五角场社区商业服务中心幕墙工程可行性分析11.11.25d.doc

五角场社区商业服务中心玻璃幕墙可行性论证资料一、工程概况及设计说明 1、工程地理位置本项目基地地块呈三角形，位于杨浦区五角场镇，东接民庆路，西临国和路,南侧为规划道路。2、建筑性质本项目为综合体建筑，以商业功能为主，带有数码影城，餐饮酒店，职工宿舍功能。项目由15号楼组成。1号楼为各类服务功能（银行,美容，摄影），餐饮，商务办公等，2号楼为商业及电影院，3号楼为便捷式酒店，4号楼为变电所。层数：1,2号楼为4层，3号楼为5层，4号楼为1层，5号楼为1层。3、建筑形貌 本项目立面呈“凸”形，建筑高度23.85米，局部22.65米。本项目以五层为主，局部四层。建筑外维护高度23.70米，局部22.55米。4、建筑平面形状和尺寸本项目由主体呈“L”形，南北（沿民庆路）长130.66米，东西（沿国和路）长137.400米5、采用玻璃幕墙的原因为进一步促进此项目地段功能和区域产业结构提升，配合杨浦区政府积极推进杨浦知识创新区发展，建造社区商业服务中心是以周边居住区的居民为主要服务对象，以便民、利民和满足居民生活消费为目标，提供日常生活需要的商品和服务的属地型商业，改变原有地区的面貌，提高杨浦区的整体城市面貌。又因本项目为综合建筑，功能为商业功能为主，带有数码影城，餐饮酒店，职工宿舍功能。从区域发展需要、建筑的性质以及城市街景，塑造城市形象等综合因素考虑，所以本项目设计为石材幕墙及玻璃幕墙结合。立面采用明框玻璃与石材幕墙相结合，使建筑在稳重之中又揉进了现代建筑的气息，也彰显了服务空间的功能。采用玻璃幕墙不仅是采光的需要，而且通过其在立面上内收及外展，虚实结合，将项目简约独特、大方的建筑形象完美地体现出来。6、玻璃幕墙在立面上的位置、面积、类型 本工程中，玻璃幕墙主要集中在建筑围合广场内侧，地势开阔的西南角和建筑顶层的外维护。面积为：4715平方米。幕墙类型为明框玻璃幕墙。7、周边环境本项目为L型，尖角部分正对北向，为民庆路和国和路的交叉口。东及东北面对应为住宅区，西及西北面对应为雷克萨斯及标志4S店，南面及东南面为住宅区。8、经济技术指标: 9、玻璃幕墙在立面上的位置、面积、类型1、2号楼为玻璃幕墙和石材幕墙相结合。3、4号楼为石材幕墙加玻璃门窗形式。1、2号楼为玻璃幕墙和石材幕墙相结合:从建筑的性质以及从城市街景，塑造城市形象等综合因素考虑，所以本项目设计为石材幕墙及玻璃幕墙结合设计。玻璃幕墙采用明框玻璃形式。通过大面积的石材与玻璃的对比，表达了商业综合体建筑的简洁完整性以及大方风格。通过石材与玻璃的对比运用使建筑在稳重之中又揉进了现代建筑的气息，也彰显了服务综合体建筑的功能。9.1玻璃幕墙在立面上的面积及玻墙比、窗墙比1#楼立面玻璃面积及玻墙比、窗墙比朝向玻璃面积（m2）其他外墙面积（m2）玻墙比窗墙比透明玻璃幕墙外视框料等投影面积南26021.3055032.1%28.8%北12610.7568415.6%12.4%东69156.6768950.1%47.1%西88471.6149664%60.7%2#楼立面玻璃面积及玻墙比、窗墙比朝向玻璃面积（m2）其他外墙面积（m2）玻墙比窗墙比透明玻璃幕墙外视框料等投影面积南21617.6353442.3%37.3%北55045.1999835.5%32.6%东50743.5899533.8% 29.8%西33326.9864934%30%5#楼立面玻璃面积及玻墙比朝向玻璃面积（m2）其他外墙面积（m2）玻墙比窗墙比透明玻璃幕墙外视框料等投影面积全包围467.7640.9274.872.3%9.2玻璃幕墙在立面上的位置、类型幕墙类型幕墙名称主要材料说明位置明框玻璃幕墙系统采光区域玻璃幕墙低反射LOW-E中空玻璃：外片6mmLOW-E钢化+12A+内片6mm钢化玻璃；竖向主龙骨为铝合金型材：为156*65及176*65系列横向龙骨为铝合金型材：80*65系列室外铝合金竖向装饰条：分为65*20。1#、2#、5#楼各立面层间非采光区域玻璃幕墙低反射LOW-E中空玻璃：外片6mmLOW-E钢化+12A+内片6mm钢化玻璃；竖向主龙骨为铝合金型材：为156*65及176*65系列横向龙骨为铝合金型材：80*65系列室外铝合金竖向装饰条：分为65*20。石材幕墙、石材装饰柱系统短槽钩板干挂打胶石材幕墙30mm厚花岗岩；竖向主龙骨为10#或8#槽钢；横向次龙骨为50*5角钢；铝合金石材挂件、托板为铝型材。1#4#楼各立面石材包檐系统短槽钩板干挂打胶石材幕墙30mm厚花岗岩；支撑结构为钢桁架详见节点图；铝合金石材挂件、托板为铝型材。1#4#楼各立面二、设计依据 本工程幕墙的设计、制作、试验和施工严格遵守中国及当地的最新法令、条例、批文。