商住楼项目幕墙节能计算书.pdf

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1、 *路西侧*路北侧商住楼项目 幕墙节能计算书 计 算 人：校 核 人：审 核 人：*2020 年 6 月 5 日 幕墙结构计算书 15/39 目录 第一章、计算依据及说明.3 一、工程概况说明.3 二、设计依据.3 1 相关规范.3 第二章、居住建筑-透光幕墙热工计算.5 一、相关参数及规定.5 1 热工计算环境边界条件.5 2 计算所遵循的规范规定.6 二、幕墙系统结构基本参数.9 1 建筑概况.9 2 计算单元参数.9 3 框传热系数相关参数.9 三、玻璃的传热系数 U 值的计算.10 1 计算理论及依据.10 2 换热系数计算.11 3 多层玻璃系统材料的固体热阻.12 4 多层玻璃系统

2、内部气体间层的热阻.12 四、幕墙系统框的传热系数 U 值的计算.15 1 框的传热系数 Uf.15 2 幕墙系统框与玻璃结合处的线传热系数.17 五、幕墙系统整体的传热系数 U 值.17 六、太阳光透射比及计算单元的遮阳系数.19 1 太阳光总透射比 gt.19 2 幕墙系统计算单元的遮阳系数.21 3 幕墙系统计算单元可见光透射比计算.21 七、结露计算.22 1 水表面的饱和水蒸气压计算.22 2 在空气相对湿度 f 下，空气的水蒸气压计算.23 3 空气的结露点温度计算.23 4 幕墙系统玻璃内表面的计算温度.23 第三章、居住建筑-非透光幕墙热工计算.25 一、相关参数及规定.25

3、1 热工计算环境边界条件.25 2 计算所遵循的规范规定.25 二、幕墙结构基本参数.27 1 建筑概况.27 2 计算单元参数.28 三、幕墙保温计算.28 1 设计依据.28 2 围护结构的传热阻.28 3 U 值计算.29 幕墙结构计算书 15/39 四、结露计算.29 1 水表面的饱和水蒸气压计算.29 2 在空气相对湿度 f 下，空气的水蒸气压计算.30 3 空气的结露点温度计算.30 4 围护结构内表面的计算温度.30 第四章、居住建筑-非透光幕墙热工计算.32 一、相关参数及规定.32 1 热工计算环境边界条件.32 2 计算所遵循的规范规定.32 二、幕墙结构基本参数.34 1

4、 建筑概况.34 2 计算单元参数.35 三、幕墙保温计算.35 1 设计依据.35 2 围护结构的传热阻.35 3 U 值计算.36 四、结露计算.36 1 水表面的饱和水蒸气压计算.36 2 在空气相对湿度 f 下，空气的水蒸气压计算.37 3 空气的结露点温度计算.37 4 围护结构内表面的计算温度.37 幕墙结构计算书 15/39 幕墙结构计算书 第一章、计算依据及说明 一、工程概况说明 工程名称：*路西侧*路北侧商住楼项目 工程所在地：*二、设计依据 1 相关规范 1.1 幕墙设计规范 序号 标准名称 标准编号 1 铝合金结构设计规范 GB50429-2007 2 玻璃幕墙工程技术规

5、范 JGJ102-2003 3 建筑幕墙 GB/T21086-2007 4 建筑幕墙工程技术规范 DGJ08-56-2012 5 小单元建筑幕墙 JG/T216-2007 6 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001 7 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2015 8 坡屋面工程技术规范 GB50693-2011 9 建筑用玻璃与金属护栏 JG/T342-2012 10 点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001 11 建筑玻璃点支承装置 JG/T138-2010 12 吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-2017 13 点挂外墙板装饰工程技术规程 JGJ321-2014

6、 14 人造板材幕墙工程技术规范 JGJ336-2016 1.2 建筑设计规范 序号 标准名称 标准编号 1 钢结构设计标准 GB 50017-2017 2 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010 3 地震震级的规定 GB17740-2017 4 工程抗震术语标准 JGJ/T97-2011 5 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2013 6 混凝土结构加固设计规范 GB50367-2013 幕墙结构计算书 15/39 7 混凝土结构设计规范 GB50010-2010(2015 版)8 混凝土用机械锚栓 JG/T 160-2017 9 建筑防火封堵应用技术规程 CECS 154:2

7、003 10 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 11 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 12 建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018 13 建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016 版)14 建筑设计防火规范2018 版 GB50016-2014 15 建筑物防雷设计规范 GB50057-2010 16 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002 17 民用建筑设计统一标准 GB50352-2019 18 擦窗机 GB19154-2017 19 钢结构焊接规范 GB50661-2011 20 钢结构工程施工规范 GB50755-20

