JGJ@T151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》.pdf

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  • 在给定条件下,玻璃、门窗或玻璃幕墙的太阳光总透射比, 与相同条件下相同面积的标准玻璃(3mm厚透明玻璃)的太阳 光总透射比的比值

    2.1.8可见光透射比

    采用人眼视见函数进行加权电力弱电技术、方案,标准光源透过玻璃、门窗或玻 璃幕墙成为室内的可见光通量与投射到玻璃、门窗或玻璃幕墙上 的可见光通量的比值

    在一定压力和水蒸气含量的条件下,空气达到饱和水蒸气状 态时(相对湿度等于100%)的温度。

    2.2.1本规程采用如下符号

    A 面积; A, 第i层玻璃的太阳辐射吸收比; Cp 常压下的比热容; d 厚度; D 标准光源(CIED65,ISO10526)光谱函数; E 空气的饱和水蒸气压力; f 空气的相对湿度; g 太阳光总透射比; G 重力加速度; h 表面换热系数; H 气体间层高度; I(入) 在第i层和第i十1层玻璃层之间向室外侧方向的辐射 照度; I;(入) 在第i层和第i十1层玻璃层之间向室内侧方向的辐射 照度; I 太阳辐射照度; 辐射强度;

    2.2.2本规程的符号采用表2.2.2所列举的注

    .2本规程的符号采用表2.2.2所列举的注脚。

    表 2. 2. 2 注 脚

    3.1.1整窗(或门,下同)的传热系数、遮阳系数、 透射比应采用各部分的相应数值按面积进行加权平均计算 窗的传热系数可按本规程附录A确定

    3.1.1整窗(或门,下同)的传热系数、遮阳系数、可见光

    3.1.2窗的线传热系数应按照本规程第7章的规定进行计算

    3.1.3窗框的传热系数、太阳光总透射比应按照本规程第7章 的规定进行计算。典型窗框的传热系数可按本规程附录B进行 简化计算。

    比、可见光透射比应按照本规程第6章的规定进行计算。典型玻 璃系统的光学热工参数可按本规程附录C确定。 3.1.5计算窗产品的热工性能时,框与墙相接的边界应作为绝 热边界处理

    5计算窗产品的热工性能时,框与墙相接的边界应作为 界处理,

    3.2.1整橙窗应根据框截面的不同对窗框进行分类,每个不同

    不同类型窗框相交部分的传热系数宜采用邻近框中较高的传 热系数代替。

    3.2.2窗在进行热工计算时应按下列规定进行面积划

    1窗框投影面积A:指从室内、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玻璃投影面积A(或其他镶嵌板的投影面积A,):指从 室内、外侧可见玻璃(或其他镶嵌板)边缘围合面积的较小值,

    简称“玻璃面积”(或“镶嵌板面积”); 3整槿窗总投影面积At:指窗框面积A与窗玻璃面积Ag (或其他镶嵌板的面积A,)之和,简称“窗面积”。

    图3.2.2窗各部件面积划分示意

    2.3玻璃和框结合处的线传热系数对应的边缘长度1应 玻璃接缝长度,并应取室内、室外值中的较大值(图3.2.

    图3.2.3窗玻璃区域周长示意

    整窗的传热系数应按下式计

    中U 整槿窗的传热系数LW/(m·K)」; A 窗玻璃(或者其他镶嵌板)面积(m): Af 窗框面积(m); A. 窗面积(m): 玻璃区域(或者其他镶嵌板区域)的边缘长度(m); U 窗玻璃(或者其他镶嵌板)的传热系数[W/(m: K)1,按本规程第6章的规定计算: U 窗框的传热系数[W/(m·K),按本规程第7章 的规定计算; 窗框和窗玻璃(或者其他镶嵌板)之间的线传热系数 「W/(m·K)],按本规程第7章的规定计算

    3.4.1 整橙窗的太阳光总透射比应按下式计算:

    Z gA+ gA A.

