计算书-设计926

1目录一、依据 2二、环境条件选定 2三、材料特性设定 4四、透明幕墙传热系数计算 51. 南、北立面半隐框幕墙传热系数的计算 .52. 南、北立面半隐框幕墙遮阳系数的计算 .133. 东、西立面半隐框幕墙传热系数的计算 .144. 东、西立面半隐框幕墙遮阳系数的计算 .16五、非透明幕墙传热系数计算 181. 半隐框玻璃幕墙层间封修部分传热系数的计算 .182. 铝单板幕墙传热系数的计算 .192一、依据：1、 民用建筑热工设计规范 GB 50176-932、 公共建筑节能设计标准 GB 50189-20053、 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ 75-20034、ISO 10077-1:2000-07;Thermal performance of windows, doors and shutters. Calculation of thermal transmittance. Part 1: Simplified method.5、prEN ISO 10077-2:2000-12; Thermal performance of windows, doors and shutters. Calculation of thermal transmittance. Part 2: Numerical method for frames.6、ISO 15099:2003; Thermal performance of window, doors and shading devices-Detailed calculations.二、环境条件选定根据 prEN ISO 10077-2:2000-12 得到以下计算条件：室内计算温度 ti=20，室内表面换热系数 hi=8 W/(m2K).室外计算温度 te=0，室外表面换热系数 he=23 W/(m2K).1.夏热冬冷地区维护结构传热系数和遮阳系数限值3维护结构部位 传热系数 K W/（K）屋面 0.70外墙（包括非透明幕墙） 1.0底面接触空气的架空或外挑楼板 1.0外窗（包括透明幕墙）传热系数 KW/（K）遮阳系数（东、南、西向/北向）窗墙面积比0.2 4.7 0.2窗墙面积比0.3 3.5 0.55/0.3窗墙面积比0.4 3.0 0.5/0.600.4窗墙面积比0.5 2.8 0.45/0.55单一朝向外窗（包括透明幕墙） 0.5窗墙面积比0.7 2.5 0.40/0.50屋顶透明部分 3.0 0.402. 夏热冬暖地区维护结构传热系数和遮阳系数限值维护结构部位 传热系数 K W/（K）屋面 0.90外墙（包括非透明幕墙） 1.5底面接触空气的架空或外挑楼板 1.5外窗（包括透明幕墙）传热系数 KW/（K）遮阳系数（东、南、西向/北向）窗墙面积比0.2 6.5 0.2窗墙面积比0.3 4.7 0.50/0.600.3窗墙面积比0.4 3.5 0.45/0.550.4窗墙面积比0.5 3.0 0.40/0.50单一朝向外窗（包括透明幕墙） 0.5窗墙面积比0.7 3.0 0.35/0.45屋顶透明部分 3.5 0.354深圳市属于夏热冬暖地区，根据公共建筑节能设计标准：本大厦南立面窗墙面积比为 0.635，故南立面的传热系数 K 应3.0 W/（K） ，遮阳系数应0.35；东立面窗墙面积比为 0.57，故东立面的传热系数 K 应3.0 W/（K） ，遮阳系数应0.35；北立面窗墙面积比为 0.59，故北立面的传热系数 K 应3.0 W/（K） ，遮阳系数应0.45；西立面窗墙面积比为 0.627，故西立面的传热系数 K 应3.0 W/（K） ，遮阳系数应0.35；非透明幕墙部分的传热系数 K 应1.5 W/（K）三、材料特性设定标准材料导热系数如下表：材料名称导热系数W/(mK)材料名称导热系数W/(mK)铝合金 160 玻璃 1.000三元乙丙 0.25 绝热板 0.035硅胶 0.35 聚苯乙烯泡沫 0.042FC 板（硅酸钙板） 0.16 保温岩棉 0.034（南玻集团）玻璃的性能参数：可见光% 太阳能%U 值W/(m2K)反射率名称、型号透过率 室外 室内透过率反射率冬季夜间夏季白天遮阳系数 SC56CEF16-50S+9A+6 43 34 16 27 39 2.0 2.06 0.37四、透明幕墙传热系数计算1. 