建筑門窗熱工性能計算書(LOW-E玻璃及隔熱系數)

1、建筑門窗熱工性能計算書I、設計依據： 民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）JGJ26-95 夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準JGJ134-2001 夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準JGJ75-2003 民用建筑熱功設計規范GB50176-93 公共建筑節能設計標準GB50189-2005 建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程JGJ/T151-2008 相關計算和定義均按照ISO10077-1和ISO10077-2的方法進行計算和定義II、計算基本條件： 1、設計或評價建筑門窗、玻璃幕墻定型產品的熱工參數時，所采用的環境邊界條件應統一采用本標準規定的計算條

2、件。 2、計算實際工程所用的建筑門窗和玻璃幕墻熱工性能所采用的邊界條件應符合相應的建筑設計或節能設計標準。 3、各種情況下都應選用下列光譜： S()：標準太陽輻射光譜函數（ISO 9845-1） D()：標準光源光譜函數（CIE D65，ISO 10526） R()：視見函數（ISO/CIE 10527）。 4、冬季計算標準條件應為： 室內環境溫度：Tin=20 室外環境溫度：Tout=-20 室內對流換熱系數：hc,in=3.6 W/m2.K 室外對流換熱系數：hc,out=16 W/m2.K 室外平均輻射溫度：Trm=Tout 太陽輻射照度：Is=300 W/m2 5、夏季計算標準條件應為

3、： 室內環境溫度：Tin=25 室外環境溫度：Tout=30 室內對流換熱系數：hc,in=2.5 W/m2.K 室外對流換熱系數：hc,out=16 W/m2.K 室外平均輻射溫度：Trm=Tout 太陽輻射照度：Is=500 W/m2 6、計算傳熱系數應采用冬季計算標準條件，并取Is= 0 W/m2.計算門窗的傳熱系數時,門窗周邊框的室外對流換熱系數hc,out應取 8 W/m2.K,周邊框附近玻璃邊緣(65mm內)的室外對流換熱系數hc,out應取 12 W/m2.K 7、計算遮陽系數、太陽能總透射比應采用夏季計算標準條件. 8、抗結露性能計算的標準邊界條件應為： 室內環境溫度：Tin=

4、20 室外環境溫度：Tout=0 -10 -20 室內相對濕度：RH=30%、60% 室外對流換熱系數：hc,out=20 W/m2.K 9、計算框的太陽能總透射比gf應使用下列邊界條件 qin=* Is qin：通過框傳向室內的凈熱流（W/m2） ：框表面太陽輻射吸收系數 Is：太陽輻射照度(Is=500W/m2) 10、公共建筑節能設計標準GB50189-2005有關規定： (1)各城市的建筑氣候分區應按表確定。 (2)根據建筑所處城市的建筑氣候分區，圍護結構的熱工性能應分別符合表-1、表4.2.2-2、表4.2.2-3、表4.2.2-4、表4.2.2-5以及表4.2.2-6的規定，其中外

5、墻的傳熱系數為包括結構性熱橋在內的平均值Km 11、設計或評價建筑門窗、玻璃幕墻定型產品的熱工參數時，門窗框或幕墻框與墻的連接界面應作為絕熱邊界條件處理 12、整窗截面的幾何描述 整窗應根據框截面的不同對窗框分段，有多少個不同的框截面就應計算多少個不同的框傳熱系數和對應的框和玻璃接縫線傳熱系數。兩條框相交處的傳熱不作三維傳熱現象考慮。 如上圖所示的窗，應計算1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6、7-7七個框段的框傳熱系數和對應的框和玻璃接縫線傳熱系數。兩條框相交部分簡化為其中的一條框來處理。 計算1-1、2-2、4-4截面的傳熱時，與墻面相接的邊界作為絕熱邊界處理。 計算3-3、5-

6、5、6-6截面的傳熱時，與相鄰框相接的邊界作為絕熱邊界處理。 計算7-7截面的傳熱時，框材中心線對應的邊界作為絕熱邊界處理。 13、門窗在進行熱工計算時應進行如下面積劃分： 窗框面積Af：指從室內、外兩側可視的凸出的框投影面積大者 玻璃面積Ag：室內、外側可見玻璃邊緣圍合面積小者 整窗的總面積At：窗框面積Af與窗玻璃面積Ag(或者是其它鑲嵌板的面積Ap)之和 14、玻璃區域的周長L是門窗玻璃室內、外兩側的全部可視周長的之和的較大值 15、當所用的玻璃為單層玻璃，由于沒有空氣層的影響，不考慮線傳熱，線傳熱系數=0。 16、本系統中給出的所有的數值全部是窗垂直安裝的情況。 計算傳熱系數時，按以下