建筑幕墙 GB/T21086-2007民用建筑热工设计规范 GB50176-93公共建筑节能设计标准 GB50189-2005民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) JGJ26-2010夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134-2010夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ75-20031居住建筑节能设计标准 意见稿 建标2006-46号 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程 JGJ/T151-2008 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2009玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000 建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002建筑玻璃可见光、透射比等以及有关窗玻璃参数的测定GB/T2680-94建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC887-2001钢结构防火涂料 GB14907-2002钢结构设计规范 GB50017-2003混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构设计规范 GB50010-2010混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2010建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-2010民用建筑设计通则 GB50352-2005耐候结构钢 GB/T4171-2008低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007三、玻璃的性能指标1、明框玻璃幕墙系统采用以下规格玻璃Low-E钢化中空玻璃：6Low-E+12A+6 mm具体参数如下玻璃规格可见光（%）太阳光（%）传热系数U值（W/m2.K）遮阳系数（SC）透射比反射率（室外）透射比反射率6Low-E+12A+6（浅灰色）71150.339382.060.392、玻璃面积占各立面的比例 1#楼立面玻璃面积及玻墙比朝向玻璃面积（m2）其他外墙面积（m2）玻墙比透明玻璃幕墙外视框料等投影面积南26021.3055032.1%北12610.7568415.6%东69156.6768950.1%西88471.6149664%2#楼立面玻璃面积及玻墙比朝向玻璃面积（m2）其他外墙面积（m2）玻墙比透明玻璃幕墙外视框料等投影面积南21617.6353442.3%北55045.1999835.5%东50743.5899533.8% 西33326.9864934%四、幕墙热工计算 4.1 计算依据4.1.1民用建筑热工设计规范GB 50176-93民用建筑热工设计规范GB50176-93，将全国建筑热工设计分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区（见全国建筑热工设计分区图）。查表得上海属于夏热冬冷地区民用建筑热工设计规范 表4.2.1 4.2 计算中采用的部分条件参数及规定4.2.1 计算所采纳的部分参数按建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008采用(1)冬季标准计算条件应为： 室内空气温度：Tin=20； 室外空气温度：Tout=-20； 室内对流换热系数：hc,in=3.6W/(m2K)； 室外对流换热系数：hc,out=16W/(m2K)； 室内平均辐射温度：Trm,in=Tin 室外平均辐射温度：Trm,out=Tout 太阳辐射照度：Is=300W/m2；(2)夏季标准计算条件应为： 室内空气温度：Tin=25； 室外空气温度：Tout=30； 室内对流换热系数：hc,in=2.5W/(m2K)； 室外对流换热系数：hc,out=16W/(m2K)； 室内平均辐射温度：Trm,in=Tin 室外平均辐射温度：Trm,out=Tout 太阳辐射照度：Is=500W/m2；(3)计算传热系数应采用冬季标准计算条件，并取Is=0W/m2；(4)计算遮阳系数、太阳光总透射比应采用夏季标准计算条件；(5)结露性能计算的标准边界条件应为： 室内环境温度：20； 室内环境湿度：30%，60%； 室外环境温度：0，-10，-20(6)框的太阳光总透射比gf应采用下列边界条件： qin=Is ：框表面太阳辐射吸收系数； Is：太阳辐射照度(W/m2)； qin：框吸收的太阳辐射热(W/m2)；4.2.2 规范GB50189-2005公共建筑节能设计标准的部分规定(1)结构所在的建筑气候分区应该按下面表格取用。