南、北立面半隐框幕墙传热系数的计算半隐框幕墙采用了 6+9A+6mm lowE 中空钢化玻璃；选择南立面计算的分格如下图：（1）半隐框幕墙（显竖隐横）中竖框传热系数的计算：幕墙节点如下图：6竖框截面如下图：竖框截面图根据 10077-2，有以下公式：7Uf=( Lf2D- Upbp)/bf 式中：Uf 窗框截面的传热系数，W/(m 2K)；Lf2D 截面的导热系数， W/(mK).；Up 板中心的传热系数，W/(m 2K)；bf 窗框断面总宽度，m；bp 板的可见部分宽度，m；选择计算传热系数环境条件，通过采用 Therm5.2 计算，得到Lf 2D1.8834 W/(mK)UP =1/(1/8+0.021/0.035+1/23)=1.301 W/(m2K)Uf=( Lf2D- Upbp)/bf=(1.8834-1.301x0.246x2)/0.08=15.54 W/(m2K)横剖节点温度分布云图如下：横剖节点温度分布云图（2）.带开启幕墙中竖框传热系数的计算：8幕墙横剖节点如下图：竖框截面图如下：横框截面图选择计算传热系数环境条件，通过采用 Therm5.2 计算，得到Lf 2D2.017 W/(mK)UP =1/(1/8+0.021/0.035+1/23)=1.301 W/(m2K)Uf=( Lf2D- Upbp)/bf（2.017-1.301x0.25x2）/0.1211.3875 W/(m 2K)9节点温度分布云图如下图：节点温度分布云图（3）.带开启幕墙横框传热系数的计算：竖剖节点图如下：102125012025011横框截面图如下：横框截面图选择计算传热系数环境条件，通过采用 Therm5.2 计算，得到Lf 2D1.1478 W/(mK)UP =1/(1/8+0.021/0.035+1/23)=1.301 W/(m2K)Uf=( Lf2D- Upbp)/bf（1.1478-1.301x0.25x2）/0.124.144 W/(m 2K)12节点温度分布云图如下图：节点温度分布云图（4） 、总传热系数的计算13根据 ISO15099 得到以下公式：Ut(UfAf+UgAg+L）/ AtUt板块传热系数，W/(m 2K)Uf框的传热系数，W/(m 2K)Ug玻璃中心的传热系数，W/(m 2K)Af框的面积， m 2Ag玻璃中心的面积， m 2At板块的面积， m 2线传热系数，W/(mK)L玻璃的周长，m其中：At=2.9x5.4=15.66 m 2Ag=15.66-0.3288-0.336-0.208=14.7872 m2Af 横 =（2.9/2-0.08）x0.12x2=0.3288 m 2Af 竖 1= 1.4x0.12x2=0.336 m2Af 竖 2=（5.4-1.4x2）x0.08=0.208m 2Ug=2.0W/(m2K)Uf 横 =4.144 W/(m2K)Uf 竖 1=11.3875 W/(m2K)Uf 竖 2=15.54 W/(m2K)=0 W/(mK)Ut(UfAf+UgAg+L）/ At=（2.0x14.7872+4.144x0.3288+11.3875x0.336+15.54x0.208+0）14/15.66=2.426 W/(m2K)K=2.426 W/(m2K)3.0 W/(m2K)所以，南、北立面半隐框玻璃幕墙的传热系数满足公共建筑节能设计标准的要求。2. 南、北立面半隐框幕墙遮阳系数的计算玻璃的遮阳系数为 Sc 玻璃 =0.37；（1）.南立面外遮阳系数为（铝板包柱看做是垂直外遮阳）：SDv=avPF2+bvPF+1式中：遮阳板外挑系数 PFA/BA遮阳板外挑长度，m；B遮阳板根部到窗对边距离，m；av 、b v 计算系数，由公共建筑节能设计标准表 A.0.1差得。PFA/B0.25/2.90.0862av0.41、b v-0.72SDv=avPF2+bvPF+10.41x 0.0862 2-0.72x0.0862+10.941 SC= Sc 玻璃 x SDv=0.37x0.941=0.3480.35（2）.北立面外遮阳系数为（铝板包柱看做是垂直外遮阳）：15PFA/B0.25/2.90.0862av0.32、b v-0.61SDv=avPF2+bvPF+10.32x 0.0862 2-0.61x0.0862+10.94 SC= Sc 玻璃 x SDv=0.37x0.94=0.3480.45所以，南、北立面半隐框玻璃幕墙的遮阳系数满足公共建筑节能设计标准的要求。3. 东、西立面半隐框幕墙传热系数的计算半隐框幕墙采用了 6+9A+6mm lowE 中空钢化玻璃，选择东、西立面的计算分格如下图：16（1）.