幕墙热工培训

1、杨仕超广东省建筑科学研究院2010年3月14日,建筑幕墙门窗节能 设计与计算,建筑热工基础简介 门窗幕墙的热工性能 建筑门窗幕墙节能设计措施 国内外幕墙门窗标准对比 幕墙门窗热工性能计算 遮阳性能计算 计算实例分析,目 录,传热学基本知识,热量传递的三种基本方式： 热传导：在固体内部或直接接触的固体之间的热传递过程。 热对流：对流是固体表面与气体或液体之间的热传递过程。 热辐射：辐射是两个固体之间通过热辐射进行的热传递。 自然界中所有的传热均由这三种方式相互组合而成。,热传导与导热系数,物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的的热能传递称为热传导,简称

2、导热。,导热系数是指当温度梯度为1/m时，在单位时间内通过单位面积的导热量。导热系数大，表明材料的导热能力强。,各种材料的导热系数,各种材料的导热系数,各种材料的导热系数,对流换热与对流换热系数,对流换热是固体表面与气体或液体之间的热传递过程。在建筑门窗幕墙热工计算中所涉及的主要是空气沿围护结构表面流动时，与壁面之间所产生的热交换过程。,对流换热系数hc十分复杂，与空气流动、所在位置、壁面情况粗糙情况以及热流方向等均有关系。,辐射是两个固体之间通过热辐射进行的热传递。在常温下，物体之间的辐射换热是在远红外线（长波，5m以上波长）波段进行的。这一传热与物体表面的热辐射系数有关。,辐射换热,热辐射

3、与热传导和对流换流在原理上有本质的区别，它是以电磁波形式传递热量的。,表面通过换热吸热 内表面从室内吸热（冬季），或外表面从室外空间吸热（夏季）； 围护结构自身传热热量由高温表面传向低温表面； 表面通过换热放热外表面向室外空间散发热量（冬季），或内表面向室内散热（夏季）。 严格来说，每一传热过程都是三种基本传热方式的综合过程。 表面放热和表面吸热机理是一样的，统称为表面换热。,围护结构的传热过程,固体在空气环境下的传热主要是通过与周围的空气进行表面换热，可认为是自然对流状态的表面换热。 一般情况下，不均匀温度场仅发生在靠近固体的薄层之内。在贴附固体处，空气温度等于固体表面温度tw ,在远隔固体

4、表面的方向上逐渐上升或降低，最终接近空气温度t in。,固体在空气环境下的传热,表面换热系数h包含辐射换热系数hr与对流换热系数hc,太阳光谱：,太阳能光谱分布 ：,玻璃的可见光特性,玻璃的可见光透射 ：,玻璃的可见光透射比 。, 为试样的可见光透射比，%； ()试样的光谱透射比，%； D 标准照明体D65的相对光谱功率分布； V() 明视觉光谱光视效率； 波长间隔，此处为10nm。,玻璃的可见光反射：,玻璃的可见光反射比, 为试样的可见光反射比，%； () 试样的光谱反射比，%； D标准照明体D65的相对光谱功率分布； V() 明视觉光谱光视效率； 波长间隔，此处为10nm。,玻璃太阳光直接

5、透射：,玻璃的太阳光直接透射比,e为试样的太阳光直接透射比，%； () 试样的光谱透射比，%； S太阳光辐射相对光谱分布； 波长间隔，此处为10nm。,玻璃太阳光直接反射：,玻璃的太阳光直接反射比,e试样的太阳光直接反射比，%； () 试样的光谱反射比，%； S太阳光辐射相对光谱分布； 波长间隔，此处为10nm。,玻璃的遮阳系数,玻璃的长波辐射：,玻璃的长波辐射的有关参数包括以下三个： a、前（外）表面半球发射率f,i； b、后（内）表面半球发射率b,i； c、半球-半球传递系数i。,我国热工气候分区,我国主要分为严寒地区、寒冷地区、温和地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区, 广东省属于夏热冬暖地

6、区。,我国热工气候分区,公共建筑节能设计气候分区为：严寒地区A区、严寒地区B区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区。,建筑热工基础简介 门窗幕墙的热工性能 建筑门窗幕墙节能设计措施 国内外幕墙门窗标准对比 幕墙门窗热工性能计算 遮阳性能计算 计算实例分析,目 录,门窗幕墙的热工性能指标,根据建筑外门窗气、水密、抗风压性能分级检测方法（GB/T7106-2008）（2009年3月1日实施）建筑外窗气密性分级标准如下表所示。,门窗幕墙的热工性能指标,根据建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T 8484-2008（2009年3月1日实施）建筑外门窗保温性分级标准如2.1.2-1所示。,外窗保温性