8、12 21 建筑玻璃采光顶 JG/T231-2018 1.3 建筑节能规范 序号 标准名称 标准编号 1 公共建筑节能设计标准 GB50189-2015 2 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 3 严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ26-2018 4 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134-2010 5 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ75-2012 6 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程 JGJ/T151-2008 7 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2015 8 玻璃幕墙光热性能 GB/T18091-2015 9 建筑节能工程施工质量验收规范 GB5041

9、1-2007 10 建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定 GB/T2680-1994 11 居住建筑节能检测标准 JGJ/T132-2009 12 公共建筑节能改造技术规范 JGJ176-2009 13 公共建筑节能检测标准 JGJ/T177-2009 14 既有居住建筑节能改造技术规程 JGJ129-2012 15 节能建筑评价标准 GB/T50668-2011 16 建筑幕墙工程技术规范（上海）DGJ08-56-2012 1.4 土建图纸：幕墙结构计算书 15/39 第二章、居住建筑-透光幕墙热工计算 一、相关参数及规定 1 热工计算环

10、境边界条件 计算依据说明：GB50176-2016民用建筑热工设计规范新规范条文如下：C.5.2条：计算门窗、幕墙传热系数时，应采用建筑工程所在地的冬季计算参数，所采用的边界条件应根据冬季计算参数按照现行行业标准 JGJ/T151建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程的规定计算确定。C.6.2 条：在冬季设计室内外温湿度条件下，门窗幕墙内、外表面的换热系数应按现行行业标准建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151 的规定通过计算确定，室外计算温度应符合本规范第3.2.2条的规定。本工程计算结露性能时按新规范 GB50176-2016民用建筑热工设计规范取室外计算温度，其它仍按 JGJ/T151-200

11、8建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程10.1采用。1）冬季标准计算条件应为：室内空气温度：Tin=20；室外空气温度：Tout=-20；室内对流换热系数：hc,in=3.6W/(mK)；室外对流换热系数：hc,out=16W/(mK)；室内平均辐射温度：Trm,in=Tin 室外平均辐射温度：Trm,out=Tout 太阳辐射照度：Is=300W/m；2）夏季标准计算条件应为：室内空气温度：Tin=25；室外空气温度：Tout=30；室内对流换热系数：hc,in=2.5W/(mK)；室外对流换热系数：hc,out=16W/(mK)；室内平均辐射温度：Trm,in=Tin 室外平均辐射温度：Trm,o

12、ut=Tout 太阳辐射照度：Is=500W/m；幕墙结构计算书 15/39 3）计算传热系数应采用冬季标准计算条件，并取 Is=0W/m；4）计算遮阳系数、太阳光总透射比应采用夏季标准计算条件；5）结露性能计算的标准边界条件：室内计算温度：20；室内环境湿度：30%60%；室外计算温度：按 GB50176-2016第 3.2 节及附录 C.6的要求，门窗、幕墙在进行冬季抗结露验算时，冬季室外计算温度Te应按围护结构的热惰性指标 D值的不同，依据本规范表 3.2.2的规定取值：GB50176-2016 表 3.2.2 冬季室外热工计算温度 围护结构热稳定性 计算温度 6.0D Te=Tw 4.

13、1D6.0 Te=0.6Tw+0.4Te,min 1.6D4.1 Te=0.3Tw+0.7Te,min D1.6 Te=Te,min 表中：Tw 采暖室外计算温度（）；Te,min 累年最低日平均温度（）；D 围护结构热惰性指标值，本工程取值：3；查表 GB50176-2016 附录 A，*地区：Te,min=-6，Tw=-2；求得室外计算温度：Te=0.3Tw+0.7Te,min=-4.8 6）框的太阳光总透射比 gf应采用下列边界条件：qin=Is 框表面太阳辐射吸收系数；Is 太阳辐射照度（W/m）；qin 框吸收的太阳辐射热（W/m）；2 计算所遵循的规范规定 1）建筑热工设计分区：建

14、筑热工设计分区及设计要求应符合 GB50176-2016民用建筑热工设计规范表 4.1.2 的规定，幕墙结构计算书 15/39 全国主要城市的二级区属应符合本规范附录 A 的规定，当参考其他城镇的区属和气象参数时，设计中应注明被参考城镇的名称。表 4.1.2 建筑热工设计二级区划指标及设计要求 二级区划名称 区划指标 设计要求 严寒 A区（1A）6000HDD18 冬季保温要求极高，必须满足保温设计要求，不考虑防热设计。严寒 B区（1B）5000HDD186000 冬季保温要求非常高，必须满足保温设计要求，不考虑防热设计。严寒 C区（1C）3800HDD185000 必须满足保温设计要求，可不