7、取值: 內表面換熱系數：hi=8W/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k一、門窗基本信息: 地區類型:夏熱冬冷地區窗墻面積比范圍:窗墻面積比0.2門窗朝向:東、南、西方向整窗傳熱系數限值：4.7整窗遮陽系數：不要求型材廠家:福建南平（閩鋁）門窗系列:D568隔熱內平開窗窗型尺寸:2200 x2500門窗樣式圖:二、窗框傳熱系數Uf計算 1、窗框面積計算: 窗框面積計算示意圖如下： (1)平開類窗框面積計算示意圖： (2)推拉類窗框面積計算示意圖： (3)中梃窗框面積計算示意圖： (4)該門窗的窗框由以下截面組成： 序號窗框名稱窗框類型室內投影面積Afi(m2)室內表面面積Adi(m

8、2)室外投影面積Afe(m2)室外表面面積Ade(m2)隔熱橋對應的鋁合金截面之間的最小距離d(mm)1隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框0.1100.1100.1100.11010.82隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框0.1100.1100.1100.11010.83隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框0.1200.1200.1200.12010.84隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框0.1200.1200.1200.12010.85隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框0.1700.1700.1700.17010.86隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框0.1500.1500.1500.15010.8(5)窗框室內總投

9、影面積Afi(m2) Afi=0.110+0.110+0.120+0.120+0.170+0.150 =0.780(6)窗框室外總投影面積Afe(m2) Afe=0.110+0.110+0.120+0.120+0.170+0.150 =0.780(7)窗框總面積Af(m2) Af=max(Afi,Afe) =max(0.780,0.780) =0.7802、窗框的傳熱系數計算(Uf)： 可以通過輸入數據，用二維有限元法進行數字計算，得到窗框的傳熱系數。在沒有詳細的計算結果可以應用時，可以按以下方法得到窗的傳熱系數： 窗框類型：穿條式隔熱鋁合金 (1)穿條式隔熱的鋁合金框，相對應金屬框之的最小距

10、離d(mm)，示意圖： 注意：1)采用導熱系數0.3(w/m.k)的隔熱條 2)隔熱條總寬度b1+b2+b3+b40.2*bf(窗框寬) (2)穿條式隔熱的鋁合金框的Uf0數值，根據“相對應金屬框之間的最小距離d(mm)”，從下圖的粗線中選取： (3)窗框傳熱系數計算： 1)【隔熱鋁合金框料】傳熱系數計算： 1.1)【隔熱鋁合金框料】隔熱條相對應的金屬框之間的最小距離d=10.8(mm) 從上圖中查出Uf0=3.291(W/m2.K) 1.2)【隔熱鋁合金框料】窗框熱阻Rf計算： =0.134(m2.K/W) 1.3)【隔熱鋁合金框料】窗框傳熱系數計算： 窗框的室內投影面積：Af,i=0.11

11、0(m2) 窗框的室內表面面積：Ad,i=0.110(m2) 窗框的室外投影面積：Af,e=0.110(m2) 窗框的室外表面面積：Ad,e=0.110(m2) 窗框熱阻：Rf=0.134m2.K/W 內表面換熱系數：hi=8W/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k =1/(0.110/(8*0.110)+0.134+0.110/(23*0.110) =3.306(W/m2.K) 2)【隔熱鋁合金框料】傳熱系數計算： 2.1)【隔熱鋁合金框料】隔熱條相對應的金屬框之間的最小距離d=10.8(mm) 從上圖中查出Uf0=3.291(W/m2.K) 2.2)【隔熱鋁合金框料】窗框熱阻R

12、f計算： =0.134(m2.K/W) 2.3)【隔熱鋁合金框料】窗框傳熱系數計算： 窗框的室內投影面積：Af,i=0.110(m2) 窗框的室內表面面積：Ad,i=0.110(m2) 窗框的室外投影面積：Af,e=0.110(m2) 窗框的室外表面面積：Ad,e=0.110(m2) 窗框熱阻：Rf=0.134m2.K/W 內表面換熱系數：hi=8W/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k =1/(0.110/(8*0.110)+0.134+0.110/(23*0.110) =3.306(W/m2.K) 3)【隔熱鋁合金框料】傳熱系數計算： 3.1)【隔熱鋁合金框料】隔熱條相對應的金

13、屬框之間的最小距離d=10.8(mm) 從上圖中查出Uf0=3.291(W/m2.K) 3.2)【隔熱鋁合金框料】窗框熱阻Rf計算： =0.134(m2.K/W) 3.3)【隔熱鋁合金框料】窗框傳熱系數計算： 窗框的室內投影面積：Af,i=0.120(m2) 窗框的室內表面面積：Ad,i=0.120(m2) 窗框的室外投影面積：Af,e=0.120(m2) 窗框的室外表面面積：Ad,e=0.120(m2) 窗框熱阻：Rf=0.134m2.K/W 內表面換熱系數：hi=8W/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k =1/(0.120/(8*0.120)+0.134+0.120/(23*