    式中 gt 整槿窗的太阳光总透射比; Ag 窗玻璃(或其他镶嵌板)面积(m): Af 窗框面积(m); gg 窗玻璃(或其他镶嵌板)区域太阳光总透射比,按本 规程第6章的规定计算; gf 窗框太阳光总透射比; A, 窗面积(m)。

    整橙窗的遮阳系数应按下式计

    式中SC 整橙窗的遮阳系数; 整窗的太阳光总透射比。

    3.5.1整橙窗的可见光透射比应按下式计算:

    3.5.1整橙窗的可见光透射比应按下式计算

    3.5整堂窗可见光透射比

    式中 整槿窗的可见光透射比; TV 窗玻璃(或其他镶嵌板)的可见光透射比,按本规程 第6章的规定计算; Ag 窗玻璃(或其他镶嵌板)面积(m); A. 窗面积(m)。

    4.1.1玻璃幕墙整体的传热系数、遮阳系数、可见光透射比应 采用各部件的相应数值按面积进行加权平均计算。 4.1.2玻璃幕墙的线传热系数应按本规程第7章的规定进行 计算。 4.1.3幕墙框的传热系数、太阳光总透射比应按本规程第7章

    .1.3幕墙框的传热系数、太阳光总透射比应按本规程第 的规定进行计算。

    4.1.4幕墙玻璃(或其他透明面板)的传热系数、太阳光总透射

    4.1.5非透明多层面板的传热系数应按照各个材料层热阻相加

    4.2.1应根据框截面、镶嵌面板类型的不同将幕墙框

    货载: 时可时带间 分类,不同种类的框截面节点均应计算其传热系数及对应框和镶 嵌面板接缝的线传热系数。

    .2.2在进行幕墙热工计算时应按下列规定进行面积划

    1框投影面积A:指从室内、外两侧分别投影,得到的可 现框投影面积中的较大值,简称“框面积”; 2玻璃投影面积A。(或其他镶嵌板的投影面积A,):指室 内、外侧可见玻璃(或其他镶嵌板)边缘围合面积的较小值,简称

    “玻璃面积”(或“镶嵌板面积”); 3幕墙总投影面积A,:指框面积A,与玻璃面积A(和其他 面板面积A,)之和,简称"幕墙面积”。

    图4.2.2各部件面积划分示意

    4.2.3幕墙玻璃(或其他镶嵌板)和框结合的线传热系

    幕墙玻璃(或其他镶嵌板)和框结合的线传热系数对应的

    4.2.3幕墙玻璃(或其他镶嵌板)和框结合的线传热系数对应的 边缘长度应为框与面板的接缝长度,并应取室内、室外接缝长 度的较大值(图4.2.3)。

    4.2.3框与面板结合的几种情况

    4.2.5幕墙计算的节点应包括幕墙所有典型的节点

    幕墙计算的节点应包括幕墙所有典型的节点,对于复杂 可拆分计算(图4.2.5)。

    的节点可拆分计算(图4.2.5)。

    的节点可拆分计算(图4.2.5

    图4.2.5幕墙计算节点的拆分 1一立柱:2横梁;3开启扇框

    U.A+UA+U,A +l+p Jcw Z A. +ZA, +Z A

    式中Ucw 单幅幕墙的传热系数[W/(m·K)]; A. 玻璃或透明面板面积(m); 1g 玻璃或透明面板边缘长度(m); U. 玻璃或透明面板传热系数[W/(m·K)],应按

    本规程第6章的规定计算: 一 玻璃或透明面板边缘的线传热系数[W/m· K),应按本规程第7章的规定计算; 非透明面板面积(m?): 非透明面板边缘长度(m); U。 非透明面板传热系数[W/(m?·K)]; 非透明面板边缘的线传热系数[W/(m·K)],应 按本规程第7章的规定计算; Af一 框面积(m); U一 框的传热系数LW/(m·K),应按本规程第7章 的规定计算。 当幕墙背后有其他墙体(包括实体墙、装饰墙等),且幕 体之间为封闭空气层时,此部分的室内环境到室外环境的

    与墙体之间为封闭空气层时,此部分的室内环境到室外环块 热系数U应按下式计算:

    1 1 + Rairl Ucw hin Uwall hout

    式中Ucw 在墙体范围内外层幕墙的传热系数厂W/(m: K); Rair 幕墙与墙体间封闭空气间层的热阻,30、40、 50mm及以上厚度封闭空气层的热阻取值一般可 分别取为0.17、0.18、0.18(m·K/W); Uwall 墙体范围内的墙体传热系数[W/(m?·K); hin 幕墙室内表面换热系数[W/(m·K)]; hout 幕墙室外表面换热系数W/(m?·K)l。 4.3.3 幕墙背后单层墙体的传热系数Uwall应按下式计算:

