城市新區(qū)圖書館幕墻工程施工圖(石材幕墻 玻璃幕墻 鋁板幕墻)
城市新區(qū)圖書館幕墻工程施工圖(石材幕墻 玻璃幕墻 鋁板幕墻),城市新區(qū)圖書館幕墻工程施工圖(石材幕墻,玻璃幕墻,鋁板幕墻),城市,新區(qū),圖書館,幕墻,工程,施工圖,石材,玻璃
鹽城市城南新區(qū)圖書館幕墻工程
外裝結(jié)構(gòu)熱工性能
設(shè)計(jì)計(jì)算書
設(shè)計(jì):
校對(duì):
審核:
批準(zhǔn):
福建遠(yuǎn)泰幕墻裝飾工程有限公司
二〇一一年八月
目錄
1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 1
2 計(jì)算中采用的部分條件參數(shù)及規(guī)定 1
2.1 計(jì)算所采納的部分參數(shù) 1
2.2 《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的部分規(guī)定 2
3 半隱框玻璃幕墻熱工節(jié)能計(jì)算 5
3.1 幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 5
3.2 玻璃的傳熱系數(shù)U值的計(jì)算 6
3.3 幕墻系統(tǒng)框的傳熱系數(shù)U值的計(jì)算 10
3.4 幕墻系統(tǒng)整體的傳熱系數(shù)U值 14
3.5 太陽(yáng)光透射比及遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算 15
3.6 結(jié)露計(jì)算 17
4 石材幕墻熱工節(jié)能計(jì)算 18
4.1 幕墻結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 18
4.2 幕墻保溫計(jì)算 19
4.3 結(jié)露計(jì)算 20
5 鋁板幕墻熱工節(jié)能計(jì)算 21
5.1 幕墻結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 21
5.2 幕墻保溫計(jì)算 22
5.3 結(jié)露計(jì)算 23
鹽城市城南新區(qū)圖書館幕墻工程·熱工計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算書 福建遠(yuǎn)泰幕墻裝飾工程有限公司
1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料
《建筑幕墻》 GB/T21086-2007
《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50176-93
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50189-2005
《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》 JGJ26-2010
《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ134-2010
《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ75-20031
《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 意見(jiàn)稿》 [建標(biāo)2006-46號(hào)]
《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》 JGJ/T151-2008
《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 JGJ113-2009
《玻璃幕墻光學(xué)性能》 GB/T18091-2000
《建筑玻璃可見(jiàn)光、透射比等以及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》GB/T2680-94
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《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2008采用
(1)冬季標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件應(yīng)為:
室內(nèi)空氣溫度:Tin=20℃;
室外空氣溫度:Tout=-20℃;
室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù):hc,in=3.6W/(m2·K);
室外對(duì)流換熱系數(shù):hc,out=16W/(m2·K);
室內(nèi)平均輻射溫度:Trm,in=Tin
室外平均輻射溫度:Trm,out=Tout
太陽(yáng)輻射照度:Is=300W/m2;
(2)夏季標(biāo)準(zhǔn)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℃;
室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù):hc,in=2.5W/(m2·K);
室外對(duì)流換熱系數(shù):hc,out=16W/(m2·K);
室內(nèi)平均輻射溫度:Trm,in=Tin
室外平均輻射溫度:Trm,out=Tout
太陽(yáng)輻射照度:Is=500W/m2;
(3)計(jì)算傳熱系數(shù)應(yīng)采用冬季標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件,并取Is=0W/m2;
(4)計(jì)算遮陽(yáng)系數(shù)、太陽(yáng)光總透射比應(yīng)采用夏季標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件;
(5)結(jié)露性能計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)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℃
(6)框的太陽(yáng)光總透射比gf應(yīng)采用下列邊界條件:
qin=α·Is
α:框表面太陽(yáng)輻射吸收系數(shù);
Is:太陽(yáng)輻射照度(W/m2);
qin:框吸收的太陽(yáng)輻射熱(W/m2);
2.2 《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的部分規(guī)定
(1)結(jié)構(gòu)所在的建筑氣候分區(qū)應(yīng)該按下面表格取用。
表4.2.1 主要城市所處氣候分區(qū)
氣候分區(qū)
代 表 性 城 市
嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)
海倫、博克圖、伊春、呼瑪、海拉爾、滿洲里、齊齊哈爾、富錦、哈爾濱、牡丹江、克拉瑪依、佳木斯、安達(dá)
嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)
長(zhǎng)春、烏魯木齊、延吉、通遼、通化、四平、呼和浩特、撫順、大柴旦、沈陽(yáng)、大同、 本溪、阜新、哈密、鞍山、張家口、
酒泉、伊寧、吐魯番、西寧、銀川、丹東
寒冷地區(qū)
蘭州、太原、唐山、阿壩、喀什、北京、天津、大連、陽(yáng)泉、
平?jīng)?、石家莊、德州、晉城、天水、西安、拉薩、康定、濟(jì)南、青島、安陽(yáng)、鄭州、洛陽(yáng)、寶雞、徐州
夏 熱冬冷地區(qū)
南京、蚌埠、鹽城、南通、合肥、安慶、九江、武漢、黃石、岳陽(yáng)、漢中、安康、上海、杭州、寧波、宜昌、長(zhǎng)沙、南昌、株洲、零陵、贛州、韶關(guān)、桂林、重慶、達(dá)縣、萬(wàn)州、涪陵、南充、宜賓、成都、貴陽(yáng)、遵義、凱里、綿陽(yáng)
夏熱冬暖地區(qū)
福州、莆田、龍巖、梅州、興寧、英德、河池、柳州、賀州、泉州、廈門、廣州、深圳、湛江、汕頭、???、南寧、北海、梧州
(2)根據(jù)建筑所處城市的建筑氣候分區(qū),圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能應(yīng)分別符合下面各表的相關(guān)規(guī)定。
表4.2.2-1 嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值
圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位
體型系數(shù) ≤ 0.3
傳熱系數(shù)KW/ (m2·K)
0.3<體型系數(shù)≤0.4
傳熱系數(shù)KW/ (m2·K)
屋 面
≤0.35
≤0.30
外 墻(包括非透明幕墻)
≤0.45
≤0.40
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板
≤0.45
≤0.40
非采暖房間與采暖房間的隔墻或樓板
≤0.6
≤0.6
單一朝
向外窗
(包括透明幕墻)
窗墻面積比≤0.2.