15、考虑防热设计。寒冷 A区（2A）2000HDD1890 应满足保温设计要求，宜满足隔热设计要求，兼顾自然通风、遮阳设计。夏热冬冷 A区（3A）1200HDD182000 应满足保温、隔热设计要求，重视自然通风、遮阳设计。夏热冬冷 B区（3B）700HDD181200 应满足隔热、保温设计要求，强调自然通风、遮阳设计。夏热冬暖 A区（4A）500HDD18700 应满足隔热设计要求，宜满足保温设计要求，强调自然通风、遮阳设计。夏热冬暖 B区（4B）HDD18500 应满足隔热设计要求，可不考虑保温设计，强调自然通风、遮阳设计。温和 A区（5A）CDD2610 700HDD182000 应满足冬季

16、保温设计要求，可不考虑防热设计。温和 B区（5B）HDD18700 宜满足冬季保温设计要求，可不考虑防热设计。以下为 JGJ134-2010夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准的一般规定：2）体形系数限值 4.0.2 建筑物宜朝向南北或接近朝向南北。4.0.3 夏热冬冷地区居住建筑的体形系数不应大于表 4.0.3 规定的限值。当体形系数大于表 4.0.3规定的限值时，必须按照本标准第 5章的要求进行建筑围护结构热工性能的综合判断。表 4.0.3 夏热冬冷地区居住建筑的体形系数限值 建筑层数 3 层 411 层 12 层 建筑的体型系数 0.55 0.40 0.35 3）居住建筑窗墙比的规定及热工性

17、能限值 4.0.5 不同朝向外窗(包括阳台门的透明部分)的窗墙面积比不应大于表 4.0.5-1 规定的限值。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数不应大于表 4.0.5-2 规定的限值；综合遮阳系数应符合表 4.0.5-2的规定。当外窗为凸窗时，凸窗的传热系数限值应比表 4.0.5-2 规定的限值小 10%；计算窗墙面积比时，凸窗的面积应按洞口面积计算。当设计建筑的窗墙面积比或传热系数、遮阳系数不符合表 4.0.5-1幕墙结构计算书 15/39 和表 4.0.5-2 的规定时，必须按照本标准第 5章的规定进行建筑围护结构热工性能的综合判断。表 4.0.5-1 不同朝向外窗的窗墙面积比限值 朝向

18、 窗墙面积比 北 0.40 东、西 0.35 南 0.45 每套房间允许一个房间（不分朝向）0.60 表 4.0.5-2 不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数和综合遮阳系数限值 建筑 窗墙面积比 传热系数 KW/(mK)外窗综合遮阳系数 SCW（东、西 向/南向）体型系数0.40 窗墙面积比0.2 4.7/0.2窗墙面积比0.3 4.0/0.3窗墙面积比0.4 3.2 夏季0.40/夏季0.45 0.4窗墙面积比0.45 2.8 夏季0.35/夏季0.40 0.45窗墙面积比0.60 2.5 东、西、南向设置外遮阳夏季0.25 冬季0.60 体型系数0.40 窗墙面积比0.2 4.0/0.2

19、窗墙面积比0.3 3.2/0.3窗墙面积比0.4 2.8 夏季0.40/夏季0.45 0.4窗墙面积比0.45 2.5 夏季0.35/夏季0.40 0.45窗墙面积比0.60 2.3 东、西、南向设置外遮阳夏季0.25 冬季0.60 注：1.表中的“东、西”代表从东或西偏北 30(含 30)至偏南 60(含 60)的范围；“南”代表从南偏东 30至偏西 30的范围。2.楼梯间、外走廊的窗不按本表规定执行。4.0.7 东偏北 30至东偏南 60、西偏北 30至西偏南 60范围内的外窗应设置挡板式遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳，南向的外窗宜设置水平遮阳或可以遮住窗户正面的活动外遮阳。各朝向的窗

