建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程
热工计算流程

辐射换热系数
Hr
•自然界中的各个物体都在不停地想空间散发出辐射热,同时又在不停地吸收其他物体散 发出的辐射热,这种在物体表面之间由辐射与吸收综合作用下完成的热量传递就是辐射换 热。
线传热系数
定义:表示门窗或幕墙玻璃边缘与框的组合传热效应所产生附 加传热量的参数,简称线传热系数。 线传热系数,顾名思义,是通过框与玻璃接触,传递给玻 璃的热量散失,也就是边缘玻璃的额外热量损失。
LBNL软件计算实例
Optics
玻璃的光学分析
LBNL
Window
整窗玻璃的热工计 算及单片玻璃热工 性能计算 复杂模型的热工计 算
THERM
OPTICS
(1) 支持光谱和国际玻璃光谱数据格式; (2) 多层玻璃系统的光学热工性能计算与玻璃模拟设计; (3) 玻璃光谱曲线及颜色显示; (4) 玻璃表面温度计算及显示; (5) NFRC、ISO标准计算,玻璃更换厚度、膜层等模拟设计;
热工定义及 计算流程讲解
甘旭东
深圳市三鑫幕墙工程有限公司
内容摘要
1.热量散失的途径 2.热工计算重要参数的定义 3.线传热系数的介绍 4.LBNL软件计算计算实例 5.非透明幕墙手算方法 6.欧标、美标、国标U值区别 7.结露计算
玻璃幕墙热工计算

常熟--局幕墙热工性能计算书(一)本计算概况:气候分区:夏热冬冷地区工程所在城市:南京传热系数限值:≤2.80 (W/m2.K)遮阳系数限值(东、南、西向):≤0.45遮阳系数限值(北向):≤0.45(二)参考资料:《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005《居住建筑节能设计标准》DBJ 01-602-2004《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2003《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(JGJ/T151-2008)《建筑门窗幕墙热工计算及分析系统(W-Energy 2010)》(三)计算基本条件:1.计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工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。
2.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规定的计算条件。
3.以下计算条件可供参考:(1)各种情况下都应选用下列光谱:S(λ):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1);D(λ):标准光源(CIE D65,ISO 10526)光谱函数;R(λ):视见函数(ISO/CIE 10527)。
(2)冬季计算标准条件应为:室内环境温度 T in=20℃室外环境温度 T ou t=0℃内表面对流换热系数 h c,in=3.6 W/m2.K外表面对流换热系数 h c,out=20 W/m2.K太阳辐射照度 I s=300 W/m2(3)夏季计算标准条件应为:室内环境温度 T in=25℃室外环境温度 T ou t=30℃外表面对流换热系数 h c,in=2.5 W/m2.K外表面对流换热系数 h c,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度 T rm=T out太阳辐射照度 I s=500 W/m2(4)计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取I s= 0 W/m2。
建筑门窗幕墙热工计算

• 实际工程,当室内气流速度足够小(即小于 0.3m/s),内表面的对流换热应按自然对流换 热计算。 • 内表面的对流热换热按自然对流计算时,自然 对流换热系数:
hc,in=3.6 W/m2.K (冬季) hc,in=2.5 W/m2.K (夏季)
hr .in
4.4 i 0.84
对流换热计算
hc,out 4 4Vs
性能计算 节能计算
hc,out 4.7 7.6Vs
综合对流和辐射换热
• 外表面或内表面的换热:
q h(Ts Tn )
• 式中:
h hr hc
建筑门窗幕墙的热工计算 目
(1)设计、计算边界条件 (2)幕墙、门窗几何描述与热工性能指标规范
录
1)门窗几何描述与热工计算
• 当内表面有较高速度气流时,室内对流换热按 强制对流计算。门窗内侧强制对流用下列关系 式计算。
hc,in 4 4Vs
• VS为门窗壁面附近的气流速度,m/s。
外表面对流换热
• 外表面对流换热应按强制对流换热计算。 外边界层对流换热的热流密度按下式计 算:
qc,in hc,out (Ts,out Tout )
lg lg
玻璃
Ag
整窗的传热系数计算
• 整窗的传热系数的计算公式为:
Ut
AU
g
g
A f U f At
Ag为窗玻璃面积; Af为窗框的投射面积; 为玻璃区域的周长; Ug为窗玻璃(或者不透明板)中央区域的传热系数; Uf为窗框的面传热系数,见第5章; Ψ 为窗框和窗玻璃(或者不透明板)之间的线传热系数。
建筑门窗幕墙热工计算
建筑门窗幕墙的热工计算 目
【建筑工程管理】建筑幕墙热工计算