7、能分级,门窗幕墙的热工性能指标,根据建筑幕墙（GB/T 21086-2007）要求，幕墙传热及遮阳性能分级应符合标准的规定。,建筑幕墙传热系数分级,建筑幕墙遮阳系数分级,夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准对门窗热工的要求。,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准对门窗热工的要求。,多层住宅外窗应采用平开窗。 外窗设置活动外遮阳。 建筑物16层的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于现行国家标准建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法 GB7107规定的级；7层及7层以上的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于标准规定的级。,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准对门窗热工

8、的要求。,外窗的面积不应过大，各朝向窗墙面积比应符合下列规定：北向不大于0.45；东、西向不大于0.30；南向不大于0.50。 天窗面积不应大于屋顶总面积的4，其传热系数K不应大于4.0 W/(m2K)，天窗本身的遮阳系数SC不应大于0.5。 居住建筑采用不同平均窗墙面积比时，其外窗的传热系数K和综合遮阳系数Sw应符合规定。,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬暖地区居住建筑窗的综合遮阳系数和传热系数（北区）,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬暖地区居住建筑窗的综合遮阳系数和传热系数（北区）,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬暖地区居住建筑窗的综合遮阳系数和传热系数（南区）,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬暖

9、地区居住建筑外门窗的有关规定,居住建筑物的外窗，尤其是东、西朝向外窗宜优先采用活动或固定的建筑外遮阳设施。 居住建筑外窗（包括阳台门）的可开启面积不应小于外窗所在房间地面面积的8或外窗面积的45%。 1-9层的外窗的气密性等级，不应低于现行国家标准GB/T7107-2002规定的3级；10层及10层以上的外窗的气密性等级，不应低于该标准规定的4级,门窗幕墙的热工性能指标,门窗幕墙的热工性能指标,根据公共建筑节能设计标准相关要求，对寒冷地区 门窗幕墙热工参数提出以下要求。,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬冷地区围护结构传热系数和综合遮阳系数限值,门窗幕墙的热工性能指标,夏热冬暖地区围护结构传热系数

10、和综合遮阳系数限值,门窗幕墙的热工性能指标,其他相关要求： 建筑每个朝向的窗（包括透明幕墙）墙面积比均不应大于0.70。当窗（包括透明幕墙）墙面积比小于0.40时，玻璃（或其他透明材料）的可见光透射比不应小于0.40. 屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20%。 外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%；透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。,门窗幕墙的热工性能指标,其他相关要求： 外窗的气密性不应低于建筑外窗气密性能分级及其检测方法 GB 7107规定的级。 注：GB 7107-1986规定的IV级值为4.0(m3/m2.h)相当于现行标准GB 7107-2008的6级（4.5q23

11、.0 m3/m2.h） 透明幕墙的气密性不应低于建筑幕墙物理性能分级 GB/T 15225规定的级。 注： GB/T 15225气密性级为:1.2qA0.5(m3/m2.h) 相当于现行标准GB/T21086-2007的3级,门窗幕墙的热工性能指标,建筑节能工程施工质量验收规范对幕墙、门窗验收的要求如下：,5.1.3条 当幕墙节能工程采用隔热型材时，隔热型材生产企业应提供型材隔热材料的力学性能和热变形性能试验报告。 5.2.2条 幕墙节能工程使用的保温材料，其导热系数、密度、燃烧性能应符合设计要求。幕墙玻璃的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、中空玻璃露点应符合设计要求。,门窗幕墙的热工性能指标

12、,幕墙节能工程验收部分条文:,5.2.3条幕墙节能工程使用的材料、构件等进场时，应对其下列性能进行复验，复验应为见证取样送检： 1）保温材料：导热系数、密度； 2）幕墙玻璃：可见光透射比、传热系数、遮阳系数、中空玻璃露点； 3）隔热型材：拉伸强度、抗剪强度。,5.2.4条 幕墙的气密性能应符合设计规定的等级要求。当幕墙面积大于3000m2或建筑外墙面积的50时，应现场抽取材料和配件，在检测试验室安装制作试件进行气密性能检测，检测结果应符合设计规定的等级要求。,门窗幕墙的热工性能指标,门窗节能工程验收部分条文:,6.2.2条 建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比应