表4.2.1 主要城市所处气候分区气候分区代 表 性 城 市严寒地区A区海伦、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、克拉玛依、佳木斯、安达严寒地区B区长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、 本溪、阜新、哈密、鞍山、张家口、酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、丹东寒冷地区兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、大连、阳泉、平凉、石家庄、德州、晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、徐州夏 热冬冷地区南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州、宁波、宜昌、长沙、南昌、株洲、零陵、赣州、韶关、桂林、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成都、贵阳、遵义、凯里、绵阳夏热冬暖地区福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河池、柳州、贺州、泉州、厦门、广州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海、梧州(2)根据建筑所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能应分别符合下面各表的相关规定。表4.2.2-1 严寒地区A区围护结构传热系数限值围护结构部位体型系数 0.3传热系数KW/ (m2K)0.3体型系数0.4传热系数KW/ (m2K)屋 面0.350.30外 墙(包括非透明幕墙)0.450.40底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.450.40非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板0.60.6单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.2. 3.02.70.2 窗墙面积比0.32.82.50.3 窗墙面积比0.42.52.20.4 窗墙面积比0.52.01.70.5 窗墙面积比0.71.71.5屋顶透明部分2.5表4.2.2-2 严寒地区B区围护结构传热系数限值围护结构部位体型系数0.3传热系数 KW/(m2K)0.3体型系数0.4传热系数KW/(m2K)屋 面0.450.35外 墙(包括非透明幕墙)0.500.45底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.500.45非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板0.80.8单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.2. 3.22.80.2 窗墙面积比0.32.92.50.3 窗墙面积比0.42.62.20.4 窗墙面积比0.52.11.80.5 窗墙面积比0.71.81.6屋顶透明部分2.6表4.2.2-3 寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位体型系数0.3传热系数KW/(m2K)0.3体型系数0.4传热系数KW/(m2K)屋面0.550.45外墙(包括非透明幕墙)0.600.50底面接触室外空气的架空或外挑楼板0.600.50非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙或楼板1.51.5外窗（包括透明幕墙）传热系数KW/(m2K)遮阳系数SC(东、南、西向/北向)传热系数KW/(m2K)遮阳系数SC(东、南、西向/北向)单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.23.53.00.2窗墙面积比0.33.02.50.3窗墙面积比0.42.70.70/2.30.70/0.4窗墙面积比0.52.30.60/2.00.60/0.5窗墙面积比0.72.00.50/1.80.50/屋顶透明部分2.70.502.70.50注:有外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。表4.2.2-4 夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位传热系数KW/(m2K)屋面 0.70外墙（包括非透明幕墙） 1.0底面接触室外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/(m2K)遮阳系数SC(东、南、西向/北向)单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.2 4.70.2窗墙面积比0.3 3.5 0.55/0.3窗墙面积比0.4 3.0 0.50/0.600.4窗墙面积比0.5 2.8 0.45/0.550.5窗墙面积比0.7 2.5 0.40/0.50屋顶透明部分3.00.40注:有外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。