    式中 d 单层材料的厚度(m); 小 一 单层材料的导热系数[W/(m·K)]。

    Uwall d hou R 十 hir

    4.3.4幕墙背后多层墙体的传热系数Uwal应按下式计算

    式中d, 一各单层材料的厚度(m); 入, 各单层材料的导热系数[W/(m·K)。

    4.3.5若幕墙与墙体之间存在热桥,当热桥的总面

    体部分面积1%时,热桥的影响可忽略;当热桥的总面积大于实 体墙部分面积1%时,应计算热桥的影响。 计算热桥的影响,可采用当量热阻R代替本规程公式 (4.3.2)中的空气间层热阻Rair。当量热阻Ref应按下式计算:

    式中Ab 热桥元件的总面积; A 计算墙体范围内幕墙的面积: 入b 热桥材料的导热系数[W/(m·K); Rair 空气间层的热阻(m·K/W); d 空气间层的厚度(m)。

    式中 gcw 单幅幕墙的太阳光总透射比; Ag 玻璃或透明面板面积(m); gg 玻璃或透明面板的太阳光总透射比; Ap 非透明面板面积(m); gp 非透明面板的太阳光总透射比; Ar 框面积(m); gr 框的太阳光总透射比;

    A Reff = A=Ab + AAb Ri d

    Z gA.+Z g,A,+Z gA, gcw=

    带墙单儿面积Ⅲm厂。 4.4.2单幅幕墙的遮阳系数SCcw应按下式计算

    4.4.2单幅幕墙的遮阳系数SCcw应按下式计算:

    式中SCcw 单幅幕墙的遮阳系数; gcw 单幅幕墙的太阳光总透射比

    式中Tcw 幕墙单元的可见光透射比; 透光面板的可见光透射比; A——幕墙单元面积(m); A 透光面板面积(m)。

    SCcw = gcw 0.87

    4.5幕墙可见光透射比

    t,A. Tcw= A

    (4. 5. 1)]

    5.1.1评价实际工程中建筑门窗、玻璃幕墙的结露性能时,所 采用的计算条件应符合相应的建筑设计标准,并满足工程设计要 求;评价门窗、玻璃幕墙产品的结露性能时应采用本规程第10 章规定的结露性能评价计算标准条件,并应在给出计算结果时注 明计算条件。 5.1.2室外和室内的对流换热系数应根据所选定的计算条件 按本规程第10章的规定计算确定。 5.1.3门窗、玻璃幕墙的结露性能评价指标,应采用各个部件 内表面温度最低的10%面积所对应的最高温度值(T10)。 5.1.4应按本规程第7章的规定,采用二维稳态传热计算程序 进行典型节点的内表面温度计算。门窗、玻璃幕墙所有典型节点 均应进行计算。 5.1.5对于每一个二维截面,室内表面的展开边界应细分为若 千分段,其尺寸不应大于计算软件中使用的网格尺寸,且应给出 所有分段的温度计算值

    5.1.1评价实际工程中建筑门窗、玻璃幕墙的结露性能时,所

    5.1.5对于每一个二维截面,室内表面的展开边界应细

    5.2.1水表面(高于0℃)的饱和水蒸气压应按下式计算:

    5.2.1水表面(高于0℃)的饱和水蒸气压应按下式计算:

    式中E 空气的饱和水蒸气压(hPa); E。 空气温度为0℃时的饱和水蒸气压,取E。: 6.11hPa; t一空气温度(℃);

    式中E。 空气的饱和水蒸气压(hPa); Eo 空气温度为0℃时的饱和水蒸气压,取E。 6. 11hPa; t一空气温度(℃); a、b参数, a=7. 5, b=237. 3。

    5.2.2在一定空气相对湿度f下,空气的水蒸气压e可按下式 计算:

    式中e 空气的水蒸气压(hPa); 一 空气的相对湿度(%); E. 空气的饱和水蒸气压(hPa)