14、0.120) =3.306(W/m2.K) 4)【隔熱鋁合金框料】傳熱系數計算： 4.1)【隔熱鋁合金框料】隔熱條相對應的金屬框之間的最小距離d=10.8(mm) 從上圖中查出Uf0=3.291(W/m2.K) 4.2)【隔熱鋁合金框料】窗框熱阻Rf計算： =0.134(m2.K/W) 4.3)【隔熱鋁合金框料】窗框傳熱系數計算： 窗框的室內投影面積：Af,i=0.120(m2) 窗框的室內表面面積：Ad,i=0.120(m2) 窗框的室外投影面積：Af,e=0.120(m2) 窗框的室外表面面積：Ad,e=0.120(m2) 窗框熱阻：Rf=0.134m2.K/W 內表面換熱系數：hi=8W

15、/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k =1/(0.120/(8*0.120)+0.134+0.120/(23*0.120) =3.306(W/m2.K) 5)【隔熱鋁合金框料】傳熱系數計算： 5.1)【隔熱鋁合金框料】隔熱條相對應的金屬框之間的最小距離d=10.8(mm) 從上圖中查出Uf0=3.291(W/m2.K) 5.2)【隔熱鋁合金框料】窗框熱阻Rf計算： =0.134(m2.K/W) 5.3)【隔熱鋁合金框料】窗框傳熱系數計算： 窗框的室內投影面積：Af,i=0.170(m2) 窗框的室內表面面積：Ad,i=0.170(m2) 窗框的室外投影面積：Af,e=0.170(

16、m2) 窗框的室外表面面積：Ad,e=0.170(m2) 窗框熱阻：Rf=0.134m2.K/W 內表面換熱系數：hi=8W/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k =1/(0.170/(8*0.170)+0.134+0.170/(23*0.170) =3.306(W/m2.K) 6)【隔熱鋁合金框料】傳熱系數計算： 6.1)【隔熱鋁合金框料】隔熱條相對應的金屬框之間的最小距離d=10.8(mm) 從上圖中查出Uf0=3.291(W/m2.K) 6.2)【隔熱鋁合金框料】窗框熱阻Rf計算： =0.134(m2.K/W) 6.3)【隔熱鋁合金框料】窗框傳熱系數計算： 窗框的室內投影面積

17、：Af,i=0.150(m2) 窗框的室內表面面積：Ad,i=0.150(m2) 窗框的室外投影面積：Af,e=0.150(m2) 窗框的室外表面面積：Ad,e=0.150(m2) 窗框熱阻：Rf=0.134m2.K/W 內表面換熱系數：hi=8W/m2.k 外表面換熱系數：he=23W/m2.k =1/(0.150/(8*0.150)+0.134+0.150/(23*0.150) =3.306(W/m2.K) 該門窗各窗框傳熱系數列表： 序號窗框名稱窗框類型傳熱系數Uf1隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框3.3062隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框3.3063隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框3.30

18、64隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框3.3065隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框3.3066隔熱鋁合金框料穿條式隔熱鋁窗框3.306 三、窗框與玻璃邊緣結合處的線傳熱系數計算()： 窗框與玻璃邊緣結合處的線傳熱系數()，主要描述了在窗框、玻璃和間隔層之間交互作用下的附加熱傳遞。線性熱傳遞系數，主要受間隔層材料傳導率的影響。在沒有精確計算的情況下，可采用下表數據，來估算窗框與玻璃結合處的線傳導系數。 窗框與單層玻璃邊緣結合處的線傳熱系數很小，計算時默認為0。 各類窗框、中空玻璃的線傳熱系數 窗框材料雙層或三層玻璃未鍍膜充氣或不充氣的中空玻璃雙層LOW-E鍍膜三層采用兩片LOW-E鍍膜充氣或不充氣的中

19、空玻璃木窗框和塑料窗框0.040.06帶熱斷橋的鋁合金窗框0.060.08無熱斷橋的鋁合金窗框00.02注意：這些數據用來計算低輻射的中空玻璃，即：Ug1.3W/(m2.K),以及更低傳熱系數的中空玻璃。各玻璃板塊查詢上表后，各玻璃板塊的線傳熱系數如下： 序號玻璃板塊名稱窗框類型玻璃塊板類型 第一層玻璃第二層玻璃第三層玻璃玻璃邊緣長度(m) 線傳熱系數(W/m.K) 1玻璃板塊1帶熱斷橋的鋁合金窗框雙層玻璃普通玻璃普通玻璃3.90.062玻璃板塊1帶熱斷橋的鋁合金窗框雙層玻璃普通玻璃普通玻璃5.90.063玻璃板塊1帶熱斷橋的鋁合金窗框雙層玻璃普通玻璃普通玻璃3.10.064玻璃板塊1帶熱斷橋