20、户，当设置了可以完全遮住正面的活动外遮阳时，应认定满足本标准表 4.0.5-2 对外窗遮阳的要求。二、幕墙系统结构基本参数 1 建筑概况 城市：*（夏热冬冷地区(JGJ134-2010)，海拔 3m）幕墙结构计算书 15/39 建筑物体形：长 34m，宽 23m，高 9.5m 建筑物层数：3 层建筑层；围护结构热惰性指标值：3 建筑物朝向：南 建筑物窗墙比：0.3 计算项目类型：幕墙系统 2 计算单元参数 中空玻璃：10+12（中空层）+10（mm）；外片：LOW-E 镀膜；内片：普通玻璃；中空气体间层气体：空气；幕墙系统的面积：A=9m；幕墙系统玻璃的面积：Ag=7.783m；幕墙系统框的面

21、积：Af=1.217m；幕墙系统框的总表面面积：Asurf=1.385m；玻璃区域的总周长：l=27.12m；幕墙系统角度：=90度；计算单元高度：H=3000mm；3 框传热系数相关参数 室内框的展开面积：Ad,i=1.5m 室外框的展开面积：Ad,e=0.5m 室内框的投影面积：Af,i=1m 室外框的投影面积：Af,e=0.3m 三、玻璃的传热系数 U 值的计算 玻璃传热分析简图如下：幕墙结构计算书 15/39 1 计算理论及依据 计算玻璃的传热系数 U值，依据建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008进行计算。U 值是表征玻璃传热的参数。表示热量通过玻璃中心部位而不考虑边缘

22、效应，稳态条件下，玻璃两表面在单位环境温度差条件时，通过单位面积的热量。U值的单位是 W/(mK)。按规范 6.4.1 规定，计算玻璃的传热系数应该采用下面的公式：Ug=1Rt （JGJ/T151-2008 6.4.1-2）而玻璃系统的传热阻Rt应为各层玻璃、气体间层、内外表面换热阻之和，应该下面计算公式采用：Rt=1hout+i=2nRi+i=1nRg,i+1hin （JGJ/T151-2008 6.4.1-3）Rg,i=tg,ig,i （JGJ/T151-2008 6.4.1-4）Ri=Tf,i-Tb,i-1qi i=2 n （JGJ/T151-2008 6.4.1-5）qi=hc,i(T

23、f,i-Tb,i-1)+hr,i(Tf,i-Tb,i-1)（JGJ/T151-2008 6.3.1-6）式中：Rg,i 第 i层玻璃的固体热阻（mK/W）；Ri 第 i层气体间层的热阻（mK/W）；室外室内对流换热辐射传热 辐射传热 对流换热中空玻璃结构传热简图空气层传导及对流幕墙结构计算书 15/39 Tf,i、Tb,i-1 第 i层气体间层的外表面和内表面的温度(K)；qi 第 i层气体间层的热流密度。2 换热系数计算 外表面或内表面的换热系数应按下式计算：h=hr+hc （JGJ/T151-2008 10.4.1-2）式中：hr 辐射换热系数；hc 对流换热系数；1）室外表面换热系数 h

24、out=hr,out+hc,out hr,out=3.9s,out0.837 （JGJ/T151-2008 10.3.5-3）式中：hout 玻璃外表面的换热系数；hr,out 玻璃外表面的辐射换热系数；hc,out 玻璃外表面的对流换热系数，按规范取 16W/(mK)；s,out 玻璃外表面半球发射率，取 0.837；hout=hr,out+hc,out=3.90.8370.837+16=19.9W/(mK)2）室内表面换热系数 hin=hr,in+hc,in hr,in=4.4s0.837 （JGJ/T151-2008 10.3.4-4）式中：hin 玻璃内表面的换热系数；hr,in 玻璃

25、内表面辐射导热系数；hc,in 玻璃内表面对流导热系数，按规范：冬季取是 3.6W/(mK)，夏季取 2.5W/(mK)。幕墙结构计算书 15/39 s 玻璃表面校正发射率，由厂家给出；本计算中采用玻璃是普通玻璃，按上面的约定，其s取值为 0.837，带入得：hr,in=4.4s0.837=4.40.8370.837=4.4W/(mK)对于通常情况下的玻璃表面辐射和自由对流：冬季：hin=hr,in+hc,in=4.4+3.6=8W/(mK)夏季：hin=hr,in+hc,in=4.4+2.5=6.9W/(mK)3 多层玻璃系统材料的固体热阻 Rg,i=tg,ig,i （JGJ/T151-20

26、08 6.4.1-4）tg,i 第 i层固体材料的厚度；g,i 第 i层固体材料的导热系数，玻璃取 0.76W/mK；Rg,i=0.010.76+0.010.76=0.026mK/W 4 多层玻璃系统内部气体间层的热阻 1）玻璃中空气体间层两侧玻璃的辐射换热系数：hr=411+12-1-1Tm3 （JGJ/T151-2008 6.3.7）式中：斯蒂芬玻尔兹曼常数，取 =5.6710-8W/(mK)；1、2 气体间层中两表面在平均绝对温度Tm下的半球发射率；Tm 气体间层两表面的平均绝对温度(K)，取Tm=273K hr=4 11+12-1-1Tm3=45.6710-8)10.1+10.837-