表4.2.2-5 夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值围护结构部位传热系数KW/(m2K)屋面 0.90外墙（包括非透明幕墙） 1.5底面接触室外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/(m2K)遮阳系数SC(东、南、西向/北向)单一朝向外窗(包括透明幕墙)窗墙面积比0.2 6.50.2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 0.40/0.500.5窗墙面积比0.7 3.0 0.35/0.45屋顶透明部分3.50.35注:有外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。4.3 幕墙系统结构基本参数4.3.1 地区参数： 上海，地区类别属于夏热冬冷地区；4.3.2 建筑参数： 建筑物长度：59.95m； 建筑物宽度：34.4m； 建筑物高度：23.85m； 建筑物朝向：西； 建筑物体形系数：0.133； 建筑物窗墙比：0.37； 计算项目类型：幕墙系统；4.3.3 环境参数 建筑物采用空气调节系统：4.3.4 单元参数 中空玻璃：6+12(中空层)+6(mm)； 外片：LOW-E镀膜； 内片：普通玻璃； 中空气体间层气体：空气； 幕墙系统的面积：A=10.08m2； 幕墙系统玻璃的面积：Ag=8.771m2； 幕墙系统框的面积：Af=1.309m2； 幕墙系统框的总表面面积：Asurf=2.115m2； 玻璃区域的总周长：l=27.2m； 幕墙系统角度：=90度； 计算单元高度：H=3600mm；4.3.5 框传热系数相关参数 Ad,i=1.5m2 Ad,e=0.5m2 Af,i=1m2 Af,e=0.3m24.4 玻璃的传热系数U值的计算玻璃传热分析简图如下：4.4.1 计算基础及依据 计算玻璃的传热系数U值，依据建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008进行计算。 U值是表征玻璃传热的参数。表示热量通过玻璃中心部位而不考虑边缘效应，稳态条件下，玻璃两表面在单位环境温度差条件时，通过单位面积的热量。U值的单位是W/(m2K)。 按规范6.4.1规定，计算玻璃的传热系数应该采用下面的公式： Ug=1/Rt 6.4.1-2 JGJ/T151-2008 而玻璃系统的传热阻Rt应为各层玻璃、气体间层、内外表面换热阻之和，应该下面计算公式采用： Rt=1/hout+Ri+Rg,i+1/hin 6.4.1-3JGJ/T151-2008 Rg,i=tg,i/g,i i=1n 6.4.1-4JGJ/T151-2008 Ri=(Tf,i-Tb,i-1)/qi i=2n 6.4.1-5JGJ/T151-2008 qi=hc,i(Tf,i-Tb,i-1)+hr,i(Tf,i-Tb,i-1) 6.3.1-6JGJ/T151-2008式中： Rg,i：第i层玻璃的固体热阻(m2K/W)； Ri：第i层气体间层的热阻(m2K/W)； Tf,i、Tb,i-1：第i层气体间层的外表面和内表面的温度(K)； qi：第i层气体间层的热流密度。4.4.2 室外表面换热系数 外表面的换热系数应按如下公式计算： hout=hr,out+hc,out 参10.4.1-2JGJ/T151-2008式中： hout：玻璃外表面的换热系数； hr,out：玻璃外表面的辐射换热系数； hc,out：玻璃外表面的对流换热系数，按规范取16W/(m2K)； hr,out=3.9s,out/0.837 10.3.5-3JGJ/T151-2008式中： s,out：玻璃外表面半球发射率； hout=hr,out+hc,out =3.90.837/0.837+16 =19.9W/(m2K)4.4.3 室内表面换热系数室内表面换热系数hin可用下式表达： hin=hr,in+hc,in 参10.4.1-2JGJ/T151-2008上式中： hr,in：辐射导热系数； hc,in：对流导热系数； hr,in=4.4s/0.837 10.3.4-4JGJ/T151-2008 s：玻璃表面校正发射率，由厂家给出； 本处玻璃是普通玻璃，按上面的约定，其s取值为0.837，带入，得： hr,in=4.4s/0.837 =4.40.837/0.837 =4.4W/(m2K)按规范：hc,in的值冬季取是3.6W/(m2K)，夏季取2.5W/(m2K)。