20、的鋁合金窗框雙層玻璃普通玻璃普通玻璃4.90.06(玻璃排列順序由室外到室內，分別為第一層、第二層、第三層)四、玻璃傳熱系數(Ug)計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 附錄C 1.一般原理: 本方法是以下列公式為計算基礎的：式中he - 玻璃的室外表面換熱系數； hi - 玻璃的室內表面換熱系數； ht - 多層玻璃系統內部熱傳導系數；多層玻璃系統內部熱傳導系數按下式計算:式中hs - 氣體空隙的導熱率； N - 空氣層的數量； M - 材料層的數量； dm - 每一個材料層的厚度； rm - 每一個材料層的熱阻； 氣體間隙的導熱率按下式計算：式中hr - 氣體空隙的輻射導

21、熱系數； hg - 氣體空隙的導熱系數(包括傳導和對流)； 2.輻射導熱系數hr輻射導熱系數hr由下式給出：式中 - 斯蒂芬波爾茲曼常數：1和2 - 在間隙層中的玻璃界面平均絕對溫度Tm下的校正發射率。 3.氣體導熱系數hg氣體導熱系數hg由下式給出：式中s - 氣體層的厚度，m； - 氣體導熱率，W/(m.K)；Nu是努塞特準數，由下式給出：式中A - 一個常數；Gr - 格拉曉夫準數；Pr - 普郎特準數；n - 冪指數。 如果Nu1,則將Nu取值為1.格拉曉夫準數由下式計算 ;普郎特準數由下式計算 ;式中T - 氣體間隙前后玻璃表面的溫度差，K； - 氣體密度，Kg/m3 - 氣體的動態

22、粘度，Kg/(ms)；c - 氣體的比熱，J/(kg.K),Tm - 氣體平均溫度，K。 對于垂直空間，其中A0.035,n=0.38；水平情況：A=0.16,n=0.28;傾斜45度：A=0.10,n=0.31.依據以上的理論分析，詳細計算如下：1. 【玻璃板塊1】傳熱系數計算: 1) 【玻璃板塊1】的基本信息 玻璃板塊類型:雙層玻璃 玻璃板塊面積:0.75m2 第一層玻璃種類：普通玻璃 第一層玻璃厚度：6(mm) 第一層玻璃校正發射率：0.4 第二層玻璃種類：普通玻璃 第二層玻璃厚度：5(mm) 第二層玻璃校正發射率：0.4 第一氣體層氣體類型：空氣 第一氣體層氣體厚度：12(mm) 2.

23、1) 普朗特準數Pr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-8 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的比熱：1008 J/(kg.K) 氣體的熱導率：0.02416 W/(m.K) =0.00001711*1008/0.02416 =0.714 3.1) 格拉曉夫準數Gr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-7 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的密度：1.277 kg/m3 氣體平均絕對溫度Tm：283 K 氣體的間隙前后玻璃表面的溫度差T:15 K 氣體的間隔層厚度s：0.012 m =

24、9.81*0.0123*15*1.2772/(283*0.000017112) =5004.945 4.1) 努塞爾準數Nu計算： 格拉曉夫準數Gr：5004.945 普朗特準數Pr：0.714 A和n是常數：垂直空間，A=0.035，n=0.38；水平空間，A=0.16，n=0.28；傾斜45度，A=0.1，n=0.31； (門窗按垂直空間計算) 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-6 =0.035*(5004.945*0.714)0.38 =0.784 根據標準,Nu=0.7841,取Nu數值為1. 5.1) 氣體導熱系數hg計算： 努塞爾準數Nu：1.000 氣體

25、的熱導率：0.024 氣體的間隔層厚度s：0.012 m 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-5 =1.000*0.02416/0.012 =2.013 6.1) 氣體輻射導熱系數hr計算： 斯蒂芬-波爾茲曼常數：5.67*10-8 間隔層中兩表面在平均絕對溫度Tm下的校正發射率1、2： 1:0.4 2:0.4 平均絕對溫度Tm：283 K 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-4 =4*5.67*10-8*(1/0.4+1/0.4-1)-1*2833 =1.285 7.1) 氣體間隔層的導熱率hs計算： 氣體輻射導熱系數hr：1.285 氣體導熱