≤3.0
≤2.7
0.2< 窗墻面積比≤0.3
≤2.8
≤2.5
0.3< 窗墻面積比≤0.4
≤2.5
≤2.2
0.4< 窗墻面積比≤0.5
≤2.0
≤1.7
0.5< 窗墻面積比≤0.7
≤1.7
≤1.5
屋頂透明部分
≤2.5
表4.2.2-2 嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值
圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位
體型系數(shù)≤0.3
傳熱系數(shù) KW/(m2·K)
0.3<體型系數(shù)≤0.4
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
屋 面
≤0.45
≤0.35
外 墻(包括非透明幕墻)
≤0.50
≤0.45
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板
≤0.50
≤0.45
非采暖房間與采暖房間的隔墻或樓板
≤0.8
≤0.8
單一朝
向外窗
(包括透明幕墻)
窗墻面積比≤0.2.
≤3.2
≤2.8
0.2< 窗墻面積比≤0.3
≤2.9
≤2.5
0.3< 窗墻面積比≤0.4
≤2.6
≤2.2
0.4< 窗墻面積比≤0.5
≤2.1
≤1.8
0.5< 窗墻面積比≤0.7
≤1.8
≤1.6
屋頂透明部分
≤2.6
表4.2.2-3 寒冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值
圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位
體型系數(shù)≤0.3
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
0.3<體型系數(shù)≤0.4
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
屋面
≤0.55
≤0.45
外墻(包括非透明幕墻)
≤0.60
≤0.50
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板
≤0.60
≤0.50
非采暖空調(diào)房間與采暖空調(diào)房間的隔墻或樓板
≤1.5
≤1.5
外窗(包括透明幕墻)
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
遮陽(yáng)系數(shù)SC
(東、南、西向/北向)
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
遮陽(yáng)系數(shù)SC
(東、南、西向/北向)
單一朝向外窗
(包括透明幕墻)
窗墻面積比≤0.2
≤3.5
—
≤3.0
—
0.2<窗墻面積比≤0.3
≤3.0
—
≤2.5
—
0.3<窗墻面積比≤0.4
≤2.7
≤0.70/—
≤2.3
≤0.70/—
0.4<窗墻面積比≤0.5
≤2.3
≤0.60/—
≤2.0
≤0.60/—
0.5<窗墻面積比≤0.7
≤2.0
≤0.50/—
≤1.8
≤0.50/—
屋頂透明部分
≤2.7
≤0.50
≤2.7
≤0.50
注:有外遮陽(yáng)時(shí),遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)′外遮陽(yáng)的遮陽(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)。
表4.2.2-4 夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值
圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
屋面
≤ 0.70
外墻(包括非透明幕墻)
≤ 1.0
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板
≤ 1.0
外窗(包括透明幕墻)
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
遮陽(yáng)系數(shù)SC
(東、南、西向/北向)
單一朝向外窗(包括透明幕墻)
窗墻面積比≤0.2
≤ 4.7
—
0.2<窗墻面積比≤0.3
≤ 3.5
≤ 0.55/—
0.3<窗墻面積比≤0.4
≤ 3.0
≤ 0.50/0.60
0.4<窗墻面積比≤0.5
≤ 2.8
≤ 0.45/0.55
0.5<窗墻面積比≤0.7
≤ 2.5
≤ 0.40/0.50
屋頂透明部分
≤3.0
≤0.40
注:有外遮陽(yáng)時(shí),遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)′外遮陽(yáng)的遮陽(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)。
表4.2.2-5 夏熱冬暖地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)限值
圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
屋面
≤ 0.90
外墻(包括非透明幕墻)
≤ 1.5
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板
≤ 1.5
外窗(包括透明幕墻)
傳熱系數(shù)KW/(m2·K)
遮陽(yáng)系數(shù)SC
(東、南、西向/北向)
單一朝向外窗
(包括透明幕墻)
窗墻面積比≤0.2
≤ 6.5
—
0.2<窗墻面積比≤0.3
≤ 4.7
≤ 0.50/0.60
0.3<窗墻面積比≤0.4
≤ 3.5
≤ 0.45/0.55
0.4<窗墻面積比≤0.5
≤ 3.0
≤ 0.40/0.50