13、符合设计要求。,门窗幕墙的热工性能指标,门窗节能工程验收部分条文:,6.2.3条 建筑外窗进入施工现场时，应按地区类别对其下列性能进行复验，复验应见证取样送检： 严寒、寒冷地区：气密性、传热系数和中空玻璃露点； 夏热冬冷地区：气密性、传热系数，玻璃遮阳系数、可见光透射比、中空玻璃露点； 夏热冬暖地区：气密性、玻璃遮阳系数、可见光透射比、中空玻璃露点。 检查数量：同一厂家的同一类型的产品抽查不少于3樘（件）,建筑热工基础简介 门窗幕墙的热工性能 建筑门窗幕墙节能设计措施 国内外幕墙门窗标准对比 幕墙门窗热工性能计算 遮阳性能计算 计算实例分析,目 录,门窗的冬季保温与夏季隔热,各种建筑玻璃的光学

14、及热工性能,透明玻璃 吸热玻璃 热反射玻璃 单片LowE玻璃 中空玻璃 镀膜中空玻璃,典型玻璃的光学、热工性能：,透明玻璃,透明玻璃的透射能力比较好，基本上可以透过全部太阳能的80%，透明玻璃对太阳能谱最集中的0.382.5m波长范围有较好的透射率。,吸热玻璃,吸热玻璃的特性,热反射玻璃,热反射玻璃的特性,Low-E玻璃,Low-E玻璃又称低辐射玻璃是在玻璃表面镀特殊的金属氧化物薄膜，使照射于玻璃的远红外线被膜层反射，从而降低玻璃的热辐射通过量。,Low-E玻璃对太阳辐射的透射和反射具有以下特性： 紫外线（0.290.38m）：透射率低、反射率低、吸收率高； 可见光（0.380.76m）：透射

15、率高、反射率低； 近红外线（0.762.5m）：透射率高、反射率低； 远红外线和长波热辐射（2.520m）：透射率低、反射率高。,单片在线Low-E玻璃,Solar-E 玻璃,Low-E 玻璃的特性,中空玻璃在南方隔热、北方保温,南方夏季，中空玻璃的采用主要是为减少太阳辐射。 南方夏季，中空玻璃首先是反射或吸收太阳短波辐射，再利用中空玻璃的空气层有效隔绝温差传热和长波辐射，而使得大量的太阳辐射不进入室内。 北方冬季，中空玻璃一般是尽量减少对太阳短波辐射的阻挡，而使得大量的太阳辐射进入室内。 北方冬季，中空玻璃传热系数小，可有效阻止温差传热。,玻璃系统的遮阳设计原则,采用单片吸热玻璃、Low-E

16、玻璃（在线）、遮阳型Low-E玻璃（在线）有一定遮阳节能效果； 采用热反射玻璃遮阳效果明显； 采用吸热或镀膜中空玻璃比较好； 中空玻璃外片玻璃采用吸热、热反射、遮阳Low-E玻璃，内片采用透明、Low-E玻璃等； 外片玻璃吸收绝大部分的太阳辐射热，空气层将外片玻璃的热辐射阻挡在外面而不对室内产生传热。,太阳能透过中空玻璃,中空玻璃的遮阳隔热效果,透明的中空玻璃对遮阳不起什么作用； 吸热的中空玻璃有一定的遮阳作用； 热反射玻璃遮阳作用较好，但可见光透过率低； 透明Low-E中空玻璃遮阳作用有限； 遮阳型Low-E中空玻璃遮阳效果较好。 阳光控制型的Low-E中空玻璃有较好的遮阳效果，又有较好的可

17、见光透过率。,Low-E中空玻璃,典型玻璃的光学、热工性能参数,典型玻璃的光学、热工性能参数,门窗幕墙保温性能改善措施,（1）为提高门窗、幕墙的气密性能，门窗、幕墙的面板缝隙应采取良好的密封措施。玻璃或非透明面板四周应采用弹性好、耐久的密封条密封或注密封胶密封。 （2）开启扇应采用双道或多道密封，并采用弹性好、耐久的密封条。推拉窗开启扇四周应采用中间带胶片毛条或橡胶密封条密封。,气密性能设计措施,门窗幕墙保温性能改善措施,（3）单元式幕墙的单元板块间应采用双道或多道密封，并应采取措施对纵横交错缝进行密封，采用的密封条应弹性好、耐久，单元板安装就位后密封条应保持压缩状态。 （4）严寒、寒冷、夏热