26、系數hg：2.013 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-3 =2.013+1.285 =3.298 8)多層玻璃系統的內部傳熱系數計算： 氣體間隔層的導熱率hs:3.298 第一層玻璃的厚度dm：0.006 m 第二層玻璃的厚度dm：0.005 m 玻璃的熱阻rm：1 m.K/W 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-2 =1/3.298+0.006*1+0.005*1 =0.314 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht=3.185 9)玻璃傳熱系數計算： 玻璃的室外表面換熱系數he：23.0 玻璃的室內表面換熱系數hi：8.0 多層玻璃系統的內部傳熱

27、系數ht：3.185 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-1 =1/23.0+1/3.185+1/8.0 =0.482 結論:玻璃板塊1的傳熱系數Ug=2.075 W/(m2.K) 2. 【玻璃板塊1】傳熱系數計算: 1) 【玻璃板塊1】的基本信息 玻璃板塊類型:雙層玻璃 玻璃板塊面積:2.18m2 第一層玻璃種類：普通玻璃 第一層玻璃厚度：6(mm) 第一層玻璃校正發射率：0.4 第二層玻璃種類：普通玻璃 第二層玻璃厚度：5(mm) 第二層玻璃校正發射率：0.4 第一氣體層氣體類型：空氣 第一氣體層氣體厚度：12(mm) 2.1) 普朗特準數Pr計算： 按照建筑玻璃應

28、用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-8 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的比熱：1008 J/(kg.K) 氣體的熱導率：0.02416 W/(m.K) =0.00001711*1008/0.02416 =0.714 3.1) 格拉曉夫準數Gr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-7 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的密度：1.277 kg/m3 氣體平均絕對溫度Tm：283 K 氣體的間隙前后玻璃表面的溫度差T:15 K 氣體的間隔層厚度s：0.012 m =9.81*0.0123*15*1.2772

29、/(283*0.000017112) =5004.945 4.1) 努塞爾準數Nu計算： 格拉曉夫準數Gr：5004.945 普朗特準數Pr：0.714 A和n是常數：垂直空間，A=0.035，n=0.38；水平空間，A=0.16，n=0.28；傾斜45度，A=0.1，n=0.31； (門窗按垂直空間計算) 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-6 =0.035*(5004.945*0.714)0.38 =0.784 根據標準,Nu=0.7841,取Nu數值為1. 5.1) 氣體導熱系數hg計算： 努塞爾準數Nu：1.000 氣體的熱導率：0.024 氣體的間隔層厚度s：

30、0.012 m 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-5 =1.000*0.02416/0.012 =2.013 6.1) 氣體輻射導熱系數hr計算： 斯蒂芬-波爾茲曼常數：5.67*10-8 間隔層中兩表面在平均絕對溫度Tm下的校正發射率1、2： 1:0.4 2:0.4 平均絕對溫度Tm：283 K 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-4 =4*5.67*10-8*(1/0.4+1/0.4-1)-1*2833 =1.285 7.1) 氣體間隔層的導熱率hs計算： 氣體輻射導熱系數hr：1.285 氣體導熱系數hg：2.013 按照建筑玻璃應用技術

31、規程JGJ113-2003 C.0.2-3 =2.013+1.285 =3.298 8)多層玻璃系統的內部傳熱系數計算： 氣體間隔層的導熱率hs:3.298 第一層玻璃的厚度dm：0.006 m 第二層玻璃的厚度dm：0.005 m 玻璃的熱阻rm：1 m.K/W 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-2 =1/3.298+0.006*1+0.005*1 =0.314 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht=3.185 9)玻璃傳熱系數計算： 玻璃的室外表面換熱系數he：23.0 玻璃的室內表面換熱系數hi：8.0 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht：3.185 按照建筑玻璃應用技術

32、規程JGJ113-2003 C.0.2-1 =1/23.0+1/3.185+1/8.0 =0.482 結論:玻璃板塊1的傳熱系數Ug=2.075 W/(m2.K) 3. 【玻璃板塊1】傳熱系數計算: 1) 【玻璃板塊1】的基本信息 玻璃板塊類型:雙層玻璃 玻璃板塊面積:0.57m2 第一層玻璃種類：普通玻璃 第一層玻璃厚度：6(mm) 第一層玻璃校正發射率：0.4 第二層玻璃種類：普通玻璃 第二層玻璃厚度：5(mm) 第二層玻璃校正發射率：0.4 第一氣體層氣體類型：空氣 第一氣體層氣體厚度：12(mm) 2.1) 普朗特準數Pr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.