0.5<窗墻面積比≤0.7
≤ 3.0
≤ 0.35/0.45
屋頂透明部分
≤3.5
≤0.35
注:有外遮陽(yáng)時(shí),遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)′外遮陽(yáng)的遮陽(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 半隱框玻璃幕墻熱工節(jié)能計(jì)算
3.1 幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本參數(shù)
.3.1.1 地區(qū)參數(shù):
鹽城,地區(qū)類別屬于夏熱冬冷地區(qū);
.3.1.2 建筑參數(shù):
建筑物長(zhǎng)度:148m;
建筑物寬度:116m;
建筑物高度:23.9m;
建筑物朝向:南;
建筑物體形系數(shù):0.073;
建筑物窗墻比:0.4;
計(jì)算項(xiàng)目類型:幕墻系統(tǒng);
.3.1.3 環(huán)境參數(shù)
建筑物采用集中取暖系統(tǒng):
.3.1.4 單元參數(shù)
中空玻璃:6+12(中空層)+6(mm);
外片:LOW-E鍍膜;
內(nèi)片:普通玻璃;
中空氣體間層氣體:空氣;
幕墻系統(tǒng)的面積:A=9m2;
幕墻系統(tǒng)玻璃的面積:Ag=7.783m2;
幕墻系統(tǒng)框的面積:Af=1.217m2;
幕墻系統(tǒng)框的總表面面積:Asurf=1.385m2;
玻璃區(qū)域的總周長(zhǎng):lψ=27.12m;
幕墻系統(tǒng)角度:θ=90度;
計(jì)算單元高度:H=3000mm;
.3.1.5 框傳熱系數(shù)相關(guān)參數(shù)
Ad,i=1.5m2
Ad,e=0.5m2
Af,i=1m2
Af,e=0.3m2
3.2 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:
.3.2.1 計(jì)算基礎(chǔ)及依據(jù)
計(jì)算玻璃的傳熱系數(shù)U值,依據(jù)《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2008進(jìn)行計(jì)算。
U值是表征玻璃傳熱的參數(shù)。表示熱量通過(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)。
按規(guī)范6.4.1規(guī)定,計(jì)算玻璃的傳熱系數(shù)應(yīng)該采用下面的公式:
Ug=1/Rt 6.4.1-2 [JGJ/T151-2008]
而玻璃系統(tǒng)的傳熱阻Rt應(yīng)為各層玻璃、氣體間層、內(nèi)外表面換熱阻之和,應(yīng)該下面計(jì)算公式采用:
Rt=1/hout+∑Ri+∑Rg,i+1/hin 6.4.1-3[JGJ/T151-2008]
Rg,i=tg,i/λg,i i=1~n 6.4.1-4[JGJ/T151-2008]
Ri=(Tf,i-Tb,i-1)/qi i=2~n 6.4.1-5[JGJ/T151-2008]
qi=hc,i(Tf,i-Tb,i-1)+hr,i(Tf,i-Tb,i-1) 6.3.1-6[JGJ/T151-2008]
式中:
Rg,i:第i層玻璃的固體熱阻(m2·K/W);
Ri:第i層氣體間層的熱阻(m2·K/W);
Tf,i、Tb,i-1:第i層氣體間層的外表面和內(nèi)表面的溫度(K);
qi:第i層氣體間層的熱流密度。
.3.2.2 室外表面換熱系數(shù)
外表面的換熱系數(shù)應(yīng)按如下公式計(jì)算:
hout=hr,out+hc,out 參10.4.1-2[JGJ/T151-2008]
式中:
hout:玻璃外表面的換熱系數(shù);
hr,out:玻璃外表面的輻射換熱系數(shù);
hc,out:玻璃外表面的對(duì)流換熱系數(shù),按規(guī)范取16W/(m2·K);
hr,out=3.9εs,out/0.837 10.3.5-3[JGJ/T151-2008]
式中:
εs,out:玻璃外表面半球發(fā)射率;
hout=hr,out+hc,out
=3.9×0.837/0.837+16
=19.9W/(m2·K)
.3.2.3 室內(nèi)表面換熱系數(shù)
室內(nèi)表面換熱系數(shù)hin可用下式表達(dá):
hin=hr,in+hc,in 參10.4.1-2[JGJ/T151-2008]
上式中:
hr,in:輻射導(dǎo)熱系數(shù);
hc,in:對(duì)流導(dǎo)熱系數(shù);
hr,in=4.4εs/0.837 10.3.4-4[JGJ/T151-2008]
εs:玻璃表面校正發(fā)射率,由廠家給出;
本處玻璃是普通玻璃,按上面的約定,其εs取值為0.837,帶入,得:
hr,in=4.4εs/0.837
=4.4×0.837/0.837
=4.4W/(m2·K)
按規(guī)范:hc,in的值冬季取是3.6W/(m2·K),夏季取2.5W/(m2·K)。
對(duì)于通常情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:
hin=hr,in+hc,in
=4.4+2.5
=6.9W/(m2·K)
.3.2.4 多層玻璃系統(tǒng)材料的固體熱阻
Rg,i=tg,i/λg,i 6.4.1-4[JGJ/T151-2008]
tg,i:第i層固體材料的的厚度;
λg,i:第i層固體材料的導(dǎo)熱系數(shù),玻璃取l.00W/m·K;
∑Rg,i=6/1000+6/1000
=0.012m2·K/W
.3.2.5 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)玻璃的輻射換熱系數(shù):