18、冬冷地区，门窗、玻璃幕墙周边与墙体或其它围护结构连接处应为弹性构造，采用防潮型保温材料填塞，缝隙应采用密封剂或密封胶密封。,气密性能设计措施,门窗幕墙保温性能改善措施,（1）为提高建筑门窗、玻璃幕墙的保温性能，应采用中空玻璃。 （2）需进一步提高保温性能时，可采用Low-E中空玻璃、充惰性气体的Low-E中空玻璃、两层或多层中空玻璃。,保温性能设计措施,门窗幕墙保温性能改善措施,（3）采用中空玻璃时，窗用中空玻璃气体间层的厚度不宜小于9mm，幕墙用中空玻璃气体间层的厚度不应小于9mm，宜采用12mm或以上的气体间层，但不宜超过20mm。,保温性能设计措施,Low-E玻璃传热系数与气体间层厚度关

19、系,门窗幕墙保温性能改善措施,4）为提高门窗的保温性能，门窗型材可采用木金属复合型材、塑料型材、隔热铝合金型材、隔热钢型材、玻璃钢型材等。 5）为提高玻璃幕墙的保温性能，可通过采用隔热型材、隔热连接紧固件、隐框结构等措施，避免形成热桥。,保温性能设计措施,门窗幕墙保温性能改善措施,6）建筑幕墙的非透明部分和窗槛墙部分，应充分利用幕墙面板背后的空间，采用高效、耐久的保温层进行保温，以满足墙体的保温隔热要求。 保温层可采用岩棉、超细玻璃棉或其它不燃、难燃保温材料制作的保温板。 严寒、寒冷地区，幕墙非透明部分面板的背后保温材料所在空间应充分隔汽密封，防止产生凝结水。,保温性能设计措施,门窗幕墙保温性

20、能改善措施,1）为提高建筑门窗、玻璃幕墙的遮阳性能，宜采用高性遮阳型玻璃产品，如Low-E中空玻璃、双银Low-E中空玻璃、在线Low-E玻璃、镀膜玻璃、贴膜玻璃、着色玻璃等。,遮阳性能设计措施,2）进行既有建筑节能改造时基于成本及施工方便考虑可采用玻璃贴膜技术。,门窗幕墙保温性能改善措施,3）建筑外窗、玻璃幕墙的遮阳应综合考虑建筑效果、建筑功能和经济性，合理采用建筑外遮阳并和特殊的玻璃系统相配合。,遮阳性能设计措施,4）当建筑采用双层玻璃幕墙时，严寒、寒冷地区宜采用空气内循环的双层形式；夏热冬暖地区宜采用空气外循环的双层形式；,自然通风节能措施,一般，在空调状态下建筑物是密闭的，但自然通风好

21、的建筑可以减少空调的使用，从而节约建筑能耗。 居住建筑的外窗应设置足够面积的开启部分，外窗的开启部位应与建筑的平面相协调，以有利于房间的自然通风。,自然通风节能措施,医院、办公楼、旅馆、学校等公共建筑的外窗应设置足够面积的开启部分，并应与建筑的平面相协调。采用玻璃幕墙时，在每个有人员经常活动的房间，玻璃幕墙均应设置可开启的窗扇或独立的通风换气装置。,双层通风幕墙,当建筑采用双层玻璃幕墙时，严寒、寒冷地区宜采用空气内循环的双层形式； 夏热冬暖地区宜采用空气外循环的双层形式； 夏热冬冷地区和温和地区应综合考虑建筑外观、建筑功能和经济性采用不同的形式。 空调建筑的双层幕墙内应设置可以调节的活动遮阳装

