体的间隔层厚度s： m按照建筑玻璃应用技术规程JGJlI3-2009第一气体层气体：空气气体辐射导热系数hd算：斯蒂芬-波尔兹曼常数O ： *10-S间隔层中两表面在平均绝对温度Tm下的校正发射率£ 1、£ 2： 1: 2：平均绝对温度K： 283 K按照建筑玻璃应用技术规程JGJlI3-20091 1 I /4(-÷-l)-1×7ra3L 2=4*10-s*(1+1"1*2833第一气体层气体：空气气体间隔层的导热率h计算：气体辐射导热系数h：气体导热系数Iv= h +按照建筑玻璃应用技术规程JGJll3-20098)玻璃板块1多层玻璃系统的内部传热系数汁算：气体间隔层的导热率hs:笫一层玻璃的卑度do: m第二层玻璃的疗度止：m玻璃的热阻rm： 1 WI T 1 M- = Y- + v按照建筑玻璃应用技术规程JGJl 13-2009=1+*1+*1多层玻璃系统的内部传热系数ht=9)玻璃板块1玻璃传热系数计算：玻璃的室外表面换热系数he：玻璃的室内表面换热系数h：多层玻璃系统的内部传热系数ht：IIII=+ U ¼ ¼ 按照建筑玻璃应用技术规程JGJll3-2009=1/+1/+1/9结论:玻璃板块1的传热系数Uk W/99五、整窗传热系数计算(UJ ：91、整窗面积计算(At):窗框面积AF依据前面的二1窗框面积计算玻璃面积A =At= Af+ AS=+2、整窗传热系数计算(UJ：Ut= ( A*U5÷ Af*Uf+ l,*)At各玻璃块板的面积:AS(In2)各玻璃块板的传热系数：UI(W/各窗框的面积:Af(In:)各窗框的传热系数：Uf(W/各玻璃块板与窗框相结合边缘的周长：l°(m)各玻璃块板与窗框相结合边缘的传热系数： (W/太阳能透射比是指：通过门窗构件成为室内得热量的太阳辐射，与投射到门窗 构件上的太阳辐射的比值。成为室内得热量的太阳辐射部分包括：直接的太阳 能透射得热和被构件吸收的太阳辐射再经传热进入室内的得热。1、窗框的太阳能透射比(別U= ( A*U5+ Af*Uf+ l,l*)At=*+*+*/该门窗整窗传热系数该门窗的允许整窗传热系数=。故该门窗的整窗传热 性能满足要求。9六、太阳能透射比(浜)、遮阳系数(SC)计算：)计算：D【边框料】太阳能透射比(gt) Ii算窗框表面太阳辐射吸收系数a：窗框的传热系数山：窗框的外表面积Arjrf：窗框的外投影面积摂：窗框的外表面换热系数h亦：19 W/gf= « f*Uf (A surf /Af*lu)=*19)2、玻璃区域的太阳能透射比(g5):玻璃区域的太阳能透射比gs:3、太阳能总透射比(g.) Ii算：各玻璃板块的面积：A5In2各玻璃板块的太阳能透射比：gs各窗框外表面投影面积：Afm2各窗框的太阳能透射比：gf整窗面积:Atgt= ( Af*gf+ A*8g) /At=*+*/4、整窗遮阳系数(SJ计算:整窗遮阳系数：整窗太阳能总透射比与标准3mm厚透明玻璃的太阳能总透射比 的比值。标准3mm疗透明玻璃的太阳能总透射比理论值=SCZZgt/该类地区门窗的遮阳系数不做要求。七、可见光透射比(Tt)计算:9标准光源透过门窗构件成为室内的人眼可见光与投射到门窗构件上的人眼可见 光，采用人眼视见函数加权的比值。各玻璃板块的面积：A5(In:)整窗面积:At(In2)玻璃可见光透射比：TV =t=(Ac*v)At=*/9八、结露计算:9在进行建筑门窗产品性能分级时，所采用的标准讣算条件如下：室内环境温度T20°C室外环境温度TOUt=-IOOC室内相对湿度RH=30%室外风速V二4 m/s室外平均辐射温度等于室外环境气温室内平均辐射温度等于室内环境气温1、室内空气的饱和水蒸汽压(E)计算：计算公式:E尸E。*IOg)E)>式中：Eo-空气温度为0°C时的饱和水蒸汽压，取Eo二hPat 空气温度，20oCa. b 参数，对于水面(t>0oC) , a二，b =；对于冰面(t0oC) , a=, bE2=Eo* 10 =*i0,*2°, M2、在相对湿度f=30%下，空气的水蒸汽压(e)的计算:空气相对湿度f为：30%室内空气的饱和水蒸汽压(E)：e=f*E53、空气结露点温度(Td)计算：=b(alg(e-l)注：lg(e表示取以10为底，e/的对数。式中：Td-空气的结露点温度，OCe 空气的水蒸汽压，hPaa、b 参数，对于水面(t>O°C) , a=, b =；对于冰面(tO°C) , a=, bTd=b(alg(e-1)注：Ig(e/表示取以10为底，e/的对数。=Ig-I)4、室内玻璃表面温度(TQ计算：D玻璃板块： 玻璃板块1的室内表面温度(TQ计算:室内环境温度T曲20 °C室外环境温度T皿-10 OC玻璃传热系数E：玻璃内表面换热系数h-=i= W/Us* (Tin-T) i* (TiK-TPj)TPj=TiR- (Tili-Tout) *Uehbi=20-(20-(-10)*8空气结露点温度°C 该玻璃板块的玻璃表面温度TP尸°C。该玻璃板块满足结 露性能要求。95、窗框部分结露性能计算:1)窗框：边框料结露计算：室内环境温度T曲20 °C室外环境温度T曲-10 OC窗框传热系数S：窗框内表面换热系数h0l= W/U5* (TXa-T(ZJt) 1* (Ti-Tpj)TPj=Tin- (TirTou) *Ughi=20-(20-(-10) )*8 空气结露点温度C 该窗框的窗框表面温度T"二°C。该窗框满足结露性能要 求。