对于通常情况下的玻璃表面辐射和自由对流：冬季： hin=hr,in+hc,in =4.4+3.6 =8W/(m2K)夏季： hin=hr,in+hc,in =4.4+2.5 =6.9W/(m2K)4.4.4 多层玻璃系统材料的固体热阻 Rg,i=tg,i/g,i 6.4.1-4JGJ/T151-2008 tg,i：第i层固体材料的的厚度； g,i：第i层固体材料的导热系数，玻璃取l.00W/mK； Rg,i=6/1000+6/1000 =0.012m2K/W4.4.5 多层玻璃系统内部气体间层的热阻(1)玻璃中空气体间层两侧玻璃的辐射换热系数： hr=4(1/1+1/2-1)-1Tm3 6.3.7JGJ/T151-2008式中： ：斯蒂芬玻尔兹曼常数，取=5.6710-8W/(m2K)； 1、2：气体间层中两表面在平均绝对温度Tm下的半球发射率：1=0.1，2=0.837； Tm：气体间层两表面的平均绝对温度(K)，取Tm=273K； hr=4(1/1+1/2-1)-1Tm3 =45.6710-8(1/0.1+1/0.837-1)-12733 =0.453W/(m2K)(2)玻璃中空气体间层两侧玻璃的对流换热系数： hc,i=Nui(g,i/dg,i) 6.3.2JGJ/T151-2008式中： Nui：努谢尔特数，是瑞利数Raj、气体气体间层高厚比和气体间层倾角的函数； g,i：所充气体的导热系数W/(mK)； dg,i：气体间层的厚度；瑞利数Ra的计算： Ra=2d3GcpT/ 6.3.3-1JGJ/T151-2008 =1/Tm 6.3.3-2JGJ/T151-2008 Ag,i=H/dg,i 6.3.3-3JGJ/T151-2008式中： Ra：瑞利(Rayleigh)数； ：气体密度(kg/m3)； G：重力加速度，取9.8m/s2； cp：常压下气体比热容(J/(kgK)； ：常压下的气体黏度(kg/(ms)； ：常压下气体的导热系数(W/(mK)； T：气体间层前后玻璃表面的温度差(K)； ：将填充气体作为理想气体处理时的气体热膨胀系数； Tm：填充气体的平均温度(K)； H：气体间层顶底距离，取幕墙系统透光区域高度(m)； Ag,i：气体间层的高厚比； dg,i：气体间层的厚度； =1/Tm =1/273 =0.00366 Ag,i=H/dg,i =3600/12 =300 Ra=2d3GcpT/ =1.29332(12/1000)39.80.003661006.10343/0.00001722/0.0241 =753.986空腔的努谢尔特数应该按下面的公式计算：1)气体间层倾角060 Nu=1+1.441-1708/Racos1-1708sin1.6(1.8)/Racos +(Racos/5830)1/3-1 6.3.4-1JGJ/T151-2008 Ra20式中： 函数x表示为：x=(x+|x|)/22)气体间层倾角=60 Nu=(Nu1,Nu2)max 6.3.4-2JGJ/T151-2008式中： Nu1=1+(0.0936Ra0.314/(1+GN)71/7 Nu2=(0.104+0.175/Ag,i)Ra0.283 GN=0.5/(1+(Ra/3160)20.6)0.13)气体间层倾角6090 按公式6.3.4-2和6.3.4-3做线性插值：4)=90 Nu=(Nu1,Nu2)max 6.3.4-3JGJ/T151-2008 Nu1=0.0673838Ra1/3 Ra5104 Nu1=0.028154Ra0.4134 104Ra5104 Nu1=1+1.759667810-10Ra2.2984755 Ra104 Nu2=0.242(Ra/Ag,i)0.272本计算中=90度，带入上面公式，得： Nu=1.0007代入6.3.2，得 hc,i=Nui(g,i/dg,i) =1.0007(0.0241/(12/1000) =2.01W/(m2K)公式6.4.1-5及6.3.1-6两项合并，对于两片中空玻璃，则： Ri=1/(hc,i+hr,i) =1/(2.01+0.453) =0.406(m2K/W)代入6.4.1-3，得：冬季玻璃U值为： Rt=1/hout+Ri+Rg,i+1/hin =1/19.9+0.406+0.012+1/8 =0.593(m2K/W) U1=1/Rt =1.686W/(m2K)4.5 幕墙系统框的传热系数U值的计算4.5.1 框的传热系数Uf在计算框的传热系数时，按照建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008的规定，可以通过输入数据，用二维有限单元法进行数字计算，得到框的传热系数。也可以采用该规范附录B提供的方法计算框的传热系数，本计算中采用的是后者，以下关于框的传热系统的说明均来自建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T151-2008附录B，其图表索引号同样是该规范中的图表号！本计算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。