热工性能计算书.doc

建筑门窗热工性能计算书 泗泾颐景园铝合金门窗工程参考资料: 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 BKCADPM集成系统(BKCADPM2006版)一、基本计算参数： 本计算为门窗的热工性能计算。1.门窗计算单元的有关参数 总宽： W=1800mm 总高： H=1800mm 门窗的总面积： At=WH=3.24 m2 门窗玻璃总面积： Ag=2.61 m2 门窗框总面积： Af=0.63 m2 玻璃区域周长： l= 13 m二、门窗的传热系数计算： 1.门窗框的传热系数Uf框的传热系数Uf：可以通过输入数据，用二维有限单元法进行数字计算，得到窗框的传热系数。在没有详细的计算结果可以应用时，可以应用按以下方法得到窗框的传热系数。本系统中给出的所有的数值全部是窗垂直安装的情况。传热系数的数值包括了外框面积的影响。计算传热系数的数值时取内表面换热系数hin=8.0 W/m2K和外表面换热系数hout=23 W/m2K。(1) 塑料窗框：窗框材料窗框种类Uf(W/m2K)聚胺脂带有金属加强筋净厚度5mm2.8PVC腔体截面从室内到室外为两腔结构2.2从室内到室外为三腔结构2.0表E.0.2-1 带有金属钢衬的塑料窗框的传热系数(2) 木窗框木窗框的Uf值是在水气含量在12%的情况下获得，窗框厚度df的定义见图E.0.2-2。Uf的数值可以从图E.0.2-1中选取。图E.0.2-1:木窗框以及金属-木窗框的热传递与窗框厚度df的关系图E.0.2-2:不同窗户系统窗框厚度df的定义(3) 金属窗框：框的传热系数Uf的数值可以通过下列程序获得：a)对没有热断桥的金属框，使用Uf0 =5.9 W/(m2K)；b)对具有断桥的金属框，Uf0的数值从图E.0.2-3中粗线中选取；图E.0.2-3 带热断桥的金属窗框的传热系数值金属窗框Rf的热阻通过下式获得： （E.0.2-1）金属窗框Uf的传热系数公式为： （E.0.2-2）图E.0.2-4 截面类型1（采用导热系数低于0.3W/m.K的隔热条） 式中：Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e窗各部件面积，m2；其定义如图E.0.2-5所示。图E.0.2-5 窗各部件面积划分示意图hi窗框的内表面换热系数，W/m2K；he窗框的外表面换热系数，W/m2K；Rf窗框截面的热阻（隔热条的导热系数为0.20.3W/m.K），m2K/W。d热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离；bj热断桥j的宽度；bf窗框的宽度（）。图E.0.2-6 截面类型2（采用导热系数低于0.2W/m.K的泡沫材料）其中：d热断桥对应的铝合金截面之间的最小距离；bj热断桥的宽度j;bf窗框的宽度（）。所以， 55系列断桥平开窗的d = 10mm 从图E.0.2-3中粗线中选取 门窗框的传热系数: Uf=3.38W/m2.K2.门窗框与玻璃结合处的线传热系数窗框与玻璃结合处的线传热系数：窗框与玻璃结合处的线传热系数，主要描述了在窗框、玻璃和间隔层之间交互作用下附加的热传递，线性热传递传热系数主要受间隔层材料传导率的影响。在没有精确计算的情况下，可采用表E.0.3估算窗框与玻璃结合处的线传热系数：表E.0.3铝合金、钢（不包括不锈钢）中空玻璃的线传热系数窗框材料双层或者三层未镀膜充气或者不充气中空玻璃 ( W/m.K)双层Low-E镀膜三层采用两片Low-E镀膜充气或者不充气中空玻璃 ( W/m.K)木窗框和塑料窗框0.040.06带热断桥的金属窗框0.060.08没有断桥的金属窗框00.02注：这些值用来计算低辐射的中空玻璃窗，Ug=1.3W/(m2.K)，以及更低传热系数的中空玻璃。线传热系数=0.08W/m.K3.玻璃的传热系数Ug 选择玻璃类型： 单中空玻璃 玻璃采用Low-E玻璃。 玻璃采用5.0+12.0A+5.0中空玻璃 玻璃内表面换热系数取为8W/m2.K玻璃外表面换热系数取为23W/m2.K玻璃传热系数计算方法1.1基本公式1. 1一般原理本方法是以下列公式为计算基础的： （1）式中玻璃的外表换热系数；玻璃的内表换热系数；多层玻璃系统导热系数；多层玻璃系统导热系数按下式计算： （2）式中气体空隙的导热率；空气层的数量；材料层的数量；每一个材料层的厚度；每一个材料层的热阻；空气间隙的导热率按下式计算： （3）式中辐射导热系数；气体的导热系数(包括传导和对流)。1 2辐射导热系数辐射导热系数由下式给出： （4）式中斯蒂芬波尔兹曼常数：和在间隙层中的玻璃界面平均绝对温度下的校正发射率。1 3气体导热系数气体导热系数由下式给出： （5）式中气体层的厚度，m； 气体导热率，W/(mK)； 是努塞特准数，由下式给出： （6）式中一个常数； 格拉斯霍夫准数； 普兰特准数；幂指数。如果，则取1。格拉斯霍夫准数由下式计算： （7）普兰特准数按下式计算： （8） 式中 玻璃两侧的温度差，K；P气体密度，；气体的动态粘度，；气体的比热，J/(kgK),气体平均温度，K。对于垂直空间，其中A0.035,n=0.38；水平情况：A=0.16,n=0.28;倾斜45度：A=0.10,n=0.31.所以，玻璃传热系数Ug =1.8W/m2.K4.门