27、1-12733=0.453W/(mK)2）玻璃中空气体间层两侧玻璃的对流换热系数：hc,i=Nuig,idg,i （JGJ/T151-2008 6.3.2）式中：Nui 努谢尔特数，是瑞利数Raj、气体间层高厚比和气体间层倾角 的函数；g,i 所充气体的导热系数 W/(mK)；幕墙结构计算书 15/39 dg,i 气体间层 i的厚度（m）；瑞利数Ra（Rayleigh）的计算：Ra=d3GcpT （JGJ/T151-2008 6.3.3-1）=1Tm （JGJ/T151-2008 6.3.3-2）Ag,i=Hdg,i （JGJ/T151-2008 6.3.3-3）式中：气体密度（kg/m3）；

28、G 重力加速度，取 9.8m/s；cp 常压下气体比热容J/(kgK)；常压下的气体黏度kg/(ms)；常压下气体的导热系数W/(mK)；T 气体间层前后玻璃表面的温度差（K）；将填充气体作为理想气体处理时的气体热膨胀系数；Tm 填充气体的平均温度（K）；H 气体间层顶底距离，取幕墙系统透光区域高度（m）；Ag,i 第 i层气体间层的高厚比；d 气体间层的厚度（m）；=1Tm=1273=0.003663 Ag,i=Hdg,i=300012=250 Ra=d3GcpT=1.29330.01239.80.0036631006.103430.000017220.0241=754.604 3）空腔的努

29、谢尔特数应该按下面的公式计算：1.气体间层倾角 060 Nu=1+1.441-1708Racos*1-1708sin1.6(1.8)Racos+Racos58301/3-1*Ra105且 Ag,i20 （JGJ/T151-2008 6.3.4-1）式中：函数x*表达式为：x*=x+|x|2 幕墙结构计算书 15/39 2.气体间层倾角=60 Nu=(Nu1,Nu2)max （JGJ/T151-2008 6.3.4-2）式中：Nu1=1+0.0936Ra0.3141+GN7 1/7 Nu2=0.104+0.175Ag,i Ra0.283 GN=0.5 1+Ra316020.6 0.1 3.气体间

30、层倾角 6090 按 公 式 6.3.4-2 和 6.3.4-3 的 计 算 结 果 按 倾 角 做 线 性 插 值。以 上 公 式 适 用 于10Ra2107且5Ag,i100的情况。4.垂直气体间层=90 Nu=(Nu1,Nu2)max （JGJ/T151-2008 6.3.4-3）式中：Nu1=0.0673838Ra1/3 Ra 5104 Nu1=0.028154Ra0.4134 104 Ra 5104 Nu1=1+1.759667810-10Ra2.2984755 Ra 104 Nu2=0.242RaAg,i0.272 5.气体间层倾角 90180 Nu=1+(Nuv-1)sin 式中

31、：Nuv 按公式 6.3.4-3 计算的垂直气体间层的努谢尔特数。本计算中 =90度，带入上面公式，得：Nu=1.000724 代入 6.3.2 公式，得：hc,i=Nui g,idg,i=1.0007240.02410.012=2.01W/(mK)公式 6.4.1-5 及 6.3.1-6 两项合并，对于中空玻璃，得：Ri=1hc,i+hr,i=12.01+0.453=0.406(mK/W)幕墙结构计算书 15/39 代入 6.4.1-3，冬季玻璃 U 值为：Rt=1hout+i=2nRi+i=1nRg,i+1hin=119.9+0.406+0.026+18=0.607(mK/W)Ug=1Rt

32、=1.647W/(mK)四、幕墙系统框的传热系数 U 值的计算 1 框的传热系数 Uf 在计算框的传热系数时，依建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008 B.0.1 的规定，可以根据本规程第 7 章的说明，输入图形及相关参数，用二维有限单元法进行数字计算得到框的传热系数。在没有详细的计算结果可以应用时，也可以应用本规范附录提供的方法近似得到框的传热系数。本计算中采用的是后者，以下关于框的传热系统的说明均来自建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008 附录 B，其图表索引号同样是该规范中的图表号。1）本计算中给出的所有的数值都是对应窗垂直安装的情况。传热系数的数值包括了