【建筑⼯程管理】建筑幕墙热⼯计算第三章建筑门窗玻璃幕墙热⼯计算⼀、整樘窗热⼯性能计算窗由多个部分组成,窗框、玻璃(或其它⾯板)等部分的光学性能和传热特性各不⼀样,在计算整窗的传热系数、遮阳系数以及可见光透射⽐时,应采⽤各部分的相应数值按⾯积进⾏加权平均计算。
窗玻璃(或者其它镶嵌板)边缘与窗框的组合传热效应所产⽣的附加传热以附加线传热系数(ψ)表达,简称“线传热系数”,应按照本章“框的传热计算”进⾏计算。
窗框的传热系数、太阳能总透射⽐按照本章“框的传热计算”进⾏计算。
窗玻璃的传热系数、太阳能总透射⽐、可见光透射⽐按照本章“玻璃光学热⼯性能计算”进⾏计算。
(⼀)整樘窗⼏何描述整樘窗应根据框截⾯的不同对窗框进⾏分类,每个不同类型窗框截⾯均应计算框传热系数、线传热系数。
不同类型窗框相交部分的传热系数可采⽤邻近框中较⾼的传热系数代替。
1、窗⾯积划分窗在进⾏热⼯计算时应按图3-1进⾏⾯积划分:(1)窗框的投影⾯积A f:从室内、外两侧分别投影,得到的可视框投影⾯积中的较⼤值,简称“窗框⾯积”;(2)玻璃的投影⾯积A g(或其它镶嵌板的投影⾯积A p):指从室内、外侧可见玻璃(或其它镶嵌板)边缘围合⾯积的较⼩值,简称“玻璃⾯积”;(3)整樘窗的总投影⾯积A t:窗框⾯积A f与窗玻璃⾯积A g(或其它镶嵌板的⾯积A p)之和,简称“窗⾯积”。
2、窗玻璃区域周长划分玻璃和框结合处的线传热系数对应的边缘长度l ψ应为框与玻璃室内、外接缝长度的较⼤值,见图3-2所⽰。
(⼆)整樘窗传热系数计算整樘窗的传热系数U t 采⽤下式计算:(3-1)式中:U t ——整樘窗的传热系数[W/(m 2·K)];A g ——窗玻璃(或者其它镶嵌板)⾯积(m 2); A f ——窗框⾯积(m 2); A t ——整樘窗⾯积(m 2);l ψ——玻璃区域(或者其它镶嵌板区域)的边缘长度(m );U g ——窗玻璃(或者其它镶嵌板)的传热系数[W/(m 2·K)],按本章“玻璃光学热⼯性能计算”计算;U f ——窗框的传热系数[W/(m 2·K)],按本章“框的传热计算”计算;ψ——窗框和窗玻璃(或者其它镶嵌板)之间的线传热系数[W/(m 2·K )],按本章“框玻璃图3-2 窗玻璃区域周长⽰图的传热计算”计算。
建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程2020局部修订全文

建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程Calculation specification for thermal performance of windows, doors and glass curtain-wallsJGJ/T***-20**批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期: 2 0 ×× 年× 月 1 日中国建筑工业出版社20×× 北京修订说明本次局部修订是根据住房和城乡建设部《关于执行2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》(建标标便[2019]21号)的要求,由广东省建筑科学研究院集团股份有限公司会同有关单位对《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151—2008进行局部修订。
本次修订的主要内容是:将采光顶纳入本规程;加入太阳得热系数的概念及相关计算;与《民用建筑热工设计规范》GB50176协调一致;细化数值模拟的要求等。
本规范中下划线表示修改的内容;用黑体字表示的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理,由广东省建筑科学研究院集团股份有限公司负责具体技术内容的解释。
执行过程中如有意见或建议,请寄送至广东省建筑科学研究院集团股份有限公司(地址:广东省广州市先烈东路121号,邮编:510500)。
本次局部修订的主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:广东省建筑科学研究院集团股份有限公司参编单位:中国建筑科学研究院华南理工大学深圳市建筑科学研究院集团股份有限公司清华大学福建省建筑科学研究院中国南玻集团广东省建设科技与标准化协会泰诺风保泰(苏州)隔热材料有限公司深圳市新山幕墙技术咨询有限公司广州建筑装饰集团有限公司江苏赛迪乐节能科技有限公司广州行盛玻璃幕墙工程有限公司深圳市保利达建设工程有限公司主要起草人:主要审查人:《建筑门窗幕墙热工计算规程》JGJ/T 151—2008修订对照表(方框部分为删除内容,下划线部分为增加内容)7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定:1框的传热系数U f 应在计算窗或幕墙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/(m K)]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b p 不应小于200mm (图7.1.2);图7.1.2 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q w ,并应按下式整理:()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=(7.1.2-1)f pp D2f f b b U L U ⋅-=(7.1.2-2)()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=(7.1.2-3) 7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定:1框的传热系数U f 应在计算窗或幕墙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/(m K)]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b p 不应小于200mm (图7.1.2);图7.1.2 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q w ,并应按下式整理:()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=(7.1.2-1)f pp D2f f b b U L U ⋅-=(7.1.2-2) ()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=(7.1.2-3)7.1.3 框与面板接缝传热系数计算模型示意图2 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:()对值大于水平表面之间的温度差的绝对值,7.4.9 转换后空腔的热流方向应由空腔的垂直和水平表面之间温差来确定(图7.4.9),并应符合下列规定:1如果空腔垂直表面之间温度差的绝对值大于水平表面之间温度差的绝对值,即rt lf tp boT T T T-≥-时,热流方向是水平的;2如果空腔水平表面之间温度差的绝对值大于垂直表面之间温度差的绝对值时,热流方向应按下列规定确定:1)空腔顶部水平表面温度小于空腔底部水平表面温度,即rt lf tp boT T T T-<-,tp boT T<时,热流方向为向上;2)空腔顶部水平表面温度大于空腔底部水平表面温度,即rt lf tp boT T T T-<-,tp boT T>时,热流方向为向下。
建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程

建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程〔征求意见稿〕◇ 1 总那么◇ 2 术语、符号◇3根本规定◇4玻璃光学热工性能◇5框的传热计算◇6空气层传热计算◇7整窗热工性能计算◇8建筑幕墙热工计算◇9遮阳系统计算◇10结露计算◇附录1 总那么为在建筑门窗、玻璃幕墙工程中贯彻执行国家的建筑节能政策,使门窗、玻璃幕墙工程的节能设计和产品设计做到技术先进、经济合理,方便进展门窗、玻璃幕墙产品的节能性能评价,制定本规程。
本规程适用于建筑工程中作为外围护构造使用的建筑外门窗、玻璃幕墙的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、结露性能的计算。
本规程是参照国际标准ISO15099、ISO10077、ISO10211等系列标准,结合我国现行的相关标准制定的。
本规程所计算的传热系数和遮阳系数是在建筑门窗、玻璃幕墙空气渗透量为零的情况下、采用稳态传热计算得到的,实际使用时应考虑空气渗透对热工性能和节能计算的影响。
实际工程所用建筑门窗、玻璃幕墙的室内外热工计算条件应符合相应的建筑热工设计标准和建筑节能设计标准。
建筑门窗、玻璃幕墙所用材料的热工计算参数除使用本规程给出的参数外,还应符合其它强制性的热工设计标准和建筑节能设计标准的相关规定。
实际工程中所使用材料的热工参数应按照相应材料的实际参数选取。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1夏季标准计算条件standard summer environmental condition用于门窗或幕墙产品设计、性能评价热工性能参数计算的夏季标准热工计算环境条件。
2.1.2冬季标准计算条件standard winter environmental condition用于门窗或幕墙产品设计、性能评价热工性能参数计算的冬季标准热工计算环境条件。
2.1.3传热系数〔U〕thermal transmittance门窗或幕墙两侧环境温度差为1℃时,在单位时间内通过单位面积围护构造的传热量。
2.1.4太阳能总透射比〔g〕total solar energy transmittance通过门窗或幕墙构件成为室内得热量的太阳辐射与投射到门窗或幕墙构件上的太阳辐射的比值。
建筑门窗热功性能计算书(5+12+5)

建筑门窗热功性能计算书I、设计依据:《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003《民用建筑热功设计规范》GB50176-93《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(征求意见稿)相关计算和定义均按照ISO10077-1和ISO10077-2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工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(λ):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1)D(λ):标准光源光谱函数(CIE D65,ISO 10526)R(λ):视见函数(ISO/CIE 10527)。