hr=4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm3 6.3.7[JGJ/T151-2008]
式中:
σ:斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù),取σ=5.67×10-8W/(m2·K);
ε1、ε2:氣體間層中兩表面在平均絕對(duì)溫度Tm下的半球發(fā)射率:ε1=0.1,ε2=0.837;
Tm:氣體間層兩表面的平均絕對(duì)溫度(K),取Tm=273K;
hr=4σ(1/ε1+1/ε2-1)-1×Tm3
=4×5.67×10-8×(1/0.1+1/0.837-1)-1×2733
=0.453W/(m2·K)
(2)玻璃中空氣體間層兩側(cè)玻璃的對(duì)流換熱系數(shù):
hc,i=Nui×(λg,i/dg,i) 6.3.2[JGJ/T151-2008]
式中:
Nui:努謝爾特?cái)?shù),是瑞利數(shù)Raj、氣體氣體間層高厚比和氣體間層傾角θ的函數(shù);
λg,i:所充氣體的導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K);
dg,i:氣體間層的厚度;
瑞利數(shù)Ra的計(jì)算:
Ra=γ2d3GβcpΔT/μλ 6.3.3-1[JGJ/T151-2008]
β=1/Tm 6.3.3-2[JGJ/T151-2008]
Ag,i=H/dg,i 6.3.3-3[JGJ/T151-2008]
式中:
Ra:瑞利(Rayleigh)數(shù);
γ:氣體密度(kg/m3);
G:重力加速度,取9.8m/s2;
cp:常壓下氣體比熱容(J/(kg·K));
μ:常壓下的氣體黏度(kg/(m·s));
λ:常壓下氣體的導(dǎo)熱系數(shù)(W/(m·K));
ΔT:氣體間層前后玻璃表面的溫度差(K);
β:將填充氣體作為理想氣體處理時(shí)的氣體熱膨脹系數(shù);
Tm:填充氣體的平均溫度(K);
H:氣體間層頂?shù)拙嚯x,取幕墻系統(tǒng)透光區(qū)域高度(m);
Ag,i:氣體間層的高厚比;
dg,i:氣體間層的厚度;
β=1/Tm
=1/273
=0.00366
Ag,i=H/dg,i
=3000/12
=250
Ra=γ2d3GβcpΔT/μλ
=1.29332×(12/1000)3×9.8×0.00366×1006.1034×3/0.00001722/0.0241
=753.986
空腔的努謝爾特?cái)?shù)應(yīng)該按下面的公式計(jì)算:
1)氣體間層傾角0≤θ<60°
Nu=1+1.44[1-1708/Racosθ]×[1-1708sin1.6(1.8θ)/Racosθ]
+[(Racosθ/5830)1/3-1]× 6.3.4-1[JGJ/T151-2008]
Ra<105,Ag,i>20
式中:
函數(shù)[x]×表示為:[x]×=(x+|x|)/2
2)氣體間層傾角θ=60°
Nu=(Nu1,Nu2)max 6.3.4-2[JGJ/T151-2008]
式中:
Nu1=[1+(0.0936Ra0.314/(1+GN))7]1/7
Nu2=(0.104+0.175/Ag,i)Ra0.283
GN=0.5/([1+(Ra/3160)20.6])0.1
3)氣體間層傾角60°<θ<90°
按公式6.3.4-2和6.3.4-3做線性插值:
4)θ=90°
Nu=(Nu1,Nu2)max 6.3.4-3[JGJ/T151-2008]
Nu1=0.0673838Ra1/3 Ra>5×104
Nu1=0.028154Ra0.4134 104<Ra≤5×104
Nu1=1+1.7596678×10-10Ra2.2984755 Ra≤104
Nu2=0.242(Ra/Ag,i)0.272
本計(jì)算中θ=90度,帶入上面公式,得:
Nu=1.0007
代入6.3.2,得
hc,i=Nui×(λg,i/dg,i)
=1.0007×(0.0241/(12/1000))
=2.01W/(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:
Ri=1/(hc,i+hr,i)
=1/(2.01+0.453)
=0.406(m2·K/W)
代入6.4.1-3,得:
冬季玻璃U值為:
Rt=1/hout+∑Ri+∑Rg,i+1/hin
=1/19.9+0.406+0.012+1/8
=0.593(m2·K/W)
U1=1/Rt
=1.686W/(m2·K)
3.3 幕墻系統(tǒng)框的傳熱系數(shù)U值的計(jì)算
.3.3.1 框的傳熱系數(shù)Uf
在計(jì)算框的傳熱系數(shù)時(shí),按照《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2008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,得到框的傳熱系數(shù)。也可以采用該規(guī)范附錄B提供的方法計(jì)算框的傳熱系數(shù),本計(jì)算中采用的是后者,以下關(guān)于框的傳熱系統(tǒng)的說(shuō)明均來(lái)自《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》JGJ/T151-2008附錄B,其圖表索引號(hào)同樣是該規(guī)范中的圖表號(hào)!
本計(jì)算中給出的所有的數(shù)值全部是窗垂直安裝的情況。傳熱系數(shù)的數(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)hin=8.0 W/m2·K和外表面換熱系數(shù)hout=23 W/m2·K。
框的傳熱系數(shù)Uf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)
窗框材料
窗 框 種 類