框的传热系数Uf的数值可以通过下列程序获得：1：塑料窗框表B.0.2 带金属钢衬的塑料窗框的传热系数窗框材料窗 框 种 类UfW/(m2.K)聚氨酯带有金属加强筋，型材壁厚的净厚度5mm2.8PVC腔体截面从室内到室外为两腔结构，无金属加强筋2.2从室内到室外为两腔结构，带有金属加强筋2.7从室内到室外为三腔结构，无金属加强筋2.02：金属窗框框的传热系数的数值可通过下面的步骤计算获得：1) 金属框Uf的传热系数公式为： 式中：Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e窗或幕墙各部件面积，m2；其定义如下图3.2.2、图4.2.2所示。hi框的内表面换热系数，W/m2K；he框的外表面换热系数，W/m2K；Rf框截面的热阻（隔热条的导热系数为0.20.3W/m.K），m2K/W。2) 金属窗框Rf的热阻通过下式获得： 没有隔热的金属框，Uf0 =5.9W/(m2K)；具有隔热的金属框，Uf0的数值可按图B.0.2-3中阴影区域上限的粗线选取，图B.0.2-4、B.0.2-5为两种不同的隔热金属框截面类型示意。在表B.0.2-3中，带隔热条的金属窗框的适用的条件是： （B.0.2-3）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j的宽度;bf窗框的宽度。在表B.0.2-3中，采用泡沫材料隔热金属框的适用的条件是： （B.0.2-3）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j的宽度;bf窗框的宽度。图3.2.2 窗各部件面积划分示意图4.2.2 幕墙各部件面积划分示意 图B.0.2-3 带隔热的金属窗框的传热系数值图B.0.2-4截面类型1（采用导热系数低于0.3W/m.K的隔热条） 图B.0.2-5截面类型2（采用导热系数低于0.2W/m.K的泡沫材料）4.5.2 幕墙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，可采用下表估算窗框与玻璃结合处的线传热系数： 表B.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中空玻璃 ( W/m.K)双层Low-E镀膜或三层（其中两片Low-E镀膜）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 对于塑钢型材，框的传热系数可直接按规范表B.0.2取值； 对于铝合金型材，需要按规范图B.0.2-3取Uf0，然后依次代入下面公式求Uf： Rf=1/Uf0-0.17 B.0.2-2JGJ/T151-2008 Uf=1/(Af,i/hiAd,i+Rf+Af,e/heAd,e) B.0.2-1JGJ/T151-2008本结构采用断热铝合金型材型材，因此： Uf=3.318W/(m2K)断热截面金属框间距d=20mm，Uf0=2.76 =0.06W/(mK)4.6 幕墙系统整体的传热系数U值实际结构中需要考虑金属框及周边洞口的影响，并进行加权计算。按JGJ/T151-2008规定：对于整樘门窗结构： Ut=(AgUg+AfUf+l)/At 3.3.1JGJ/T151-2008在上面的公式中： Ut：整樘窗的传热系数； Ag：窗玻璃面积； Af：窗框面积； At：窗面积； l：玻璃区域边缘长度； Ug：窗玻璃的传热系数； Uf：窗框的传热系数； ：窗框和窗玻璃间的线传热系数；对于单幅幕墙结构： UCW=(AgUg+ApUp+AfUf+lgg+lpp)/(Ag+Ap+Af ) 4.3.1JGJ/T151-2008在上面的公式中： UCW：单幅幕墙的传热系数； Ag：玻璃或透明面板面积； lg：玻璃或透明面板边缘长度； Ug：玻璃或透明面板的传热系数； g：玻璃或透明面板的线传热系数； Ap：非透明面板面积； lp：非透明面板边缘长度； Up：非透明面板的传热系数； p：非透明面板的线传热系数； Af：框面积； Uf：框的传热系数；本计算项目是幕墙系统： U冬季=UCW=(AgUg+ApUp+AfUf+lgg+lpp)/(Ag+Ap+Af ) =(8.7711.686+1.3093.318+27.20.06)/10.08 =2.06W/(m2K)按规范GB50189-2005公共建筑节能设计标准的要求，本处的U值应该不大于3W/(m2k)，所以满足规范要求!4.7 太阳光透射比及遮阳系数计算4.7.1 太阳光总透射比gt通过幕墙系统构件成为室内的热量的太阳辐射与投射到幕墙系统构件上的太阳辐射的比值。成为室内热量的太阳辐射部分包括直接的太阳光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。