33、2-8 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的比熱：1008 J/(kg.K) 氣體的熱導率：0.02416 W/(m.K) =0.00001711*1008/0.02416 =0.714 3.1) 格拉曉夫準數Gr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-7 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的密度：1.277 kg/m3 氣體平均絕對溫度Tm：283 K 氣體的間隙前后玻璃表面的溫度差T:15 K 氣體的間隔層厚度s：0.012 m =9.81*0.0123*15*1.2772/(283*0.000017112) =5

34、004.945 4.1) 努塞爾準數Nu計算： 格拉曉夫準數Gr：5004.945 普朗特準數Pr：0.714 A和n是常數：垂直空間，A=0.035，n=0.38；水平空間，A=0.16，n=0.28；傾斜45度，A=0.1，n=0.31； (門窗按垂直空間計算) 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-6 =0.035*(5004.945*0.714)0.38 =0.784 根據標準,Nu=0.7841,取Nu數值為1. 5.1) 氣體導熱系數hg計算： 努塞爾準數Nu：1.000 氣體的熱導率：0.024 氣體的間隔層厚度s：0.012 m 按照建筑玻璃應用技術規程J

35、GJ113-2003 C.0.2-5 =1.000*0.02416/0.012 =2.013 6.1) 氣體輻射導熱系數hr計算： 斯蒂芬-波爾茲曼常數：5.67*10-8 間隔層中兩表面在平均絕對溫度Tm下的校正發射率1、2： 1:0.4 2:0.4 平均絕對溫度Tm：283 K 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-4 =4*5.67*10-8*(1/0.4+1/0.4-1)-1*2833 =1.285 7.1) 氣體間隔層的導熱率hs計算： 氣體輻射導熱系數hr：1.285 氣體導熱系數hg：2.013 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-3

36、 =2.013+1.285 =3.298 8)多層玻璃系統的內部傳熱系數計算： 氣體間隔層的導熱率hs:3.298 第一層玻璃的厚度dm：0.006 m 第二層玻璃的厚度dm：0.005 m 玻璃的熱阻rm：1 m.K/W 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-2 =1/3.298+0.006*1+0.005*1 =0.314 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht=3.185 9)玻璃傳熱系數計算： 玻璃的室外表面換熱系數he：23.0 玻璃的室內表面換熱系數hi：8.0 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht：3.185 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-1

37、 =1/23.0+1/3.185+1/8.0 =0.482 結論:玻璃板塊1的傳熱系數Ug=2.075 W/(m2.K) 4. 【玻璃板塊1】傳熱系數計算: 1) 【玻璃板塊1】的基本信息 玻璃板塊類型:雙層玻璃 玻璃板塊面積:1.43m2 第一層玻璃種類：普通玻璃 第一層玻璃厚度：6(mm) 第一層玻璃校正發射率：0.4 第二層玻璃種類：普通玻璃 第二層玻璃厚度：5(mm) 第二層玻璃校正發射率：0.4 第一氣體層氣體類型：空氣 第一氣體層氣體厚度：12(mm) 2.1) 普朗特準數Pr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-8 氣體的動態粘度：0.0000171

38、1 kg/(ms) 氣體的比熱：1008 J/(kg.K) 氣體的熱導率：0.02416 W/(m.K) =0.00001711*1008/0.02416 =0.714 3.1) 格拉曉夫準數Gr計算： 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-7 氣體的動態粘度：0.00001711 kg/(ms) 氣體的密度：1.277 kg/m3 氣體平均絕對溫度Tm：283 K 氣體的間隙前后玻璃表面的溫度差T:15 K 氣體的間隔層厚度s：0.012 m =9.81*0.0123*15*1.2772/(283*0.000017112) =5004.945 4.1) 努塞爾準數Nu計

39、算： 格拉曉夫準數Gr：5004.945 普朗特準數Pr：0.714 A和n是常數：垂直空間，A=0.035，n=0.38；水平空間，A=0.16，n=0.28；傾斜45度，A=0.1，n=0.31； (門窗按垂直空間計算) 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-6 =0.035*(5004.945*0.714)0.38 =0.784 根據標準,Nu=0.7841,取Nu數值為1. 5.1) 氣體導熱系數hg計算： 努塞爾準數Nu：1.000 氣體的熱導率：0.024 氣體的間隔層厚度s：0.012 m 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-5 =1

40、.000*0.02416/0.012 =2.013 6.1) 氣體輻射導熱系數hr計算： 斯蒂芬-波爾茲曼常數：5.67*10-8 間隔層中兩表面在平均絕對溫度Tm下的校正發射率1、2： 1:0.4 2:0.4 平均絕對溫度Tm：283 K 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-4 =4*5.67*10-8*(1/0.4+1/0.4-1)-1*2833 =1.285 7.1) 氣體間隔層的導熱率hs計算： 氣體輻射導熱系數hr：1.285 氣體導熱系數hg：2.013 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-3 =2.013+1.285 =3.298

41、8)多層玻璃系統的內部傳熱系數計算： 氣體間隔層的導熱率hs:3.298 第一層玻璃的厚度dm：0.006 m 第二層玻璃的厚度dm：0.005 m 玻璃的熱阻rm：1 m.K/W 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-2 =1/3.298+0.006*1+0.005*1 =0.314 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht=3.185 9)玻璃傳熱系數計算： 玻璃的室外表面換熱系數he：23.0 玻璃的室內表面換熱系數hi：8.0 多層玻璃系統的內部傳熱系數ht：3.185 按照建筑玻璃應用技術規程JGJ113-2003 C.0.2-1 =1/23.0+1/3.185+1/8.