22、置。,幕墙抗结露,严寒、寒冷、夏热冬冷地区建筑的外窗、玻璃幕墙应进行结露验算，在设计计算条件下，其内表面温度不应低于室内的露点温度。 建筑幕墙的非透明部分，应充分利用幕墙面板背后的空间，采用高效、耐久的保温材料进行保温。,幕墙抗结露,严寒、寒冷地区，幕墙非透明部分面板背后保温材料所在的空间应充分隔汽密封，防止结露。幕墙与主体结构间（除结构连接部位外）不应形成冷桥。 在可能无法避免结露幕墙内侧应设置凝结水收集系统。凝结水收集系统应能完全收集幕墙内侧可能出现的凝结水，收集的凝结水应能排放，不能渗漏至室内。,幕墙的智能化系统,当空调建筑大面积采用玻璃窗、玻璃幕墙时，根据建筑功能、建筑节能的需要，可采

23、用智能化控制的遮阳系统、通风换气系统等。 智能化的控制系统应能够感知天气的变化，能结合室内的建筑需求，对遮阳装置、通风换气装置进行实时的控制，达到最佳的室内舒适效果和降低空调能耗。,遮阳设施自动化和智能化,自动化主要包括电动收放、电动调节状态等装置。 智能地控制则是引入了天气感知装置、信息技术等等。 天气感知装置：感知阳光、风速、温度下雨状况等。 信息：室内人员的活动，室内的环境需要等。 信息来源：人体活动的需要、工作环境的要求。 对于大型公共建筑，自动控制是非常必要的。一方面可以最大限度上满足总体的需要，另一方面满足美观的需要。,5 建筑环境与节能综合智能控制,1 充分利用自然采光可以大大节

24、约照明能耗，采用智能控制以达到最佳效果； 2 智能化的建筑遮阳不仅可以大大改善室内热环境，而且可以最大限度节省空调能耗； 3 将空调控制和遮阳控制结合，可以产生更好的效果；,建筑热工基础简介 门窗幕墙的热工性能 建筑门窗幕墙节能设计措施 国内外幕墙门窗标准对比 幕墙门窗热工性能计算 遮阳性能计算 计算实例分析,目 录,幕墙、门窗热工性能计算机模拟计算，在欧盟、美国、日本等已广泛应用并得到社会的认可。目前国外主要有两种典型标准体系。,（1）ISO（EN）标准体系 （2）美国NFRC标准体系,1.概述,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,NFRC是美国国家门窗等级评定委员会，是美国的门窗节能性能标

25、识民间组织机构，依据ISO和美国标准编制了相应的标准体系。,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程（JGJ/T 151-2008）于2009年5月1日颁布实施 ；,1.概述,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,由于ISO在建筑门窗幕墙热工计算标准主要引用欧盟（EN）的技术标准，在此将ISO和EN标准归为一类。,2.ISO(EN)标准体系,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,NFRC全称为“美国国家门窗等级评定委员会”，主要依据ISO和美国标准编制了相应的门窗热工标准体系 。,3.美国NFRC标准体系,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,JGJ/T 151-2008主要

26、包含以下内容：,4.JGJ/T 151-2008,玻璃光学热工性能计算； 框传热计算（线传热系数法）； 门窗幕墙热工性能计算； 结露性能评价、计算； 遮阳系统计算； 通风空气间层传热计算； 计算边界条件。,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,国外的幕墙热工计算标准只有EN 13947,美国NFRC没有 国内JGJ/T 151的幕墙计算方法与EN 13947一致,计算边界条件标准对比,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,计算边界条件包括两类：标准计算边界条件、工程实际计算边界条件。,（1）设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工性能时，应采用标准计算条件； （2）在进行实际工程设计时，应根据相

27、应的建筑设计或节能设计标准来确定工程实际计算边界条件。,计算边界条件标准对比,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,JGJ/T 151-2008定义的边界条件与ISO标准基本一致,但与室内对流换热系数与NFRC相差较大。,三个标准体系规定的室内空气温度差别不大。,为更符合我国的工程实际情况，与建筑门窗保温性能检测与分级标准等相关标准相互协调，JGJ/T 151-2008门窗边框及边框附近边缘（63.5mm以内）的室外对流换热系数作了特别规定，与ISO和NRFC均有较大的不同。,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,玻璃光学热工计算标准对比,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,ISO 9050是目前

28、玻璃光学热工计算依据，JGJ/T151与ISO 9050一致； ISO 9050和JGJ/T151采用ISO 9845-1第5类标准光谱数据（直射+散射）； NFRC 300 采用ISO 9845-1第2类标准光谱数据（直射）。,NFRC与ISO、国内标准采用不同的标准光谱数据，在计算玻璃光学热工性能时会造成巨大的差异！,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,标准太阳光谱对比,玻璃光学热工计算标准对比,天空散射光谱分布,幕墙门窗框热工计算标准对比,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,ISO 15099和JGJ/T 151均主要引用ISO 10077-1计算方法，是ISO计算门窗传热系数的推荐方法