(1)框的太阳光总透射比gf gf=fUf/(Asurf/Afhout) 7.6.1JGJ/T151-2008式中： hout：外表面换热系数W/(m2K)； f ：框表面太阳辐射吸收系数，取0.6； Uf ：框的传热系数W/(m2K)； Asurf：框的外表面面积m2； Af：框面积m2； gf=fUf/(Asurf/Afhout) =0.63.318/(2.115/1.30919.9) =0.062(2)幕墙系统玻璃区域太阳光总透射比 gg：玻璃区域太阳光总透射比； gg=0.38(3)幕墙系统计算单元太阳光总透射比gt按JGJ/T151-2008规定：对于整樘门窗结构： gt=(Aggg+Afgf)/At 3.4.1JGJ/T151-2008 gt：整樘窗的太阳光总透射比。 Ag：玻璃板面积； Af：窗框面积； gg：窗玻璃区域太阳光总透射比； gf：窗框太阳光总透射比； At：窗面积；对于单幅幕墙结构： gCW=(Aggg+Apgp+Afgf)/A 4.4.1JGJ/T151-2008 gCW：单幅幕墙的太阳光总透射比。 Ag：玻璃或透明面板面积； gg：玻璃或透明面板的太阳光总透射比； Ap：非透明面板面积； gp：非透明面板的太阳光总透射比； Af：框面积； gf：框太阳光总透射比； A：幕墙单元面积；本计算项目是幕墙系统： gCW=(Aggg+Apgp+Afgf)/A =(8.7710.38+1.3090.062)/10.08 =0.3394.7.2 幕墙系统计算单元的遮阳系数幕墙系统计算单元的遮阳系数应为幕墙系统计算单元的太阳光总透射比与标准3mm厚透明玻璃的太阳光总透射比的比值：对于整樘窗： SC=gt/0.87 3.4.2JGJ/T151-2008式中： SC：整樘窗的遮阳系数； gt：整樘窗的单元太阳光总透射比。对于单幅幕墙： SCCW=gcw/0.87 4.4.2JGJ/T151-2008式中： SCCW：单幅幕墙的遮阳系数； gcw：单幅幕墙的单元太阳光总透射比。本计算项目是幕墙系统： SCCW=gcw/0.87 =0.339/0.87 =0.39按照规范GB50189-2005公共建筑节能设计标准的规定，此处遮阳系数不应大于：0.5，所以满足规范要求。4.7.3 幕墙系统计算单元可见光透射比计算 标准光源透过幕墙系统构件成为室内的人眼可见光与投射到幕墙系统构件上的人眼可见光，采用人眼视见函数加权的比值。对于整樘窗： t=(Agv)/At 3.5.1JGJ/T151-2008式中： t：整樘窗的可见光透射比； v：窗玻璃可见光透射比，为0.71； Ag：窗玻璃的面积(m2)； At：窗面积(m2)。对于单幅幕墙： CW=(Agv)/A 4.5.1JGJ/T151-2008式中： t：幕墙单元的可见光透射比； v：透光面板的可见光透射比，为0.71； Ag：透光面板面积(m2)； A：幕墙单元面积(m2)。本计算项目是幕墙系统： CW=(Agv)/A =(8.7710.71)/10.08 =0.618对于居住建筑，玻璃的可见光透射比不做要求；对于公共建筑，按照4.2.4GB50189-2005的规定，当窗墙比小于0.40时，玻璃的可见光透射比不应小于0.4；所以，对于本工程满足要求。4.8 结露计算4.8.1 水表面的饱和水蒸气压计算 Es=E010(at)/(b+t) 5.2.1JGJ/T151-2008式中： ES：空气的饱和水整齐压； E0：空气温度为0时的饱和水蒸气压，取E0=6.11hPa； t：空气温度，取20； a、b：参数，a=7.5，b=237.3； Es=E010(at)/(b+t) =6.1110(7.520)/(237.3+20) =23.3894.8.2 在空气相对湿度f下，空气的水蒸气压计算 e=fEs 5.2.2JGJ/T151-2008式中： e：空气的水蒸气压，hPa； f：空气的相对湿度，； Es：空气的饱和水蒸气压，hPa； e=fEs =0.323.389 =7.0174.8.3 空气的结露点温度计算 Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) 5.2.3JGJ/T151-2008式中： lg(e/6.11)表示取以10为底，e/6.11的对数； Td：空气的露点温度，； e：空气的水蒸气压，hPa； a、b：参数，a=7.5，b=237.3； Td=b/(a/lg(e/6.11)-1) =237.3/(7.5/lg(7.017/6.11)-1) =1.9174.8.4 幕墙系统玻璃内表面的计算温度 室内环境温度：Tin=20.0； 室外环境温度：Tout=-10； 玻璃内表面换热系数：hin=8W/(m2K)； 玻璃的传热系数：Ug=1.686W/(m2K)； 室内玻璃表面温度：Tg,in； Tg,in=Tin-(Tin-Tout)Ug/hin =20-(20-(-10)1.686/8 =13.6784.8.5 结露性能评价评价依据： (T10,min-Tout,std)(Tin-Tout)/(Tin,std-Tout,std)+ToutTd 5.3.6JGJ/T151-2008 T10,min：产品的结露性能评价指标； Tin,std：结露性能计算时对应的室内标准温度； Tout,std：结露性能计算时对应的室外标准温度； Tin：实际