4、冬季计算标准条件应为:室内环境温度:T in=20℃室外环境温度:T out=0℃内表面对流换热系数:h c,in=3.6 W/m2.K外表面对流换热系数:h c,out=20 W/m2.K室外平均辐射温度:T rm =Tout太阳辐射照度:I s=300 W/m25、夏季计算标准条件应为:室内环境温度:T in=25℃室外环境温度:T out=30℃内表面对流换热系数:h c,in=2.5 W/m2.K外表面对流换热系数:h c,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度:T rm=Tout太阳辐射照度:I s=500 W/m26、计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取I s= 0 W/m2。
7、计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件,并取T out=25℃8、抗结露性能计算的标准边界条件应为:室内环境温度:T in=20℃室外环境温度:T out=-10℃或-20℃室内相对湿度:RH=30%、50%、70%室外风速:V=4m/s9、计算框的太阳能总透射比g f应使用下列边界条件q in=α* Isq in:通过框传向室内的净热流(W/m2)α:框表面太阳辐射吸收系数I s:太阳辐射照度(Is=500W/m2)10、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11、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。
建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程

《建筑门窗幕墙热工计算规程》JGJ/T 151—2008修订对照表(方框部分为删除内容,下划线部分为增加内容)s in outhh + 璃室内表面室外表面s inouth h +内表面换外表面换7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定:1 框的传热系数U f 应在计算窗或幕墙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/(m K)]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b p 不应小于200mm (图7.1.2);图7.1.2 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q w ,并应按下式整理:()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=(7.1.2-1)fpp D 2f f b b U L U ⋅-=(7.1.2-2)()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=(7.1.2-3) 式中 U f ——框的传热系数[W/(m 2 K)]; 7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定:1 框的传热系数U f 应在计算窗或幕墙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/(m K)]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b p 不应小于200mm (图7.1.2);图7.1.2 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q w ,并应按下式整理:()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=(7.1.2-1)fpp D2f f b b U L U ⋅-=(7.1.2-2)()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=(7.1.2-3)式中:U f ——框的传热系数[W/(m 2 K)];7.1.3 框与面板接缝传热系数计算模型示意图2 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:()对值大于水平表面之间的温度差的绝对值,7.4.9 转换后空腔的热流方向应由空腔的垂直和水平表面之间温差来确定(图7.4.9),并应符合下列规定:1如果空腔垂直表面之间温度差的绝对值大于水平表面之间温度差的绝对值,即rt lf tp boT T T T-≥-时,热流方向是水平的;2如果空腔水平表面之间温度差的绝对值大于垂直表面之间温度差的绝对值时,热流方向应按下列规定确定:1)空腔顶部水平表面温度小于空腔底部水平表面温度,即rt lf tp boT T T T-<-,tp boT T<时,热流方向为向上;2)空腔顶部水平表面温度大于空腔底部水平表面温度,即rt lf tp boT T T T-<-,tp boT T>时,热流方向为向下。