Uf[W/(m2.K)]
聚氨酯
帶有金屬加強(qiáng)筋,型材壁厚的凈厚度≥5mm
2.8
PVC腔體截面
從室內(nèi)到室外為兩腔結(jié)構(gòu),無(wú)金屬加強(qiáng)筋
2.2
從室內(nèi)到室外為兩腔結(jié)構(gòu),帶有金屬加強(qiáng)筋
2.7
從室內(nèi)到室外為三腔結(jié)構(gòu),無(wú)金屬加強(qiáng)筋
2.0
2:金屬窗框
框的傳熱系數(shù)的數(shù)值可通過(guò)下面的步驟計(jì)算獲得:
1) 金屬框Uf的傳熱系數(shù)公式為:
式中:Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e——窗或幕墻各部件面積,m2;其定義如下圖3.2.2、圖4.2.2所示。
hi——框的內(nèi)表面換熱系數(shù),W/m2K;
he——框的外表面換熱系數(shù),W/m2K;
Rf——框截面的熱阻(隔熱條的導(dǎo)熱系數(shù)為0.2~0.3W/m.K),m2K/W。
2) 金屬窗框Rf的熱阻通過(guò)下式獲得:
沒(méi)有隔熱的金屬框,Uf0 =5.9W/(m2·K);具有隔熱的金屬框,Uf0的數(shù)值可按圖B.0.2-3中陰影區(qū)域上限的粗線選取,圖B.0.2-4、B.0.2-5為兩種不同的隔熱金屬框截面類型示意。
在表B.0.2-3中,帶隔熱條的金屬窗框的適用的條件是:
(B.0.2-3)
其中:d——熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離;
bj——熱斷橋j的寬度;
bf——窗框的寬度。
在表B.0.2-3中,采用泡沫材料隔熱金屬框的適用的條件是:
(B.0.2-3)
其中:d——熱斷橋?qū)?yīng)的鋁合金截面之間的最小距離;
bj——熱斷橋j的寬度;
bf——窗框的寬度。
圖3.2.2 窗各部件面積劃分示意
圖4.2.2 幕墻各部件面積劃分示意
圖B.0.2-3 帶隔熱的金屬窗框的傳熱系數(shù)值
圖B.0.2-4截面類型1(采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.3W/m.K的隔熱條)
圖B.0.2-5截面類型2(采用導(dǎo)熱系數(shù)低于0.2W/m.K的泡沫材料)
.3.3.2 幕墻框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)ψ
窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)ψ,主要描述了在窗框、玻璃和間隔層之間交互作用下附加的熱傳遞,線性熱傳遞傳熱系數(shù)ψ主要受間隔層材料傳導(dǎo)率的影響。在沒(méi)有精確計(jì)算的情況下,可采用下表估算窗框與玻璃結(jié)合處的線傳熱系數(shù)ψ:
表B.0.3 鋁合金、鋼(不包括不銹鋼)中空玻璃的線傳熱系數(shù)ψ
窗框材料
雙層或者三層未鍍膜中空玻璃
ψ ( W/m.K)
雙層Low-E鍍膜或三層(其中兩片Low-E鍍膜)中空玻璃
ψ ( W/m.K)
木窗框和塑料窗框
0.04
0.06
帶熱斷橋的金屬窗框
0.06
0.08
沒(méi)有斷橋的金屬窗框
0
0.02
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Uf0,然后依次代入下面公式求Uf:
Rf=1/Uf0-0.17 B.0.2-2[JGJ/T151-2008]
Uf=1/(Af,i/hiAd,i+Rf+Af,e/heAd,e) B.0.2-1[JGJ/T151-2008]
本結(jié)構(gòu)采用斷熱鋁合金型材型材,因此:
Uf=3.318W/(m2·K)[斷熱截面金屬框間距d=20mm,Uf0=2.76]
ψ=0.06W/(m·K)
3.4 幕墻系統(tǒng)整體的傳熱系數(shù)U值
實(shí)際結(jié)構(gòu)中需要考慮金屬框及周邊洞口的影響,并進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。
按JGJ/T151-2008規(guī)定:
對(duì)于整樘門窗結(jié)構(gòu):
Ut=(ΣAg·Ug+ΣAf·Uf+Σlψ·ψ)/At 3.3.1[JGJ/T151-2008]
在上面的公式中:
Ut:整樘窗的傳熱系數(shù);
Ag:窗玻璃面積;
Af:窗框面積;
At:窗面積;
lψ:玻璃區(qū)域邊緣長(zhǎng)度;
Ug:窗玻璃的傳熱系數(shù);
Uf:窗框的傳熱系數(shù);
ψ:窗框和窗玻璃間的線傳熱系數(shù);
對(duì)于單幅幕墻結(jié)構(gòu):
UCW=(ΣAg·Ug+ΣAp·Up+ΣAf·Uf+Σlg·ψg+Σlp·ψp)/(Ag+Ap+Af ) 4.3.1[JGJ/T151-2008]
在上面的公式中:
UCW:?jiǎn)畏粔Φ膫鳠嵯禂?shù);
Ag:玻璃或透明面板面積;
lg:玻璃或透明面板邊緣長(zhǎng)度;
Ug:玻璃或透明面板的傳熱系數(shù);
ψg:玻璃或透明面板的線傳熱系數(shù);
Ap:非透明面板面積;
lp:非透明面板邊緣長(zhǎng)度;
Up:非透明面板的傳熱系數(shù);
ψp:非透明面板的線傳熱系數(shù);
Af:框面積;
Uf:框的傳熱系數(shù);
本計(jì)算項(xiàng)目是幕墻系統(tǒng):
U冬季=UCW=(ΣAg·Ug+ΣAp·Up+ΣAf·Uf+Σlg·ψg+Σlp·ψp)/(Ag+Ap+Af )
=(7.783×1.686+1.217×3.318+27.12×0.06)/9
=2.087W/(m2·K)
按規(guī)范GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求,本處的U值應(yīng)該不大于3W/(m2·k),所以滿足規(guī)范要求!
