玻璃幕墙热工计算

目录第一章工程概况____________________________________________ 2 第二章计算依据____________________________________________ 3 第三章主要材料及计算参数__________________________________ 4一、主要材料及热工参数__________________________________ 4二、基本参数____________________________________________ 4 第四章双层幕墙热工计算____________________________________ 6一、夏季工况下的玻璃幕墙热工计算________________________ 6二、冬季工况下的玻璃幕墙热工计算_______________________ 25 第五章结论______________________________________________ 36一、双层幕墙热工性能结论_______________________________ 36二、双层幕墙的舒适性优势_______________________________ 38第一章工程概况本项目的幕墙由双层幕墙（塔楼）、穿孔铝板幕墙、点式幕墙、铝单板幕墙、全玻璃幕墙、明框玻璃幕墙等多种幕墙组成。

本工程的双层幕墙为主动式双层幕墙：主动式双层幕墙内外两层玻璃之间的空间与室内的空气相连，通过机械通风装置在两层幕墙中间形成负压，然后再排出房间。

可以使得室温与玻璃内表面的温差降至最低，从而提高建筑内有效的使用面积。

此外，主动式双层幕墙系统可以大幅度降低噪音，同时可以阻挡室外严重的大气污染及沙尘暴。

本工程双层幕墙分布于东西两栋塔楼（一至三层为裙楼），东塔17层，层高如下：4-11层（3.8m）、12-15层（7.0m）、16层（ 8.1m）、17层（3.6m），西塔16层，层高如下：4-9层（3.8m）、10-14层（7.0m）15层（8.1m）、16层（3.6m）.第二章计算依据1.业主提供的招标图纸及技术要求；2.本公司设计的幕墙投标方案图；3.《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)；4.《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-2016)；5.《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2015)；6.《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调·动力》；7.《空气调节设计手册》中国建筑工业出版社；8.《高层建筑空调与节能》同济大学出版社；9.《空气调节的科学基础》中国建筑工业出版社。

建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程Calculation specification for thermal performance of windows, doors and glass curtain-wallsJGJ/T***-20**批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期： 2 0 ×× 年× 月 1 日中国建筑工业出版社20×× 北京修订说明本次局部修订是根据住房和城乡建设部《关于执行2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》（建标标便[2019]21号）的要求，由广东省建筑科学研究院集团股份有限公司会同有关单位对《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151—2008进行局部修订。

本次修订的主要内容是：将采光顶纳入本规程；加入太阳得热系数的概念及相关计算；与《民用建筑热工设计规范》GB50176协调一致；细化数值模拟的要求等。

本规范中下划线表示修改的内容；用黑体字表示的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理，由广东省建筑科学研究院集团股份有限公司负责具体技术内容的解释。

执行过程中如有意见或建议，请寄送至广东省建筑科学研究院集团股份有限公司（地址：广东省广州市先烈东路121号，邮编：510500）。

本次局部修订的主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：主编单位：广东省建筑科学研究院集团股份有限公司参编单位：中国建筑科学研究院华南理工大学深圳市建筑科学研究院集团股份有限公司清华大学福建省建筑科学研究院中国南玻集团广东省建设科技与标准化协会泰诺风保泰（苏州）隔热材料有限公司深圳市新山幕墙技术咨询有限公司广州建筑装饰集团有限公司江苏赛迪乐节能科技有限公司广州行盛玻璃幕墙工程有限公司深圳市保利达建设工程有限公司主要起草人：主要审查人：《建筑门窗幕墙热工计算规程》JGJ/T 151—2008修订对照表（方框部分为删除内容，下划线部分为增加内容）7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定：1框的传热系数U f 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 λ=0.03［W/(m K)］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b p 不应小于200mm （图7.1.2）；图7.1.2 框传热系数计算模型示意图3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q w ，并应按下式整理：()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=（7.1.2-1）f pp D2f f b b U L U ⋅-=（7.1.2-2）()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=（7.1.2-3） 7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定：1框的传热系数U f 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 λ=0.03［W/(m K)］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b p 不应小于200mm （图7.1.2）；图7.1.2 框传热系数计算模型示意图3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q w ，并应按下式整理：()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=（7.1.2-1）f pp D2f f b b U L U ⋅-=（7.1.2-2） ()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=（7.1.2-3）7.1.3 框与面板接缝传热系数计算模型示意图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qψ，qψ应按下式整理：()对值大于水平表面之间的温度差的绝对值，7.4.9 转换后空腔的热流方向应由空腔的垂直和水平表面之间温差来确定（图7.4.9），并应符合下列规定：1如果空腔垂直表面之间温度差的绝对值大于水平表面之间温度差的绝对值，即rt lf tp boT T T T-≥-时，热流方向是水平的；2如果空腔水平表面之间温度差的绝对值大于垂直表面之间温度差的绝对值时，热流方向应按下列规定确定：1）空腔顶部水平表面温度小于空腔底部水平表面温度，即rt lf tp boT T T T-<-，tp boT T<时，热流方向为向上；2）空腔顶部水平表面温度大于空腔底部水平表面温度，即rt lf tp boT T T T-<-，tp boT T>时，热流方向为向下。