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建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程(征求意见稿)◇ 1 总则◇ 2 术语、符号◇3基本规定◇4玻璃光学热工性能◇5框的传热计算◇6空气层传热计算◇7整窗热工性能计算◇8建筑幕墙热工计算◇9遮阳系统计算◇10结露计算◇附录1 总则1.0.1为在建筑门窗、玻璃幕墙工程中贯彻执行国家的建筑节能政策,使门窗、玻璃幕墙工程的节能设计和产品设计做到技术先进、经济合理,方便进行门窗、玻璃幕墙产品的节能性能评价,制定本规程。
1.0.2本规程适用于建筑工程中作为外围护结构使用的建筑外门窗、玻璃幕墙的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、结露性能的计算。
1.0.3本规程是参照国际标准ISO15099、ISO10077、ISO10211等系列标准,结合我国现行的相关标准制定的。
1.0.4本规程所计算的传热系数和遮阳系数是在建筑门窗、玻璃幕墙空气渗透量为零的情况下、采用稳态传热计算得到的,实际使用时应考虑空气渗透对热工性能和节能计算的影响。
1.0.5实际工程所用建筑门窗、玻璃幕墙的室内外热工计算条件应符合相应的建筑热工设计标准和建筑节能设计标准。
1.0.6建筑门窗、玻璃幕墙所用材料的热工计算参数除使用本规程给出的参数外,还应符合其它强制性的热工设计标准和建筑节能设计标准的相关规定。
实际工程中所使用材料的热工参数应按照相应材料的实际参数选取。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1夏季标准计算条件standard summer environmental condition用于门窗或幕墙产品设计、性能评价热工性能参数计算的夏季标准热工计算环境条件。
2.1.2冬季标准计算条件standard winter environmental condition用于门窗或幕墙产品设计、性能评价热工性能参数计算的冬季标准热工计算环境条件。
2.1.3传热系数(U)thermal transmittance门窗或幕墙两侧环境温度差为1℃时,在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量。
2.1.4太阳能总透射比(g)total solar energy transmittance通过门窗或幕墙构件成为室内得热量的太阳辐射与投射到门窗或幕墙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。
2.1.5遮阳系数(SC)shading coefficient在给定条件下,太阳辐射透过外窗或幕墙所形成的室内得热量,与相同条件下透过相同面积的标准玻璃(3mm厚透明玻璃)所形成的太阳辐射得热量之比。
2.1.6可见光透射比visible transmittance标准光源透过门窗或幕墙构件成为室内的人眼可见光与投射到门窗或幕墙构件上的人眼可见光,采用人眼视见函数加权的比值。
2.1.7可视部分vision area太阳直射光入射后,其直接透射主要为直射透射的门窗或幕墙部分。
2.1.8露点温度dew point temperatures在恒定压力、恒定的水蒸气含量条件下,当空气发生饱和水蒸气状态时(相对湿度等于100%,在物体表面有水气凝结时)的温度。
2.2符号2.2.1 本规程采用如下符号:A——面积,m2;A——高宽比A i——第i层空腔吸收的太阳能c p——常压下的比热容d——厚度,m;S(λ)——标准太阳辐射光谱函数D(λ) ——标准光源(CIE D65,ISO 10526)光谱函数g——太阳能总透射比g——重力加速度h——表面换热系数,W/m2·K;H——空气间层高度,m;——在第i层和第i+1层玻璃层之间向外的辐射照度,W/m2;——在第i层和第i+1层玻璃层之间向内的辐射照度,W/m2;I——太阳辐射照度,W/m2;J——辐射强度,W/m2;L——玻璃系统空气间层长度,m;L2D——二维传热计算的截面线传热系数,W/(m.K);l——长度,m;N——玻璃层数加2;——摩尔质量,mol;——努塞尔数(Nusselt number);P——压力,Pa;Q——热流量,W;q——热流密度,W/m2;——气体常数,J/(kmol·K);R——热阻,m2·K/W;——瑞利数(Rayleigh number);——基于长度x的瑞利数(Rayleigh number);S i——第i层玻璃吸收的太阳辐射,W/ m2;t——厚度,m;——框内空腔垂直于热流的最大尺寸,m;T——温度,K;T10——抗结露性能评价指标;u——邻近表面的气流速度,m/s;U——传热系数,W/m2·K;V——窗或幕墙附近自由流流速,或某个部位的平均气流速度,m/s;V(λ)——视见函数(ISO/CIE 10527);α——太阳辐射吸收系数;β——填充气体热膨胀系数,K-1;ε——半球发射率;σ——斯蒂芬-波尔兹曼常数,5.67×10-8W/m2.K4;λ——导热系数,W/m·K;μ——流体运动粘度,g/m·s;ψ——线传热系数,W/m·K;ρ——密度,kg/m3;ρ——反射系数;τ——透射系数;2.2.2 本规程的符号采用以下注脚:表2.2.2注脚3 基本规定3.1 计算环境边界条件3.1.1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。