3.5 太陽(yáng)光透射比及遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算
.3.5.1 太陽(yáng)光總透射比gt
通過(guò)幕墻系統(tǒng)構(gòu)件成為室內(nèi)的熱量的太陽(yáng)輻射與投射到幕墻系統(tǒng)構(gòu)件上的太陽(yáng)輻射的比值。成為室內(nèi)熱量的太陽(yáng)輻射部分包括直接的太陽(yáng)光透射得熱和被構(gòu)件吸收的太陽(yáng)輻射再經(jīng)傳熱進(jìn)入室內(nèi)的得熱。
(1)框的太陽(yáng)光總透射比gf
gf=αf·Uf/(Asurf/Af·hout) 7.6.1[JGJ/T151-2008]
式中:
hout:外表面換熱系數(shù)W/(m2·K);
αf :框表面太陽(yáng)輻射吸收系數(shù),取0.6;
Uf :框的傳熱系數(shù)W/(m2·K);
Asurf:框的外表面面積m2;
Af:框面積m2;
gf=αf·Uf/(Asurf/Af·hout)
=0.6×3.318/(1.385/1.217×19.9)
=0.088
(2)幕墻系統(tǒng)玻璃區(qū)域太陽(yáng)光總透射比
gg:玻璃區(qū)域太陽(yáng)光總透射比;
gg=0.3
(3)幕墻系統(tǒng)計(jì)算單元太陽(yáng)光總透射比gt
按JGJ/T151-2008規(guī)定:
對(duì)于整樘門窗結(jié)構(gòu):
gt=(ΣAg×gg+ΣAf·gf)/At 3.4.1[JGJ/T151-2008]
gt:整樘窗的太陽(yáng)光總透射比。
Ag:玻璃板面積;
Af:窗框面積;
gg:窗玻璃區(qū)域太陽(yáng)光總透射比;
gf:窗框太陽(yáng)光總透射比;
At:窗面積;
對(duì)于單幅幕墻結(jié)構(gòu):
gCW=(ΣAg×gg+ΣAp·gp+ΣAf·gf)/A 4.4.1[JGJ/T151-2008]
gCW:?jiǎn)畏粔Φ奶?yáng)光總透射比。
Ag:玻璃或透明面板面積;
gg:玻璃或透明面板的太陽(yáng)光總透射比;
Ap:非透明面板面積;
gp:非透明面板的太陽(yáng)光總透射比;
Af:框面積;
gf:框太陽(yáng)光總透射比;
A:幕墻單元面積;
本計(jì)算項(xiàng)目是幕墻系統(tǒng):
gCW=(ΣAg×gg+ΣAp·gp+ΣAf·gf)/A
=(7.783×0.3+1.217×0.088)/9
=0.271
.3.5.2 幕墻系統(tǒng)計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)
幕墻系統(tǒng)計(jì)算單元的遮陽(yáng)系數(shù)應(yīng)為幕墻系統(tǒng)計(jì)算單元的太陽(yáng)光總透射比與標(biāo)準(zhǔn)3mm厚透明玻璃的太陽(yáng)光總透射比的比值:
對(duì)于整樘窗:
SC=gt/0.87 3.4.2[JGJ/T151-2008]
式中:
SC:整樘窗的遮陽(yáng)系數(shù);
gt:整樘窗的單元太陽(yáng)光總透射比。
對(duì)于單幅幕墻:
SCCW=gcw/0.87 4.4.2[JGJ/T151-2008]
式中:
SCCW:?jiǎn)畏粔Φ恼陉?yáng)系數(shù);
gcw:?jiǎn)畏粔Φ膯卧?yáng)光總透射比。
本計(jì)算項(xiàng)目是幕墻系統(tǒng):
SCCW=gcw/0.87
=0.271/0.87
=0.311
按照規(guī)范GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,此處遮陽(yáng)系數(shù)不應(yīng)大于:0.5,所以滿足規(guī)范要求。
.3.5.3 幕墻系統(tǒng)計(jì)算單元可見(jiàn)光透射比計(jì)算
標(biāo)準(zhǔn)光源透過(guò)幕墻系統(tǒng)構(gòu)件成為室內(nèi)的人眼可見(jiàn)光與投射到幕墻系統(tǒng)構(gòu)件上的人眼可見(jiàn)光,采用人眼視見(jiàn)函數(shù)加權(quán)的比值。
對(duì)于整樘窗:
τt=(ΣAg×τv)/At 3.5.1[JGJ/T151-2008]
式中:
τt:整樘窗的可見(jiàn)光透射比;
τv:窗玻璃可見(jiàn)光透射比,為0.15;
Ag:窗玻璃的面積(m2);
At:窗面積(m2)。
對(duì)于單幅幕墻:
τCW=(ΣAg×τv)/A 4.5.1[JGJ/T151-2008]
式中:
τt:幕墻單元的可見(jiàn)光透射比;
τv:透光面板的可見(jiàn)光透射比,為0.15;
Ag:透光面板面積(m2);
A:幕墻單元面積(m2)。
本計(jì)算項(xiàng)目是幕墻系統(tǒng):
τCW=(ΣAg×τv)/A
=(7.783×0.15)/9
=0.13
對(duì)于居住建筑,玻璃的可見(jiàn)光透射比不做要求;
對(duì)于公共建筑,按照4.2.4[GB50189-2005]的規(guī)定,當(dāng)窗墻比小于0.40時(shí),玻璃的可見(jiàn)光透射比不應(yīng)小于0.4;
所以,對(duì)于本工程滿足要求。
3.6 結(jié)露計(jì)算
.3.6.1 水表面的飽和水蒸氣壓計(jì)算
Es=E0×10((a×t)/(b+t)) 5.2.1[JGJ/T151-2008]
式中:
ES:空氣的飽和水整齊壓;
E0:空氣溫度為0℃時(shí)的飽和水蒸氣壓,取E0=6.11hPa;
t:空氣溫度,取20℃;
a、b:參數(shù),a=7.5,b=237.3;
Es=E0×10((a×t)/(b+t))
=6.11×10((7.5×20)/(237.3+20))
=23.389
.3.6.2 在空氣相對(duì)濕度f(wàn)下,空氣的水蒸氣壓計(jì)算
e=f·Es 5.2.2[JGJ/T151-2008]
式中:
e:空氣的水蒸氣壓,hPa;
f:空氣的相對(duì)濕度,%;
Es:空氣的飽和水蒸氣壓,hPa;
e=f·Es
=0.3×23.389
=7.017
.3.6.3 空氣的結(jié)露點(diǎn)溫度計(jì)算
Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 5.2.3[JGJ/T151-2008]
式中:
lg(e/6.11)表示取以10為底,e/6.11的對(duì)數(shù);
Td:空氣的露點(diǎn)溫度,℃;
e:空氣的水蒸氣壓,hPa;
a、b:參數(shù),a=7.5,b=237.3;
Td=b/(a/lg(e/6.11)-1)
=237.3/((7.5/lg(7.017/6.11))-1)
=1.917℃
.3.6.4 幕墻系統(tǒng)玻璃內(nèi)表面的計(jì)算溫度
室內(nèi)環(huán)境溫度:Tin=20.0℃;
室外環(huán)境溫度:Tout=-10℃;
玻璃內(nèi)表面換熱系數(shù):hin=8W/(m2·K);
玻璃的傳熱系數(shù):Ug=1.686W/(m2·K);
室內(nèi)玻璃表面溫度:Tg,in;
Tg,in=Tin-(Tin-Tout)·Ug/hin
=20-(20-(-10))×1.686/8
=13.678℃
.3.6.5 結(jié)露性能評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)依據(jù):
(T10,min-Tout,std)×(Tin-Tout)/(Tin,std-Tout,std)+Tout≥Td 5.3.6[JGJ/T151-2008]
T10,min:產(chǎn)品的結(jié)露性能評(píng)價(jià)指標(biāo);
Tin,std:結(jié)露性能計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)溫度;
Tout,std:結(jié)露性能計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的室外標(biāo)準(zhǔn)溫度;
