最新凤铝铝材建筑门窗热工性能计算书Word文档下载推荐.docx
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软件版本:
2010正式版
软件开发单位:
广东省建筑科学研究院
1概述
1.1工程概况
工程名称
凤铝铝材
工程地址
施工单位
设计单位
建设单位
总建筑面积
㎡
建筑高度
m
1.2本工程热工性能计算项目
(1)玻璃系统光学热工性能计算;
(2)框二维传热有限元分析计算;
(3)门窗单元热工性能计算;
2计算依据
2.1相关标准及参考文件
《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008;
《民用建筑热工设计规范》GB50176-1993等。
2.2计算软件
《粤建科®
MQMC建筑幕墙门窗热工性能计算软件》2010正式版
3计算边界条件
3.1工程所在地气象参数
表3.1-1工程所在地气象参数
城市名称
——
北纬
东经
海拔
冬季室外平均温度
冬季室内平均温度
冬季室外平均风速
夏季室外平均温度
夏季室内平均温度
夏季室外平均风速
太阳平均辐射照度
3.2热工性能计算边界条件
表3.2-1计算边界条件
冬季标准计算条件
夏季标准计算条件
室内空气温度Tin
20.0℃
25.0℃
室外空气温度Tout
-20.0℃
30.0℃
室内对流换热系数hc,in
3.60W/(m2•K)
2.50W/(m2•K)
室外对流换热系数hc,out
16.00W/(m2•K)
室内平均辐射温度Trm,in
室外平均辐射温度Trm,out
太阳辐射照度Is
0.00W/m2
500.00W/m2
3.3结露性能计算边界条件
依据《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(JGJ/T151-2008)(以下简称“JGJ/T151”)结露性能评价与计算,采用以下标准计算条件:
(1)室内环境温度:
20℃;
(2)室内环境湿度:
30%,60%;
(3)室外环境温度:
0℃,-10℃,-20℃;
(4)室外对流换热系数:
20W/(㎡.K)。
4门窗设计概况
4.1门窗单元设计介绍
(无)
4.2门窗标准节点设计
4.3门窗材料物理性能
4.3.1门窗玻璃
4.3.2铝型材
4.3.3遮阳措施
5玻璃光学热工性能计算
5.1玻璃光学热工性能计算一般规定
单片玻璃(包括其他透明材料,下同)的光学、热工性能应根据测定的单片玻璃光谱数据进行计算。
测定的单片玻璃光谱数据应包括其各个光谱段的透射率、前反射率和后反射率,光谱范围应至少覆盖300~2500nm波长范围,不同波长范围的数据间隔应满足下列要求:
(1)波长为300~400nm时,数据点间隔不应超过5nm;
(2)波长为400~1000nm时,数据点间隔不应超过10nm;
(3)波长为1000~2500nm时,数据点间隔不应超过50nm。
5.2玻璃光学热工性能计算原理
5.2.1单片玻璃光学热工性能
(1)单片玻璃的可见光透射比τV应按下式计算:
(5.2.1-1)
式中Dλ——D65标准光源的相对光谱功率分布,见JGJ/T151附录D;
τ(λ)——玻璃透射比的光谱数据;
V(λ)——人眼的视见函数,见JGJ/T151附录D。
(2)单片玻璃的可见光反射比应按下式计算:
(5.2.1-2)
式中ρ(λ)——玻璃反射比的光谱数据。
(3)单片玻璃的太阳光直接透射比应按下式计算:
(5.2.1-3)
式中τ(λ)——玻璃透射比的光谱;
S(λ)——标准太阳光谱,见JGJ/T151附录D。
(4)单片玻璃的太阳光直接反射比ρS应按下式计算:
(5.2.1-4)
式中ρ(λ)——玻璃反射比的光谱。
(5)单片玻璃的太阳光总透射比g应按下式计算:
(5.2.1-5)
式中hin——玻璃室内表面换热系数[W/(m2K)];
hout——玻璃室外表面换热系数[W/(m2K)];
αs——单片玻璃的太阳光直接吸收比。
(6)单片玻璃的太阳辐射吸收系数As应按下式计算:
(5.2.1-6)
式中τs——单片玻璃的太阳光直接透射比;
ρs——单片玻璃的太阳光直接反射比。
(7)单片玻璃的遮阳系数SCcg应按下式计算:
(5.2.1-7)
式中g——单片玻璃的太阳光总透射比。
5.2.2多层玻璃光学热工性能
(1)太阳光透过多层玻璃系统的计算应采用如下通用计算模型(图5.2.2-1):
图5.2.2-1玻璃层的吸收率和太阳光透射比
一个具有n层玻璃的系统,系统分为n+1个气体间层,最外层为室外环境(i=1),内层为室内环境(i=n+1)。
对于波长λ的太阳光,系统的光学分析应以第i-1层和第i层玻璃之间辐射能量和建立能量平衡方程,其中角标“+”和“-”分别表示辐射流向室外和流向室内。
图5.2.2-2多层玻璃体系中太阳辐射热的分析