总传热系数的计算根据 ISO15099 得到以下公式：Ut(UfAf+UgAg+L）/ AtUt板块传热系数，W/(m 2K)Uf框的传热系数，W/(m 2K)Ug玻璃中心的传热系数，W/(m 2K)Af框的面积， m 2Ag玻璃中心的面积， m 2At板块的面积， m 2线传热系数，W/(mK)L玻璃的周长，m其中：At=2.4x5.4=12.96m 2Ag=12.96-0.2688-0.336-0.208=12.1472 m2Af 横 1=（2.4/2-0.08）x0.12x2=0.2688 m 2Af 竖 1= 1.4x0.12x2=0.336 m2Af 竖 2=（5.4-1.4x2）x0.08=0.208m 2Ug=2.0W/(m2K)Uf 横 =4.144 W/(m2K)Uf 竖 1=11.3875 W/(m2K)Uf 竖 2=15.54 W/(m2K)=0 W/(mK)Ut(UfAf+UgAg+L）/ At17=（2.0x12.1472+4.144x0.2688+11.3875x0.336+15.54x0.208+0）/12.1472=2.673 W/(m2K)K=2.673 W/(m2K)3.0 W/(m2K)所以，东、西立面半隐框幕墙的传热系数满足公共建筑节能设计标准的要求。4. 东、西立面半隐框幕墙遮阳系数的计算玻璃的遮阳系数为 Sc 玻璃 =0.37；（1）.东立面外遮阳系数为（铝板包柱看作是垂直外遮阳）：SDv=avPF2+bvPF+1式中：遮阳板外挑系数 PFA/BA遮阳板外挑长度，m；B遮阳板根部到窗对边距离，m；av 、b v 计算系数，由公共建筑节能设计标准表 A.0.1差得。PFA/B0.25/2.40.104av0.34、b v-0.68SDv=avPF2+bvPF+10.34x 0.104 2-0.68x0.104+10.933SC= Sc 玻璃 x SDv=0.37x0.933=0.3450.3518（2）.西立面半隐框幕墙遮阳系数的计算玻璃的遮阳系数为 Sc 玻璃 =0.37；东立面外遮阳系数为（铝板包柱看作是垂直外遮阳）：SDv=avPF2+bvPF+1式中：遮阳板外挑系数 PFA/BA遮阳板外挑长度，m；B遮阳板根部到窗对边距离，m；av 、b v 计算系数，由公共建筑节能设计标准表 A.0.1差得。PFA/B0.25/2.40.104av0.36、b v-0.72SDv=avPF2+bvPF+10.36x 0.104 2-0.72x0.104+10.9289SC= Sc 玻璃 x SDv=0.37x0.9289=0.3440.35所以，东、西立面半隐框幕墙的遮阳系数满足公共建筑节能设计标准的要求。 19五、非透明幕墙传热系数计算1. 半隐框玻璃幕墙层间封修部分传热系数的计算层间封修节点如下图：取分格为 2.4x1.2m，玻璃幕墙后有 0.3m 高的 100mm 厚的保温岩棉和0.1m 高 170 厚的防火岩棉，300mm 厚的钢筋混凝土梁：Re=0.11；R00.04玻璃幕墙热阻为：R 玻璃 1/2.673-0.11-0.040.224（.K/W）空气层热阻为：R 空 0.18（.K/W）100mm 厚岩棉热阻：R 棉 10.1/0.0342.94（.K/W）100mm 厚岩棉传热系数：K 1=1/(0.11+0.18+2.94+0.04)=0.306 W/(m2K)20170mm 厚岩棉热阻：R 棉 20.17/0.0345（.K/W）170mm 厚岩棉传热系数：K 2=1/(0.11+0.224+5+0.04)=0.186 W/(m2K)300mm 厚的钢筋混凝土梁热阻为：R 梁 0.3/1.740.172（.K/W）300mm 厚的钢筋混凝土梁传热系数为：K3=1/（0.11+0.224+0.18+0.172+0.04）1.377 W/(m 2K)传热系数加权平均得：K=（K 1xA1+K2xA2+K3xA3)/ At（0.306x0.3x2.4+0.186x0.1x2.4+1.377x0.8x2.4）/（2.4x1.2）1.01 W/(m 2K)K=1.01 W/(m2K)1.5 W/(m2K)半隐框玻璃幕墙层间封修部分的传热系数符合公共建筑节能设计标准 。2. 铝单板幕墙传热系数的计算3mm 厚铝单板，空气层厚度为 140mm，钢筋混凝土柱子为 1000mm 宽950mm 厚，两侧有 100mm 厚 30mm 宽的保温岩棉，铝板幕墙节点图如下：21空气层热阻为：R 空