Tin:實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室內(nèi)計(jì)算溫度;
Tout:實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室外計(jì)算溫度;
Td:室內(nèi)設(shè)計(jì)環(huán)境條件對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度;
公式 5.3.6[JGJ/T151-2008]左項(xiàng)可取維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最低溫度,既Tg,in;
因?yàn)門d=1.917℃≤Tg,in=13.678℃;
玻璃內(nèi)表面不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
4 石材幕墻熱工節(jié)能計(jì)算
4.1 幕墻結(jié)構(gòu)基本參數(shù)
.4.1.1 地區(qū)參數(shù)
鹽城,地區(qū)類別屬于夏熱冬冷地區(qū);
.4.1.2 建筑參數(shù)
建筑物長(zhǎng)度:149m;
建筑物寬度:149m;
建筑物高度:20.4m;
建筑物體形系數(shù):0.076;
.4.1.3 單元參數(shù)
幕墻的結(jié)構(gòu)組成如下:
第1層材料為:ALC加氣混凝土砌塊,厚度為:200mm,導(dǎo)熱系數(shù)為:0.20W/m·K;
第2層材料為:擠塑保溫板,厚度為:40mm,導(dǎo)熱系數(shù)為:0.3W/m·K;
第3層材料為:砂巖,厚度為:30mm,導(dǎo)熱系數(shù)為:2.91W/m·K;
4.2 幕墻保溫計(jì)算
.4.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)
采用冬季計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)條件,利用加權(quán)平均法進(jìn)行計(jì)算。
.4.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻
按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176-93)設(shè)計(jì)計(jì)算:
Ro=Ri+R+Re ……附2.4[GB50176-93]
在上面的公式中:
Ro:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻(m2·K/W);
Ri:圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻,按規(guī)范取0.11m2·K/W;
Re:圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱阻,按規(guī)范取0.04m2·K/W;
R:圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻(m2·K/W);
R=ΣRi+R空氣
=Σδi/aiλi+R空氣
=δ1/a1λ1+δ2/a2λ2+δ3/a3λ3+R空氣
=200/1000/(1×0.20)+40/1000/(1.1×0.3)+30/1000/(1×2.91)+0.18
=1.312m2·K/W
在上面的公式中:
ai:幕墻各層材料的修正系數(shù),按GB50176-93附表4.2情況選擇,其它取1.0;
δi:幕墻各層材料的厚度(m);
λi:幕墻各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K);
R空氣:空氣層的熱阻m2·K/W;
Ro=Ri+R+Re
=0.11+1.312+0.04
=1.462m2·K/W
.4.2.3 U值計(jì)算
U:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)(W/(m2·K));
Ro:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻(m2·K/W);
U=1/Ro
=1/1.462
=0.684W/(m2·K)
0.684W/(m2·K)≤1W/(m2·K)
所以,幕墻保溫性能滿足設(shè)計(jì)要求!
4.3 結(jié)露計(jì)算
.4.3.1 水(冰)表面的飽和水蒸汽壓計(jì)算
Es=E0×10((a×t)/(b+t))
式中:
E0:空氣溫度為0℃時(shí)的飽和水蒸汽壓,取E0=6.11hPa;
t:空氣溫度,℃;
a、b:參數(shù),對(duì)于水面(t>0℃),a=7.5,b=237.3;對(duì)于冰面(t≤0℃),a=9.5,b=265.5。
Es=E0×10((a×t)/(b+t))
=6.11×10((7.5×20)/(237.3+20))
=23.389
.4.3.2 在空氣相對(duì)濕度f(wàn)下,空氣的水蒸汽壓計(jì)算
e=f·Es
式中:
e:空氣的水蒸汽壓,hPa;
f:空氣的相對(duì)濕度,%;
Es:空氣的飽和水蒸汽壓,hPa;
e=f·Es
=0.3×23.389
=7.017
.4.3.3 空氣的結(jié)露點(diǎn)溫度計(jì)算
Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 5.2.3[JGJ/T151-2008]
式中:
lg(e/6.11)表示取以10為底,e/6.11的對(duì)數(shù);
Td:空氣的露點(diǎn)溫度,℃;
e:空氣的水蒸氣壓,hPa;
a、b:參數(shù),a=7.5,b=237.3;
Td=b/(a/lg(e/6.11)-1)
=237.3/((7.5/lg(7.017/6.11))-1)
=1.917℃
.4.3.4 維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的計(jì)算溫度
室內(nèi)環(huán)境溫度:Tin=20.0℃;
室外環(huán)境溫度:Tout=-10℃;
維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù):hin=8W/(m2·K);
維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù):U=0.684W/(m2·K);
維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度:Tg,in;
Tg,in=Tin-(Tin-Tout)·U/hin
=20-(20-(-10))×0.684/8
=17.435℃
.4.3.5 結(jié)露性能評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)依據(jù):
(T10,min-Tout,std)×(Tin-Tout)/(Tin,std-Tout,std)+Tout≥Td 5.3.6[JGJ/T151-2008]
T10,min:產(chǎn)品的結(jié)露性能評(píng)價(jià)指標(biāo);
Tin,std:結(jié)露性能計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)溫度;
Tout,std:結(jié)露性能計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的室外標(biāo)準(zhǔn)溫度;
Tin:實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室內(nèi)計(jì)算溫度;
Tout:實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室外計(jì)算溫度;