29、。,NFRC 100、NFRC 200主要采用ISO计算门窗传热系数的代替方法。,框热工计算标准对比,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,ISO 15099和JGJ/T 151均引用ISO 10077-2计算方法，采用附加线传热系数计算方法。,NFRC 100主要采用玻璃边缘区域传热系数计算方法。,框热工计算标准对比,国内外幕墙门窗热工性能计算标准对比,NFRC-2004的边界条件,建筑热工基础简介 门窗幕墙的热工性能 建筑门窗幕墙节能设计措施 国内外幕墙门窗标准对比 幕墙门窗热工性能计算 遮阳性能计算 计算实例分析,目 录,紫外/可见/近红外/分光光度计、傅立叶变化红外光谱仪,建筑玻璃光学热

30、工性能计算,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率、前反射率和后反射率，光谱范围应至少覆盖3002500nm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300400nm时，数据点间隔不应超过5nm； （2） 波长为4001000nm时，数据点间隔不应超过10nm； （3） 波长为10002500nm时，数据点间隔不应超过50nm。,建筑玻璃光学热工性能计算,计算玻璃系统的传热系数时，应采用简单的模拟环境条件，仅考虑室内外温差，没有太阳辐射，应按下式计算：,式中 (Is=0)

31、没有太阳辐射热时，通过玻璃系统传向室内的净热流（W/m2）； 室外环境温度（K）； 室内环境温度（K）；,玻璃系统的热工参数,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，应按下列公式计算：,式中 Rg,i 第i层玻璃的固体热阻； Ri 第i层气体间层的热阻； 、 第i层气体间层的外表面和内表面温度； qi第i层气体间层的热流密度,玻璃系统太阳光总透射比及遮阳系数计算,玻璃系统的热工参数,框传热计算原理,计算框的传热系数Uf时应符合下列规定： （1） 框的传热系数Uf应在计算窗或幕墙的某一框截面的二维热传导的基础上获得； （2）在框的计算截面中，应用一块导热系数 =0.03W

32、/(mK)的板材替代实际的玻璃（或其他镶嵌板），板材的厚度等于所替代面板的厚度，嵌入框的深度按照实际尺寸，可见部分的板材宽度bp不应小于200mm,框传热计算原理,在室内外计算条件下，用二维热传导计算软件计算流过图示截面的热流qw，并应按下式整理：,Uf 框的传热系数/(m2K)； Lf2D 框截面整体的线传热系数/(mK)； Up 板材的传热系数/(m2K)； bf框的投影宽度(m)； bp板材可见部分的宽度（m）； Tn,in室内环境温度（K）； Tn,out室外环境温度（K）。,框传热计算原理,计算框与玻璃系统（或其他镶嵌板）接缝的线传热系数时应符合下列规定：,（1）用实际的玻璃系统（或

33、其他镶嵌板）替代导热系数 =0.03 W/(mK)的板材，其他尺寸不改变；,bg200mm,框传热计算原理,（2）用二维热传导计算程序，计算在室内外标准条件下流过图示截面的热流q，q应按下式整理：,式中 框与玻璃（或其他镶嵌板）接缝的线传热系数W/(mK)； L2D框截面整体线传热系数W/(mK)； g玻璃的传热系数W/(m2K)； bg 玻璃可见部分的宽度（m）。 Tn,in室内环境温度（K）； Tn,out室外环境温度（K）。,整窗的传热系数计算,整窗的传热系数的计算公式为：,Ag为窗玻璃面积； Af为窗框的投射面积； 为玻璃区域的周长； Ug为窗玻璃（或者不透明板）中央区域的传热系数；

34、Uf为窗框的面传热系数； 为窗框和窗玻璃（或者不透明板）之间的线传热系数。,整窗热工性能计算,整体门窗太阳能总透过率的计算公式为：,gg为窗玻璃区域（或者不透明板gp）太阳能总透过率， 对给定窗的不同部分分别计算求和 gf为窗框太阳能总透过率，对给定窗的不同部分分别计算求和 At为整窗的总投影面积,整窗热工性能计算,框和非透明面板的太阳能总透过率,整体门窗可见光透射比的计算公式为：,整窗热工性能计算,幕墙热工性能计算,幕墙传热系数UCW应采用下式计算：,Ag 玻璃或透明面板面积（m2）； lg 玻璃或透明面板边缘长度（m）； Ug 玻璃或透明面板传热系数W/(m2K)； g 玻璃或透明面板边缘