幕墙热工计算一、计算依据：《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005二、建筑体型系数体型系数：A区为0.102；B区为0.102；三、窗墙比A区东立面：0.58；A区南立面：0.58A区西立面：0.51A区北立面：0.46B区东立面：0.58B区南立面：0.58B区西立面：0.51B区北立面：0.46由于A、B两个区各个立面的窗墙比和建筑体形系数都一样，所以选A区一栋楼作为幕墙的热工计算考虑。

按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005表4.2.2-4规定：常州属于夏热冬冷地区；非透明幕墙 K≤1；透明幕墙（窗）：东立面0.5＜窗墙比≤0.7，K≤2.5，SC≤0.40；南立面 0.5＜窗墙比≤0.7，K≤2.5，SC≤0.40；西立面 0.5＜窗墙比≤0.7，K≤2.5，SC≤0.40；北立面 0.4＜窗墙比≤0.5，K≤2.8，SC≤0.55；四、非透明幕墙热工分析1、钢筋混凝土剪力墙外挂石材幕墙主体建筑的剪力墙根据结构需要厚度不等，现选取厚度最小处200mm 计算；石材为25mm厚花岗岩；详见节点图传热系数K=1/R=1/1.7352=0.58≤1符合要求！2、钢筋混凝土梁外挂玻璃幕墙主楼半隐框玻璃幕墙，钢筋混凝土梁厚度取最小值200mm,玻璃为6LOW-E+12A+6mm厚中空钢化玻璃，内设40mm 聚苯板；详见节点图传热系数K=1/R=1/2.134=0.47≤1 符合要求!2、铝板幕墙主体建筑的剪力墙根据结构需要厚度不等，现选取厚度最小处200mm 计算；铝板采用4mm 厚复合板； 详见节点图传热系数K=1/R=1/1。

728=0。

58≤1 符合要求！4、铝单板幕墙主体建筑的剪力墙根据结构需要厚度不等，现选取厚度最小处200mm 计算；铝板采用3mm 厚铝单板 详见节点图传热系数K=1/R=1/1.701=0.59≤1 符合要求！五、透明幕墙热工分析（一）、计算参数： 1、玻璃选用：2、铝合金型材：建筑幕墙外露明框均采用穿条式隔热型材； 1）、52系列铝合金隔热窗：断热条的导热系数＜0.3 W/m.K 。

建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程〔征求意见稿〕◇ 1 总那么◇ 2 术语、符号◇3根本规定◇4玻璃光学热工性能◇5框的传热计算◇6空气层传热计算◇7整窗热工性能计算◇8建筑幕墙热工计算◇9遮阳系统计算◇10结露计算◇附录1 总那么为在建筑门窗、玻璃幕墙工程中贯彻执行国家的建筑节能政策，使门窗、玻璃幕墙工程的节能设计和产品设计做到技术先进、经济合理，方便进展门窗、玻璃幕墙产品的节能性能评价，制定本规程。

本规程适用于建筑工程中作为外围护构造使用的建筑外门窗、玻璃幕墙的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、结露性能的计算。

本规程是参照国际标准ISO15099、ISO10077、ISO10211等系列标准，结合我国现行的相关标准制定的。

本规程所计算的传热系数和遮阳系数是在建筑门窗、玻璃幕墙空气渗透量为零的情况下、采用稳态传热计算得到的，实际使用时应考虑空气渗透对热工性能和节能计算的影响。

实际工程所用建筑门窗、玻璃幕墙的室内外热工计算条件应符合相应的建筑热工设计标准和建筑节能设计标准。

建筑门窗、玻璃幕墙所用材料的热工计算参数除使用本规程给出的参数外，还应符合其它强制性的热工设计标准和建筑节能设计标准的相关规定。

实际工程中所使用材料的热工参数应按照相应材料的实际参数选取。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1夏季标准计算条件standard summer environmental condition用于门窗或幕墙产品设计、性能评价热工性能参数计算的夏季标准热工计算环境条件。