33、外框面积的影响。计算传热系数的数值时取内表面换热系数hin=8.0W/mK和外表面换热系数hout=23W/mK。2）幕墙系统框的传热系数Uf的数值可以通过下列程序获得：1.塑料窗框 表 B.0.2 带金属钢衬的塑料窗框的传热系数 窗框材料 窗 框 种 类 UfW/(m.K)聚氨酯 带有金属加强筋，型材壁厚的净厚度5mm 2.8 PVC 腔体截面 从室内到室外为两腔结构，无金属加强筋 2.2 从室内到室外为两腔结构，带有金属加强筋 2.7 从室内到室外为三腔结构，无金属加强筋 2.0 2.金属窗框 框的传热系数的数值可通过下面的步骤计算获得：.金属框传热系数Uf的计算公式：Uf=1Af,ihi

34、Ad,i+Rf+Af,eheAd,e （B.0.2-1）式中：Ad,i，Ad,e，Af,i，Af,e 按本规程第 3章中定义的面积（m）hi 框的内表面换热系数，W/mK；幕墙结构计算书 15/39 he 框的外表面换热系数，W/mK；Rf 框截面的热阻当隔热条的导热系数为 0.20.3W/m.K时（mK/W）。.金属窗框截面热阻Rf的计算公式：Rf=1Uf0-0.17 （B.0.2-2）没有隔热的金属框，Uf0=5.9W/(mK)；具有隔热的金属框Uf0的数值可按图 B.0.2-3 中阴影区域上限的粗线选取，图 B.0.2-4、B.0.2-5 为两种不同的隔热金属框截面类型示意。图 B.0.

35、2-3 带隔热的金属窗框的传热系数值 在表 B.0.2-3 中，采用导热系数低于 0.3W/m.K的隔热条的金属窗框适用的条件是：jbj 0.2bf （B.0.2-3）其中：d 热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离；bj 热断桥 j的宽度；bf 窗框的宽度。在表 B.0.2-3 中，采用导热系数低于 0.2W/m.K的泡沫材料的隔热金属框适用的条件是：jbj 0.3bf （B.0.2-4）0 4 8 12 16 20 24 28 32 364.03.02.0幕墙结构计算书 15/39 2 幕墙系统框与玻璃结合处的线传热系数 窗框与玻璃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

36、用下附加的热传递，线性热传递传热系数 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，可采用下表估算窗框与玻璃结合处的线传热系数：表 B.0.3 铝合金、钢（不包括不锈钢）中空玻璃的线传热系数 窗框材料 双层或者三层未镀膜中空玻璃（W/m.K）双层 Low-E镀膜或三层（其中两片 Low-E镀膜）中空玻璃（W/m.K）木窗框和塑料窗框 0.04 0.06 带热断桥的金属窗框 0.06 0.08 没有断桥的金属窗框 0 0.02 对于塑钢型材，框的传热系数可直接按规范表 B.0.2 取值；对于铝合金型材，需要按规范图 B.0.2-3 取Uf0，然后依次代入下面公式求Uf值：本结构采用断热铝

37、合金型材，按规范得出：Uf0=2.8 Rf=1Uf0-0.17=0.187143 Uf=1Af,ihiAd,i+Rf+Af,eheAd,e=3.372W/(mK)=0.08W/(mK)五、幕墙系统整体的传热系数 U 值 实际结构中需要考虑金属框及周边洞口的影响，并进行加权计算。JGJT151 20084 2 2-图.各部件面积划分示意 Af（=max，.eAAf.if）Ad.i=AAA123 +Ad.e=AAA456 +At=AAAfgp+Ap Ag Af.i At Af.e A5 A6 A4 A2 A3 室内室外A1 幕墙结构计算书 15/39 按 JGJ/T151-2008规定：对于整樘门

38、窗结构：Ut=AgUg+AfUf+lAt （JGJ/T151-2008 3.3.1）式中：Ut 整樘窗的传热系数W/(mK)；Ag 窗玻璃面积（m）；Af 窗框面积（m）；At 窗面积（m）；l 玻璃区域边缘长度（m）；Ug 窗玻璃的传热系数W/(mK)；Uf 窗框的传热系数W/(mK)；窗框和窗玻璃间的线传热系数W/(mK)；对于单幅幕墙结构：Ucw=UgAg+UpAp+UfAf+glg+plpAg+Ap+Af （JGJ/T151-2008 4.3.1）式中：Ucw 单幅幕墙的传热系数W/(mK)；Ag 玻璃或透明面板面积（m）；lg 玻璃或透明面板边缘长度（m）；Ug 玻璃或透明面板的传热