Td:室內(nèi)設(shè)計(jì)環(huán)境條件對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度;
公式 5.3.6[JGJ/T151-2008]左項(xiàng)可取維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最低溫度,既Tg,in;
因?yàn)門d=1.917℃≤Tg,in=17.435℃;
維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
5 鋁板幕墻熱工節(jié)能計(jì)算
5.1 幕墻結(jié)構(gòu)基本參數(shù)
.5.1.1 地區(qū)參數(shù)
鹽城,地區(qū)類別屬于夏熱冬冷地區(qū);
.5.1.2 建筑參數(shù)
建筑物長(zhǎng)度:149m;
建筑物寬度:149m;
建筑物高度:20.4m;
建筑物體形系數(shù):0.076;
.5.1.3 單元參數(shù)
幕墻的結(jié)構(gòu)組成如下:
第1層材料為:ALC加氣混凝土砌塊,厚度為:200mm,導(dǎo)熱系數(shù)為:0.20W/m·K;
第2層材料為:擠塑保溫板,厚度為:40mm,導(dǎo)熱系數(shù)為:0.3W/m·K;
第3層材料為:鋁單板,厚度為:3mm,導(dǎo)熱系數(shù)為:203W/m·K;
5.2 幕墻保溫計(jì)算
.5.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)
采用冬季計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)條件,利用加權(quán)平均法進(jìn)行計(jì)算。
.5.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻
按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176-93)設(shè)計(jì)計(jì)算:
Ro=Ri+R+Re ……附2.4[GB50176-93]
在上面的公式中:
Ro:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻(m2·K/W);
Ri:圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻,按規(guī)范取0.11m2·K/W;
Re:圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱阻,按規(guī)范取0.04m2·K/W;
R:圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻(m2·K/W);
R=ΣRi+R空氣
=Σδi/aiλi+R空氣
=δ1/a1λ1+δ2/a2λ2+δ3/a3λ3+R空氣
=200/1000/(1×0.20)+40/1000/(1.1×0.3)+3/1000/(1×203)+0.18
=1.301m2·K/W
在上面的公式中:
ai:幕墻各層材料的修正系數(shù),按GB50176-93附表4.2情況選擇,其它取1.0;
δi:幕墻各層材料的厚度(m);
λi:幕墻各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K);
R空氣:空氣層的熱阻m2·K/W;
Ro=Ri+R+Re
=0.11+1.301+0.04
=1.451m2·K/W
.5.2.3 U值計(jì)算
U:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)(W/(m2·K));
Ro:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻(m2·K/W);
U=1/Ro
=1/1.451
=0.689W/(m2·K)
0.689W/(m2·K)≤1W/(m2·K)
所以,幕墻保溫性能滿足設(shè)計(jì)要求!
5.3 結(jié)露計(jì)算
.5.3.1 水(冰)表面的飽和水蒸汽壓計(jì)算
Es=E0×10((a×t)/(b+t))
式中:
E0:空氣溫度為0℃時(shí)的飽和水蒸汽壓,取E0=6.11hPa;
t:空氣溫度,℃;
a、b:參數(shù),對(duì)于水面(t>0℃),a=7.5,b=237.3;對(duì)于冰面(t≤0℃),a=9.5,b=265.5。
Es=E0×10((a×t)/(b+t))
=6.11×10((7.5×20)/(237.3+20))
=23.389
.5.3.2 在空氣相對(duì)濕度f(wàn)下,空氣的水蒸汽壓計(jì)算
e=f·Es
式中:
e:空氣的水蒸汽壓,hPa;
f:空氣的相對(duì)濕度,%;
Es:空氣的飽和水蒸汽壓,hPa;
e=f·Es
=0.3×23.389
=7.017
.5.3.3 空氣的結(jié)露點(diǎn)溫度計(jì)算
Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 5.2.3[JGJ/T151-2008]
式中:
lg(e/6.11)表示取以10為底,e/6.11的對(duì)數(shù);
Td:空氣的露點(diǎn)溫度,℃;
e:空氣的水蒸氣壓,hPa;
a、b:參數(shù),a=7.5,b=237.3;
Td=b/(a/lg(e/6.11)-1)
=237.3/((7.5/lg(7.017/6.11))-1)
=1.917℃
.5.3.4 維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的計(jì)算溫度
室內(nèi)環(huán)境溫度:Tin=20.0℃;
室外環(huán)境溫度:Tout=-10℃;
維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù):hin=8W/(m2·K);
維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù):U=0.689W/(m2·K);
維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度:Tg,in;
Tg,in=Tin-(Tin-Tout)·U/hin
=20-(20-(-10))×0.689/8
=17.416℃
.5.3.5 結(jié)露性能評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)依據(jù):
(T10,min-Tout,std)×(Tin-Tout)/(Tin,std-Tout,std)+Tout≥Td 5.3.6[JGJ/T151-2008]
T10,min:產(chǎn)品的結(jié)露性能評(píng)價(jià)指標(biāo);
Tin,std:結(jié)露性能計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)溫度;
Tout,std:結(jié)露性能計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的室外標(biāo)準(zhǔn)溫度;
Tin:實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室內(nèi)計(jì)算溫度;
Tout:實(shí)際工程對(duì)應(yīng)的室外計(jì)算溫度;
Td:室內(nèi)設(shè)計(jì)環(huán)境條件對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度;
公式 5.3.6[JGJ/T151-2008]左項(xiàng)可取維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最低溫度,既Tg,in;
因?yàn)門d=1.917℃≤Tg,in=17.416℃;
維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
24
收藏