42、0 =0.482 結論:玻璃板塊1的傳熱系數Ug=2.075 W/(m2.K) 五、整窗傳熱系數計算(Ut)： 1、整窗面積計算(At)： 窗框面積Af=0.780 依據前面的 二.1 窗框面積計算 玻璃面積Ag=0.75+2.18+0.57+1.43 =4.930 At=Af+Ag =0.780+0.75+2.18+0.57+1.43 =5.710 2、整窗傳熱系數計算(Ut)： Ut=(Ag*Ug+Af*Uf+l*)/At 各玻璃塊板的面積：Ag(m2) 各玻璃塊板的傳熱系數：Ug(W/m2.K) 各窗框的面積：Af(m2) 各窗框的傳熱系數：Uf(W/m2.K) 各玻璃塊板與窗框相結合邊

43、緣的周長：l(m) 各玻璃塊板與窗框相結合邊緣的傳熱系數：(W/m2.K) Ut=(Ag*Ug+Af*Uf+l*)/At =(0.110*3.306+0.110*3.306+0.120*3.306+0.120*3.306+0.170*3.306+0.150*3.306+0.75*2.075+2.18*2.075+0.57*2.075+1.43*2.075+3.9*0.06+5.9*0.06+3.1*0.06+4.9*0.06)/5.710 =2.430 該門窗整窗傳熱系數2.430 該門窗的允許整窗傳熱系數4.7。故該門窗的整窗傳熱性能滿足要求。 六、太陽能透射比(gt)、遮陽系數(Sc)計算

44、： 太陽能透射比是指：通過門窗構件成為室內得熱量的太陽輻射，與投射到門窗構件上的太陽輻射的比值。成為室內得熱量的太陽輻射部分包括：直接的太陽能透射得熱和被構件吸收的太陽輻射再經傳熱進入室內的得熱。 1、窗框的太陽能透射比(gf)計算： 1)【隔熱鋁合金框料】太陽能透射比(gt)計算 窗框表面太陽輻射吸收系數f：0.4 窗框的傳熱系數Uf：3.306W/m2.K 窗框的外表面積Asurf：0.110m2 窗框的外投影面積Af：0.110m2 窗框的外表面換熱系數hout：19 W/m2.K gf=f*Uf/(Asurf/Af*hout) =0.4*3.306/(0.110/0.110*19) =

45、0.070 2)【隔熱鋁合金框料】太陽能透射比(gt)計算 窗框表面太陽輻射吸收系數f：0.4 窗框的傳熱系數Uf：3.306W/m2.K 窗框的外表面積Asurf：0.110m2 窗框的外投影面積Af：0.110m2 窗框的外表面換熱系數hout：19 W/m2.K gf=f*Uf/(Asurf/Af*hout) =0.4*3.306/(0.110/0.110*19) =0.070 3)【隔熱鋁合金框料】太陽能透射比(gt)計算 窗框表面太陽輻射吸收系數f：0.4 窗框的傳熱系數Uf：3.306W/m2.K 窗框的外表面積Asurf：0.120m2 窗框的外投影面積Af：0.120m2 窗框

46、的外表面換熱系數hout：19 W/m2.K gf=f*Uf/(Asurf/Af*hout) =0.4*3.306/(0.120/0.120*19) =0.070 4)【隔熱鋁合金框料】太陽能透射比(gt)計算 窗框表面太陽輻射吸收系數f：0.4 窗框的傳熱系數Uf：3.306W/m2.K 窗框的外表面積Asurf：0.120m2 窗框的外投影面積Af：0.120m2 窗框的外表面換熱系數hout：19 W/m2.K gf=f*Uf/(Asurf/Af*hout) =0.4*3.306/(0.120/0.120*19) =0.070 5)【隔熱鋁合金框料】太陽能透射比(gt)計算 窗框表面太陽