35、的线传热系数W/(mK)； Ap 非透明面板面积（m2）； lp 非透明面板边缘长度（m）； Up 非透明面板传热系数W/(m2K)； p 非透明面板边缘的线传热系数W/(mK)； Af框面积（m2）； Uf框的传热系数W/(m2K)。,当幕墙背后有其他墙体（包括实体墙、装饰墙等），且幕墙与墙体之间为封闭空气层时，此部分的室内环境到室外环境的传热系数U应按下式计算：,幕墙背后多层墙体的传热系数UWall,幕墙热工性能计算,若幕墙与墙体之间存在热桥，当热桥的总面积不大于墙体部分面积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

36、Reff代替本规程公式中的空气间层热阻Rair。,幕墙热工性能计算,遮阳系数计算,幕墙整体的太阳能总透射比为：,幕墙整体的遮阳系数为：,幕墙热工性能计算,幕墙整体系统的可见光透射比应按下式计算：,幕墙热工性能计算,建筑热工基础简介 门窗幕墙的热工性能 建筑门窗幕墙节能设计措施 国内外幕墙门窗标准对比 幕墙门窗热工性能计算 遮阳性能计算 计算实例分析,目 录,建筑遮阳设置原则,遮阳性能计算,（1）遮阳设施应根据地区气候特征、经济技术条件、房间使用性质等综合因素，满足夏季遮阳、冬季阳光入射、自然通风、采光等要求。,（2）夏热冬暖地区、夏热冬冷地区的建筑以及寒冷地区中制冷负荷大的建筑，外窗（包括透明

37、幕墙）宜设置外部遮阳。,建筑遮阳设置原则,遮阳性能计算,（3）夏季，太阳辐射照度随朝向不同有较大差别。一般以水平面最高，东、西向次之，南向较低，北向最低。,（4）建筑遮阳设计依次考虑屋顶天窗，西向、东向、西南向、东南向、南向窗。,建筑遮阳形式及分类,遮阳性能计算,遮阳的基本形式分为外遮阳、内遮阳和中间遮阳,优点：将太阳辐射直接阻挡在室外，节能效果较好！,（1）外遮阳,缺点：直接暴露在室外，对材料及构造的耐久性要求较高，价格相对昂贵，操作、维护不方便。,建筑遮阳形式及分类,遮阳性能计算,典型外遮阳案例,遮阳性能计算,遮阳性能计算,遮阳性能计算,建筑遮阳形式及分类,遮阳性能计算,优点：将入射室内的

38、直射光漫反射，对改善室内温度不平衡状况及避免眩光具有积极作用。 不直接暴露在室外，对材料及构造的耐久性要求较低，价格相对便宜，操作、维护方便,（2）内遮阳,缺点：遮阳构件位于建筑室内，遮挡效果不直接。,建筑遮阳形式及分类,遮阳性能计算,典型内遮阳案例,建筑遮阳形式及分类,遮阳性能计算,优点：位于玻璃系统的内部或两层门窗、幕墙之间，易于调节，不易被污染,（3）中间遮阳,缺点：造价高，维护成本较高,建筑遮阳形式及分类,遮阳性能计算,典型内遮 阳案例,建筑外遮阳形式及分类,遮阳性能计算,外遮阳按遮阳构件安装位置，可分为水平式、垂直式、综合式、挡板式四种基本形式,水平式宜布置在北回归线以北地区南向及接近南向的窗口、北回归线以南地区的南向及北向窗口,建筑外遮阳形式及分类,遮阳性能计算,垂直式宜布置在北向、东北向、西北向附近的窗口,综合式宜布置在从东南向到西南向范围内的窗口,建筑外遮阳形式及分类,遮阳性能计算,挡板式宜布置在东、西向及其附近方向的窗口。,遮阳性能计算,水平遮阳板的外遮阳系数和垂直遮阳板的外遮阳系数应按下列公式计算确定：,水平遮阳板： SDH=ahPF2+ bhPF+l 垂直遮阳板： SDV=a