可设定室外只有太阳辐射,室外和室内环境的反射率为零。
当i=1时:
(5.2.2-1)
(5.2.2-2)
当i=n+1时:
(5.2.2-3)
(5.2.2-4)
当i=2~n时:
i=2~n(5.2.2-5)
i=2~n(5.2.2-6)
利用线性方程组计算各个气体层的I-i(λ)和I+i(λ)值。
传向室内的直接透射比应按下式计算:
(5.2.2-7)
反射到室外的直接反射比应按下式计算:
(5.2.2-8)
第i层玻璃的太阳辐射吸收比Ai(λ)应按下式计算:
(5.2.2-9)
(2)对整个太阳光谱进行数值积分,应按下列公式计算得到第i层玻璃吸收的太阳辐射热流密度Si:
(5.2.2-10)
(5.2.2-11)
式中Ai——太阳辐射照射到玻璃系统时,第i层玻璃的太阳辐射吸收比。
(3)多层玻璃的可见光透射比应按公式(5.2.1-1)计算,可见光反射比应按公式(5.2.1-2)计计算。
(4)多层玻璃的太阳光直接透射比应按公式(5.2.1-3)计算,太阳光直接反射比应按公式(5.2.1-4)计算。
5.2.3玻璃系统的热工参数
(1)计算玻璃系统的传热系数时,应采用简单的模拟环境条件,仅考虑室内外温差,没有太阳辐射,应按下式计算:
(5.2.3-1)
(5.2.3-2)
式中(Is=0)——没有太阳辐射热时,通过玻璃系统传向室内的净热流(W/m2);
——室外环境温度(K);
——室内环境温度(K)。
1)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,应按下列公式计算:
(5.2.3-3)
(5.2.3-4)
i=2~n(5.2.3-5)
式中Rg,i——第i层玻璃的固体热阻;
Ri——第i层气体间层的热阻;
、——第i层气体间层的外表面和内表面温度;
qi——第i层气体间层的热流密度。
2)环境温度应是周围空气温度Tair和平均辐射温度Trm的加权平均值,应按下式计算:
(5.2.3-6)
式中和应按本规程第10章的规定计算。
(2)玻璃系统的遮阳系数的计算应符合下列规定:
1)各层玻璃室外侧方向的热阻应按下式计算:
(5.2.3-7)
式中Rg,i——第i层玻璃的固体热阻[(m2K)/W];
Rg,k——第k层玻璃的固体热阻[(m2K)/W];
Rk——第k层气体间层的热阻[(m2K)/W]。
2)各层玻璃向室内的二次传热应按下式计算:
(5.2.3-8)
3)玻璃系统的太阳光总透射比应按下式计算:
(5.2.3-9)
4)玻璃系统的遮阳系数应公式(5.2.1-7)计算。
5.3玻璃光学热工性能计算
采用《粤建科®
MQMC建筑幕墙门窗热工性能计算软件》2010正式版中的玻璃光学热工计算模块对本项目的所采用的玻璃系统进行光学热工性能计算,计算内容包括玻璃光谱分布、玻璃色系坐标参数、玻璃系统光学热工性能参数等。
编号
名称
U
SC
τ
倾角
1
5Low+9+5+9+5
1.444
0.326
0.341
90
说明:
U——面板传热系数(W/(㎡·
K));
τ——面板的可见光透射比;
SC——面板遮阳系数;
倾角——单位:
°
;
6门窗框传热计算
6.1门窗框节点选取
6.2框传热计算原理
(1)框的传热系数Uf应在计算窗的某一框截面的二维热传导的基础上获得;
(2)在框的计算截面中,应用一块导热系数λ=0.03[W/(mK)]的板材替代实际的玻璃(或其他镶嵌板),板材的厚度等于所替代面板的厚度,嵌入框的深度按照实际尺寸,可见部分的板材宽度bp不应小于200mm(图6.2.1);
图6.2.1框传热系数计算模型示意图
(3)在室内外计算条件下,用二维热传导计算软件计算流过图示截面的热流qw,并应按下式整理:
(6.2-1)
(6.2-2)
(6.2-3)
式中Uf——框的传热系数[W/(m2K)];
Lf2D——框截面整体的线传热系数[W/(mK)];
Up——板材的传热系数[W/(m2K)];
bf——框的投影宽度(m);
bp——板材可见部分的宽度(m);
Tn,in——室内环境温度(K);
Tn,out——室外环境温度(K)。
(4)用实际的玻璃系统(或其他镶嵌板)替代导热系数λ=0.03W/(mK)的板材,其他尺寸不改变(图6.2.2);
bg≥200mm
图6.2.2框与面板接缝传热系数计算模型示意图
(5)用二维热传导计算程序,计算在室内外标准条件下流过图示截面的热流qψ,qψ应按下式整理:
(6.2-4)
(6.2-5)
(6.2-6)
式中ψ——框与玻璃(或其他镶嵌板)接缝的线传热系数[W/(mK)];
Lψ2D——框截面整体线传热系数[W/(mK)];
Ug——玻璃的传热系数[W/(m2K)];
bg——玻璃可见部分的宽度(m)。
7门窗热工性能计算
7.1整樘窗热工计算原理
(1)整樘窗的传热系数
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