39、系数W/(mK)；g 玻璃或透明面板的线传热系数W/(mK)；Ap 非透明面板面积（m）；lp 非透明面板边缘长度（m）；Up 非透明面板的传热系数W/(mK)；p 非透明面板的线传热系数W/(mK)；幕墙结构计算书 15/39 Af 框面积（m）；Uf 框的传热系数W/(mK)；本计算项目是幕墙系统：U冬季=Ucw=UgAg+UpAp+UfAf+glg+plpAg+Ap+Af =7.7831.647+1.2173.372+27.120.089=2.121W/(mK)按夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2010的要求，此处的 U值应不大于 4W/(mk)所以满足要求！六、太阳光透射

40、比及计算单元的遮阳系数 1 太阳光总透射比 gt 通过幕墙系统构件成为室内的热量的太阳辐射与投射到幕墙系统构件上的太阳辐射的比值。成为室内热量的太阳辐射部分包括直接的太阳光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)框的太阳光总透射比gf gf=fUfAsurfAfhout （JGJ/T151-2008 7.6.1）式中：hout 外表面换热系数 W/(mK)；f 框表面太阳辐射吸收系数，取 0.4；Uf 框的传热系数 W/(mK)；Asurf 框的外表面面积（m）；Af 框面积（m）；gf=fUfAsurfAfhout=0.43.3721.3851.21719.9=0.06 幕

41、墙结构计算书 15/39 2)幕墙系统玻璃区域太阳光总透射比 gg 玻璃区域太阳光总透射比；gg=0.3 3)幕墙系统计算单元太阳光总透射比gt 按 JGJ/T151-2008规定：对于整樘门窗结构：gt=ggAg+gfAfAt （JGJ/T151-2008 3.4.1）gt 整樘窗的太阳光总透射比。Ag 窗玻璃面积（m）；Af 窗框面积（m）；gg 窗玻璃区域太阳光总透射比；gf 窗框太阳光总透射比；At 窗面积（m）；对于单幅幕墙结构：gcw=ggAg+gpAp+gfAfA （JGJ/T151-2008 4.4.1）gcw 单幅幕墙的太阳光总透射比。Ag 玻璃或透明面板面积（m）；gg 玻

42、璃或透明面板的太阳光总透射比；Ap 非透明面板面积（m）；gp 非透明面板的太阳光总透射比；Af 框面积（m）；gf 框太阳光总透射比；A 幕墙单元面积（m）；本计算项目是幕墙系统：幕墙结构计算书 15/39 gcw=ggAg+gpAp+gfAfA=7.7830.3+1.2170.069=0.268 2 幕墙系统计算单元的遮阳系数 幕墙系统计算单元的遮阳系数应为幕墙系统计算单元的太阳光总透射比与标准 3mm厚透明玻璃的太阳光总透射比的比值：对于整樘门窗结构：SC=gt0.87 （JGJ/T151-2008 3.4.2）式中：SC 整樘窗的遮阳系数；gt 整樘窗的单元太阳光总透射比。对于单幅幕墙

43、结构：SCcw=gcw0.87 （JGJ/T151-2008 4.4.2）式中：SCcw 单幅幕墙的遮阳系数；gcw 单幅幕墙的单元太阳光总透射比。本计算项目是幕墙系统：SCcw=gcw0.87=0.2680.87=0.308 依目前的规范情况，公共建筑采用太阳得热系数，居住建筑采用遮阳系数，本工程为居住建筑（夏热冬冷地区(JGJ134-2010)），按夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2010 的要求，此处遮阳系数不作要求。所以，满足要求！3 幕墙系统计算单元可见光透射比计算 标准光源透过幕墙系统构件成为室内的人眼可见光与投射到幕墙系统构件上的人眼可见光，采用人眼视见函数加权的比

44、值。对于整樘门窗结构：t=vAgAt （JGJ/T151-2008 3.5.1）式中：幕墙结构计算书 15/39 t 整樘窗的可见光透射比；v 窗玻璃可见光透射比，为 0.15；Ag 窗玻璃的面积（m）；At 窗面积（m）。对于单幅幕墙结构：cw=vAgA （JGJ/T151-2008 4.5.1）式中：t 幕墙单元的可见光透射比；v 透光面板的可见光透射比，为 0.15；Ag 透光面板面积（m）；A 幕墙单元面积（m）。本计算项目是幕墙系统：cw=vAgA=0.157.7839=0.13 依现行规范，对于夏热冬暖地区的居住建筑，按 JGJ75-2012 要求，当房间墙地面积比小于 1/5时，