    5.2.3空气的露点温度可

    式中 Ta—— 空气的露点温度(℃); 空气的水蒸气压(hPa); e 参数,a=7.5,b=237.3。 a、b

    5.3 结露的计算与评价

    有的框、面板边缘以及面板中部。 5.3.2面板中部的结露性能评价指标T10应为采用二维稳态传 热计算得到的面板中部区域室内表面的温度值;玻璃面板中部的 结露性能评价指标T1可采用按本规程第6章计算得到的室内表 面温度值。 5.3.3框、面板边缘区域各自结露性能评价指标T10应按照下 列方法确定: 1采用二维稳态传热计算程序,计算框、面板边缘区域的 二维截面室内表面各分段的温度; 2对于每个部件,按照截面室内表面各分段温度的高低进 行排序; 3由最低温度开始,将分段长度进行累加,直至统计长度 达到该截面室内表面对应长度的10%; 4所统计分段的最高温度即为该部件截面的结露性能评价

    5.3.4在进行工程设计或工程应用产品性能评价时,

    幕墙各个截面中每个部件的结露性能评价指标T10均不低于露点 温度为满足要求

    5.3.6采用产品的结露性能评价指标T

    墙在实际工程中是否结露,应以内表面最低温度不低于室 温度为满足要求,可按下式计算判定:

    Tin + Tout ≥ Ta in, std 1 out,std

    式中Tio.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 实际工程对应的室内计算温度(℃); Tout 实际工程对应的室外计算温度(℃); T 室内设计环境条件对应的露点温度(℃)。

    6玻璃光学热工性能计算

    6.1.1单片玻璃(包括其他透明材料,下同)的光学、热工性能

    6.1.1单片玻璃(包括其他透明材料,下同)的光学、热工性能 应根据测定的单片玻璃光谱数据进行计算。 测定的单片玻璃光谱数据应包括其各个光谱段的透射比、前 反射比和后反射比,光谱范围应至少覆盖300~2500nm波长范 围,不同波长范围的数据间隔应满足下列要求: 1波长为300~400nm时,数据点间隔不应超过5nm; 2波长为400~1000nm时,数据点间隔不应超过10nm: 3波长为1000~2500nm时,数据点间隔不应超过50nm 6.1.2 单片玻璃的可见光透射比,应按下式计算:

    2 D()V()da DT ()V(A) 380 (6. 780 780 D,V(a)da Z DV (A)M 380

    式中 D D65标准光源的相对光谱功率分布,见本规程附 录D; 玻璃透射比的光谱数据: V(入) 人眼的视见函数,见本规程附录D。 6. 1.3 单片玻璃的可见光反射比0.应按下式计算

    Dap (a)V (a)da Dap (a)V(a) 380 R=380 V 780 D,V (a)da Z D,V (a)M 380 3.8

    式中 p(a) 玻璃反射比的光谱数据。

    6.1.4单片玻璃的太阳光直接透射比t。应按下式计算:

    2500 ()Sd T(A)S 300 入=300 2500 2500 S,da S. J300

    武中T(入)一 玻璃透射比的光谱; Sx一标准太阳光谱,见本规程附录D。 5.1.5 单片玻璃的太阳光直接反射比e应按下式计算

    式中 p(入) 玻璃反射比的光谱。 6.1.6单片玻璃的太阳光总透射比g应按下式计算

    铁路标准p(a) 玻璃反射比的光谱。

    6.1.6单片玻璃的太阳光总透射比g应按下式计算:

    2500 p(a) S,da p()S 300 =300 O 2500 2500 S,da Z S 300

    A, .hin g = ts + hin +hou

    式中hin 玻璃室内表面换热系数lW/(m·K)」 hout 玻璃室外表面换热系数[W/(m·K)]; A一一单片玻璃的太阳光直接吸收比。 6.1.7单片玻璃的太阳光直接吸收比A.应按下式计算

    6.1.7单片玻璃的太阳光直接吸收比A.应按下式

    式中、 单片玻璃的太阳光直接透射比: β.——单片玻璃的太阳光直接反射比。 6.1.8单片玻璃的遮阳系数SCc应按下式计算

    g 单片玻璃的太阳光总透

    地质灾害标准规范范本6.2多层玻璃的光学热工性能

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