3.1.2计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工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。
3.1.3各种情况下都应选用下列光谱:S(λ):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1);D(λ):标准光源光谱函数(CIE D65,ISO 10526); R(λ):视见函数(ISO/CIE 10527)。
3.1.4冬季计算标准条件应为:T in=20℃T out=0℃h c,in=3.6 W/m2.Kh c,out =20 W/m2.KT rm =T outI s=300 W/m23.1.5 夏季计算标准条件应为:T in=25℃T out=30℃h c,in=2.5 W/m2.Kh c,out =16 W/m2.KT rm =T outI s=500 W/m23.1.6计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取I s= 0 W/m2。
3.1.7计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件,并取T out=25℃。
3.1.8抗结露性能计算的标准边界条件应为:室内环境温度:20℃;室外环境温度:-10℃,-20℃;室内相对湿度:30%、50%、70%;室外风速:4m/s。
3.1.9计算框的太阳能总透射比g f应使用下列边界条件:(3.1.7)式中:——框表面太阳辐射吸收系数;I s——太阳辐射照度。
3.1.10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。
3.2 对流换热计算3.2.1当室内气流速度足够小(小于0.3m/s)时,内表面的对流换热应按自然对流换热计算;当气流速度大于0.3m/s时,应按强迫对流和混合对流计算。
设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,门窗或幕墙室内表面的对流换热系数应符合3.1节的规定。
3.2.2内表面的对流热换热按自然对流计算时,自然对流换热系数h c,in应根据努赛尔数(Nusselt number)Nu的值确定,并按下式计算:(3.2.2-1)式中:λ——空气导热系数;H——窗高。
努赛尔数Nu是基于窗高H的雷利数Ra H的函数,雷利数Ra H由下式表示:(3.2.2-2)式中:T m.f为平均气流温度,用下式表示:(3.2.2-3)努赛尔数Nu的值应是表面倾斜角度θ(规定见图)的函数,当室内温度高于门窗内表面温度(即T in>T b,n)时,努赛尔数Nu的值可采用以下各式计算:1)倾斜角度θ由0°到15°(0°≤θ<15°):(3.2.2-4)2)倾斜角度θ由15°到90°(15°≤θ≤90°):(3.2.2-5)(3.2.2-6)θ采用度(°)(3.2.2-7)3)倾斜角度θ由90°到179°(90°〈θ≤179°〉:(3.2.2-8)4)倾斜角度θ由179°到180°(179°<θ≤180°):(3.2.2-9)当室内温度低于门窗内表面温度(T in<T b,n)时,倾斜角度θ应以180°-θ代替θ进行计算。
3.2.3在实际工程中,当内表面有较高速度气流时,室内对流换热按强制对流计算。
门窗内侧强制对流用下列关系式计算(ISO 6946)。
(3.2.3)式中:V S ——门窗壁面附近的气流速度,m/s。
3.2.4外表面对流换热应按强制对流换热计算。
设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,门窗或幕墙室外表面的对流换热系数应符合3.1节的规定。
3.2.5当进行工程设计或评价实际工程用产品性能计算时,外表面对流换热系数应用下列关系式计算:(3.2.5)式中:V S ——门窗壁面附近的气流速度,m/s。
3.2.6当进行建筑的全年能耗计算时,门窗或幕墙构件外表面对流换热系数应用下列关系式计算:(3.2.6)3.2.7门窗、幕墙附近的风速应按照门窗、幕墙的朝向和吹向建筑的风向和风速确定。
1如果门窗所在的建筑表面是迎风的,V S应按下式计算:;V >2 ;m/s(3.2.7-1);V ≤2 ;m/s(3.2.7-2)式中:V ——在开阔地上测出的风速。
2 如果门窗所在的建筑表面为背风时,V S应按下式计算:m/s(3.2.7-3)3 为了确定表面是迎风的还是背风的,要计算相对于墙面的风向γ(见图)(3.2.7-4)如果,则;如果,表面为迎风向,否则表面为背风向。
式中:——风向(由北朝顺时针测量的角度,见图);——墙的方位(由南向西为正,反之为负,见图);n ——墙的法向方向;N ——北向;S ——南向。
图3.2.7 确定风向和墙的方位示意图3.2.8当外表面风速较低时,外表面自然对流换热系数,用努赛尔数来确定。
(3.2.8-1)式中:λ——空气的导热系数;H ——空腔高度。
努赛尔数Nu是雷利数Ra H和空腔高度H的函数,雷利数Ra H应由下式确定:(3.2.8-2)依据平均气流温度,评价各种流体性质。
(3.2.8-3)式中:T out ——室外空气温度;T s,out ——幕墙门窗外表面温度。
外表面对流换热系数的计算与3.2.2内表面计算相同,倾角θ应由补角(180°-θ)代替。
3.3长波辐射换热3.3.1室外平均辐射温度的取值应分为两种应用条件:实际工程条件和用于建筑门窗、玻璃幕墙定型产品性能设计或评价。