45、外窗玻璃的可见光透射比不应小于 0.4，其它地区的居住建筑无透射比要求；本工程所处地区为夏热冬冷地区(JGJ134-2010)，目前规范对此不做计算要求。所以，对于本工程满足要求！七、结露计算 1 水表面的饱和水蒸气压计算 Es=E0 10(at)/(b+t)（JGJ/T151-2008 5.2.1）式中：Es 空气的饱和水蒸气压(hPa)；E0 空气温度为 0时的饱和水蒸气压，取Es=6.11hPa；t 空气温度，取 20；幕墙结构计算书 15/39 a、b 参数，a=7.5，b=237.3；Es=E0 10(at)/(b+t)=6.1110(7.520)/(237.3+20)=23.389

46、 2 在空气相对湿度 f 下，空气的水蒸气压计算 e=fEs 5.2.2（JGJ/T151-2008）式中：e 空气的水蒸气压，hPa；f 空气的相对湿度，；e=fEs=0.323.389=7.017 3 空气的结露点温度计算 Td=balge6.11-1 （JGJ/T151-2008 5.2.3）式中：lge6.11表示取以 10为底，f6.11的对数；Td 空气的露点温度（）；e 空气的水蒸气压（hPa）；a、b 参数，a=7.5，b=237.3；Td=balge6.11-1=237.37.5lg7.0176.11-1=1.917 4 幕墙系统玻璃内表面的计算温度 根据 GB50176-2

47、016民用建筑热工设计规范C.6 条规定，门窗、幕墙抗结露验算应按冬季计算参数下门窗、幕墙型材和玻璃内表面温度是否低于露点温度作为判定依据，可按下式判定：Ti-Ti-TeRt1 Td （GB50176-2016 C.6.3）Rt 玻璃系统的传热阻，由前面计算求得：0.607m K/W；1一一 玻璃内表面换热系数，即hin，取值：8W/(mK)；Ti 室内计算温度，取值：20.0；幕墙结构计算书 15/39 Te 室外计算温度，取值：-4.8；Td 室内露点温度，由前面计算求得：1.917；Tg,in 玻璃内表面温度（）；Tg,in=Ti-Ti-TeRt1=20-20-(-4.8)0.607 8

48、=14.893 因为Td=1.917 Tg,in=14.893 所以玻璃内表面不会出现结露现象！幕墙结构计算书 15/39 第三章、居住建筑-非透光幕墙热工计算 一、相关参数及规定 1 热工计算环境边界条件 室内计算温度：依 GB50176-2016 3.3.1 规定，采暖房间取 18，非采暖房间取 12，本工程取18；室内环境湿度：30%60%；室外计算温度：按 GB50176-2016第 3.2 节及附录 C.6的要求，门窗、幕墙在进行冬季抗结露验算时，冬季室外计算温度Te应按围护结构的热惰性指标 D值的不同，依据本规范表 3.2.2的规定取值：GB50176-2016 表 3.2.2 冬

49、季室外热工计算温度 围护结构热稳定性 计算温度 6.0D Te=Tw 4.1D6.0 Te=0.6Tw+0.4Te,min 1.6D4.1 Te=0.3Tw+0.7Te,min D1.6 Te=Te,min 表中：Tw 采暖室外计算温度（）；Te,min 累年最低日平均温度（）；D 围护结构热惰性指标值，本工程取值：3；查表 GB50176-2016 附录 A，*地区：Te,min=-6，Tw=-2；求得室外计算温度：Te=0.3Tw+0.7Te,min=-4.8 2 计算所遵循的规范规定 1）建筑热工设计分区：建筑热工设计分区及设计要求应符合 GB50176-2016民用建筑热工设计规范表

50、4.1.2 的规定，全国主要城市的二级区属应符合本规范附录 A 的规定，当参考其他城镇的区属和气象参数时，设计中应注明被参考城镇的名称。表 4.1.2 建筑热工设计二级区划指标及设计要求 幕墙结构计算书 15/39 二级区划名称 区划指标 设计要求 严寒 A区（1A）6000HDD18 冬季保温要求极高，必须满足保温设计要求，不考虑防热设计。严寒 B区（1B）5000HDD186000 冬季保温要求非常高，必须满足保温设计要求，不考虑防热设计。严寒 C区（1C）3800HDD185000 必须满足保温设计要求，可不考虑防热设计。寒冷 A区（2A）2000HDD1890 应满足保温设计要求，宜满