LowE玻璃热工计算.docx

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§1热工性能分析
建筑幕墙作为主体构造的外围护体系,和建筑物一样,要满足安全、适用、耐久性的要求。为了满足建筑设计中的保温节能要求,我们依据现有建筑热工设计标准及《公共建筑节能设计标准》等有关标准,对本工程幕墙体系的热工性能进展了设计与计算!
§
鉴于国内暂无针对幕墙的热工设计标准,故本工程的计算参考以下相关标准及资料:《民用建筑热工设计标准》… GB50176—93
《玻璃幕墙工程技术标准》… JGJ102—2023
《公共建筑节能设计标准》… GB50189-2023
§
1、外围护体系热传导系数最大值〔以下简称为K值〕
夏热冻冷地区依据《公共建筑节能设计标准》透亮局部的围护体系传热系数按标准取
K
max
=·K〔〕,现依据设计要求取K

max
=·K,不透亮局部
-
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的围护体系传热系数最大值取K

max
=·K
-
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2、
依据《民用建筑热工设计标准》,最小传热阻系指围护构造在规定的室外计算温度和室内计算温度条件下,为保证围护构造内外表温度不低于室内空气露点,从而避开结露,同时避开人体与内外表之间的辐射换热过多而引起的不舒适感所必需的传热阻。
依据《民用建筑热工设计标准》GB50176-,其围护构造的传热阻应依据技术经济比较确定,且应符合国家有关节能标准的要求,其最小传热阻应按下式计算确定:
-
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t
R =〔i-
t〕nR
te i
-
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式 中:
[D]
-
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-
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R

----围护构造最小传热阻〔m2·K/W〕
-
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t 冬季室内计算温度〔0C〕,一般居住建筑取200C
i
t 围护构造冬季室外计算温度〔0C〕;
e
n 温差修正系数;
R 围护构造内外表换热阻;
i
[Dt] 室内空气与围护构造内外表之间的温差〔0C〕。
3、各种材料R值计算
查《民用建筑热工设计标准》GB50176-93,得到围护体系的传热阻计算公式如下:
-
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R =R
0 i
R+R()()
e
-
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式 中:
R 围护体系热阻,m2·K/W;
0
R 内外表换热阻,m2·K/W,;
i
R 外外表换热阻,m2·K/W,;
e
R 材料层的热阻,m2·K/W。
查《民用建筑热工设计标准》GB50176-93,得到单一材料层的热阻计算公式如下:
R=l/s
式 中:
R 材料层的总热阻,m2·K/W;
l 材料层的厚度,m;
s 材料的导热系数,W/m·K。
查《民用建筑热工设计标准》GB50176-93,得到多层围护体系的热阻计算公式如下:
-
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R=R+R
1 2
式 中:
+×××+R
n
-
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R 材料层的总热阻,m2·K/W;
-
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R、R…R
1 2 n
----各层材料的热阻,m2·K/W。
-
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4、各种幕墙K值计算
查《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2023,得到幕墙平均传热系数计算公式如下:
KA+K A +K A
-
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K = 0m
0 B1 B1 B2 B2
A+A +A
-
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0
式 中:
B1 B2
-
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K 外墙的平均热传导系数,W/m2·K;
m
K 外墙主体部位的热传导系数,W/m2·K,按《民用建筑热工设计标准》GB50017
0
-93的规定计算;
K ----横龙骨的热传导系数,W/m2·K;
B1
K ----竖龙骨的热传导系数,W/m2·K;
B2
A----外墙主体部位的面积,m2;
0
A ----单块幕墙横龙骨的面积,m2;
B1
A ----单块幕墙竖龙骨的面积,m2。
B2
5、幕墙K值分级指标
以传热系数K进展分级,其分级指标应符合下表规定。
分级指标
等
级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
K
K≤
<K≤
<K≤
<K≤
§、透亮幕墙系统传热系数〔K≤/(m2K)〕
-
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〔1〕玻璃幕墙透光局部传热系数〔〕
6+9A+6mm中空Low-E玻璃〔1200×1500〕玻璃局部传热系数K:
-
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铝框局部:A
=´+´=
-
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铝
K =/(m2

×K)
-
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玻璃局部:A
铝
=´-=
-
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玻
K = 〔由厂家供给暂取为K=/(m2·K)〕
玻 (m2×K)
按面积加权平均:
-
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K A
K = 铝铝
0 A
K A
玻玻
A
-
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铝 玻
=´8+´+
-
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=
(m2
<
×K) (m2

×K)
-
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透亮局部满足设计要求!
二、非透亮幕墙系统传热系数〔K≤/(m2·K)〕
〔1〕、玻璃幕墙非透光局部传热系数
1、6mm单片白玻〔1200×1000〕,后置50mm保温棉,300mm厚钢筋砼梁玻璃局部传热系数K:
-
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铝框局部:A
=´+´=
-
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B
K=8W/(m2

×K)
-
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玻璃局部:A
B
=´-=
-
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玻
K玻=(m2×K) 〔由厂家供给暂取为K=/(m2·K)〕
-
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按面积加权平均:
-
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K A
K = 铝铝
0 A
K A
玻玻
A
=´8+´=
+

(m2×K)
-
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铝 玻
R0 材料热阻,m2·K/W;
R 玻璃热阻,m2·K/W,
玻
R = 1 =·K/W
玻
-
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R
保温棉
----保温棉热阻,m2·K/W
R =l/s=·K/W;
c c c
-
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-
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T
保温棉
s
----保温棉厚度,取50mm;
----保温棉导热系数,·K
-
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保温棉
R 砼热阻,m2·K/W
砼
R =l/s=·K/W;
c c c
R ----空气层热阻,m2·K/W;·K/W,·K/W〔本工程均为
A
60mm以上〕
T ----砼厚度,取300mm;
砼
s ----砼导热系数,·K
砼
夏季:R =R +R +R +R =+++=·K
0 玻 A 保温棉 砼
K =1/R=1/=·K<·K
0 0
冬季:R =R +R +R +R =+++=·K
0 玻 A 保温棉 砼
K =1/R=1/=·K<·K
0 0
非透亮局部满足设计要求!二、遮阳系数:
-
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无外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数。依据《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2023的规定,按标准遮阳系数≤,
选用6+9A+;〔依据厂家供给参数,暂取〕
三、结露分析:
冬季温度计算:
室外温度:t =0°C
e
室内温度:t =20°C〔默认〕j =95%
i e
1、铝型材分析:
铝型材内外表温度:
-
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q=t
i i
t-t
-
i e
R
0
Rz=20-
i
20

´´=°C
-
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上海市日平均蒸气压为2200´=2090Pa>1795Pa
同一标段,型材不会结露,而玻璃内外表会结露
2、玻璃分析:
6+9A+6中空镀膜玻璃
当室外温度达t
e
=°C
玻璃内外表温度如下:
q=t-t-t
i
i
i
R
e
Rz=20-
i

´´=°C
如图,标准大气压下对应饱和水蒸气分压力1795Pa
0

上海市日平均蒸气压为2200´=2090Pa<
玻璃内外表才不会结露。
-
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结露计算满足设计要求!
-
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