47、輻射吸收系數f：0.4 窗框的傳熱系數Uf：3.306W/m2.K 窗框的外表面積Asurf：0.170m2 窗框的外投影面積Af：0.170m2 窗框的外表面換熱系數hout：19 W/m2.K gf=f*Uf/(Asurf/Af*hout) =0.4*3.306/(0.170/0.170*19) =0.070 6)【隔熱鋁合金框料】太陽能透射比(gt)計算 窗框表面太陽輻射吸收系數f：0.4 窗框的傳熱系數Uf：3.306W/m2.K 窗框的外表面積Asurf：0.150m2 窗框的外投影面積Af：0.150m2 窗框的外表面換熱系數hout：19 W/m2.K gf=f*Uf/(Asur

48、f/Af*hout) =0.4*3.306/(0.150/0.150*19) =0.070 2、玻璃區域的太陽能透射比(gg)： 玻璃區域的太陽能透射比gg：0.45 3、太陽能總透射比(gt)計算： 各玻璃板塊的面積：Ag m2 各玻璃板塊的太陽能透射比：gg 各窗框外表面投影面積：Af m2 各窗框的太陽能透射比：gf 整窗面積：At gt=(Af*gf+Ag*gg)/At =(0.110*0.070+0.110*0.070+0.120*0.070+0.120*0.070+0.170*0.070+0.150*0.070+0.75*0.45+2.18*0.45+0.57*0.45+1.43*

49、0.45)/5.710 =0.398 4、整窗遮陽系數(Sc)計算： 整窗遮陽系數：整窗太陽能總透射比與標準3mm厚透明玻璃的太陽能總透射比的比值。 標準3mm厚透明玻璃的太陽能總透射比理論值0.87 Sc=gt/0.87 =0.398/0.87 =0.457 該類地區門窗的遮陽系數不做要求。 七、可見光透射比(t)計算： 標準光源透過門窗構件成為室內的人眼可見光與投射到門窗構件上的人眼可見光，采用人眼視見函數加權的比值。 各玻璃板塊的面積：Ag(m2) 整窗面積：At(m2) 玻璃可見光透射比：v0.72 t=(Ag*v)/At =(4.930*0.72)/5.710 =0.622 八、結露

50、計算： 在進行建筑門窗產品性能分級時，所采用的標準計算條件如下： 室內環境溫度 Tin=20 室外環境溫度 Tout=-10 室內相對濕度 RH=30% 室外風速 V=4 m/s 室外平均輻射溫度等于室外環境氣溫 室內平均輻射溫度等于室內環境氣溫 1、室內空氣的飽和水蒸汽壓(Es)計算： 計算公式:Es=E0*10(a*t)/(b+t) 式中： E0 - 空氣溫度為0時的飽和水蒸汽壓，取E0=6.11 hPa t - 空氣溫度，20 a、b - 參數，對于水面（t0），a=7.5，b237.3；對于冰面（t0），a=9.5，b265.5 Es=E0*10(a*t)/(b+t) =6.11*10

51、(7.5*20)/(237.3+20) =23.389 2、在相對濕度f=30%下，空氣的水蒸汽壓(e)的計算： 空氣相對濕度f為： 30% 室內空氣的飽和水蒸汽壓(Es)：23.389 e=f*Es =0.30*23.389 =7.017 3、空氣結露點溫度(Td)計算： Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 注：lg(e/6.11)表示取以10為底，e/6.11的對數。 式中： Td - 空氣的結露點溫度， e - 空氣的水蒸汽壓，hPa a、b - 參數，對于水面（t0），a=7.5，b237.3；對于冰面（t0），a=9.5，b265.5 Td=b/(a/lg(e/6.11)-1

52、) 注：lg(e/6.11)表示取以10為底，e/6.11的對數。 =237.3/(7.5/lg(7.017/6.11)-1) =1.917 4、室內玻璃表面溫度(Tpj)計算： 1) 玻璃板塊：的室內表面溫度(Tpj)計算： 室內環境溫度Tin：20 室外環境溫度Tout：-10 玻璃傳熱系數Ug：2.075 玻璃內表面換熱系數 hbi= 8.0 W/m2.K Ug*(Tin-Tout)=hbi*(Tin-Tpj) Tpj=Tin-(Tin-Tout)*Ug/hbi =20-(20-(-10)*2.075/8 =12.219空氣結露點溫度1.917 該玻璃板塊的玻璃表面溫度Tpj=12.219。該玻璃板塊滿足結露性能要求。 2) 玻璃板塊：的室內表面溫度(Tpj)計算： 室內環境溫度Tin：20 室外環境溫度Tout：-10 玻璃傳熱系數Ug：2.075 玻璃內表面換熱系數 hbi= 8.0 W/m2.K Ug*(Tin-Tout)=hbi*(Tin-Tpj) Tpj=Tin-(Tin-Tout)*Ug/hbi =20-(20-(-10)*2.075/8 =12.219空氣結露點溫度1.917 該玻璃