2.1.2冬季标准计算条件standard winter environmental condition用于门窗或幕墙产品设计、性能评价热工性能参数计算的冬季标准热工计算环境条件。

2.1.3传热系数〔U〕thermal transmittance门窗或幕墙两侧环境温度差为1℃时，在单位时间内通过单位面积围护构造的传热量。

2.1.4太阳能总透射比〔g〕total solar energy transmittance通过门窗或幕墙构件成为室内得热量的太阳辐射与投射到门窗或幕墙构件上的太阳辐射的比值。

《建筑门窗幕墙热工计算规程》JGJ/T 151—2008修订对照表（方框部分为删除内容，下划线部分为增加内容）s in outhh + 璃室内表面室外表面s inouth h +内表面换外表面换7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定：1 框的传热系数U f 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 λ=0.03［W/(m K)］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b p 不应小于200mm （图7.1.2）；图7.1.2 框传热系数计算模型示意图3 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q w ，并应按下式整理：()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=（7.1.2-1）fpp D 2f f b b U L U ⋅-=（7.1.2-2）()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=（7.1.2-3） 式中 U f ——框的传热系数[Ｗ/(m 2 K)]； 7.1.2 计算框的传热系数U f 时应符合下列规定：1 框的传热系数U f 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 λ=0.03［W/(m K)］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b p 不应小于200mm （图7.1.2）；图7.1.2 框传热系数计算模型示意图3 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q w ，并应按下式整理：()pf out n,in n,p p f fW )(b b T T b U b Uq +-⋅⋅+⋅=（7.1.2-1）fpp D2f f b b U L U ⋅-=（7.1.2-2）()outn,in n,p f W D2f T T b b q L -+=（7.1.2-3）式中：U f ——框的传热系数[Ｗ/(m 2 K)]；7.1.3 框与面板接缝传热系数计算模型示意图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qψ，qψ应按下式整理：()对值大于水平表面之间的温度差的绝对值，7.4.9 转换后空腔的热流方向应由空腔的垂直和水平表面之间温差来确定（图7.4.9），并应符合下列规定：1如果空腔垂直表面之间温度差的绝对值大于水平表面之间温度差的绝对值，即rt lf tp boT T T T-≥-时，热流方向是水平的；2如果空腔水平表面之间温度差的绝对值大于垂直表面之间温度差的绝对值时，热流方向应按下列规定确定：1）空腔顶部水平表面温度小于空腔底部水平表面温度，即rt lf tp boT T T T-<-，tp boT T<时，热流方向为向上；2）空腔顶部水平表面温度大于空腔底部水平表面温度，即rt lf tp boT T T T-<-，tp boT T>时，热流方向为向下。

玻璃幕墙热工计算1.热传导计算热传导是热在固体中传递的过程，它的计算主要涉及材料的导热系数和厚度。

玻璃幕墙由多层不同材料组成，每一层都有不同的导热系数，因此需要按照不同材料的导热系数和厚度进行计算。

对于多层结构，可以使用串联热阻的方法进行计算。

热传导计算的结果可以用来评估材料的保温性能和热损失情况。

2.热辐射计算热辐射是由物体表面辐射出的热能，它对建筑外墙的热传递有重要影响。

玻璃幕墙主要由透明玻璃组成，其表面也会辐射出热能。

热辐射的计算需要考虑玻璃和空气之间的辐射传热系数，以及温度差异。

辐射传热系数是表征物体表面辐射能力的参数，可以根据玻璃的物理特性和温度差异进行估算。

热辐射计算的结果可以用来评估玻璃幕墙的隔热性能和热损失情况。

3.对流传热计算对流传热是通过流体介质传递热量的过程，对于玻璃幕墙来说，主要是空气对流的效应。

对流传热的计算需要考虑空气的流速、温度差异和表面的导热系数。

空气对流的计算可以采用一维或三维的模型，具体取决于具体的工程要求和复杂度。

对流传热计算的结果可以用来评估建筑外墙的通风性能和热损失情况。

4.整体热工计算在完成以上三个步骤的计算后，可以将热传导、热辐射和对流传热的结果进行整合，进行整体热工计算。

整体热工计算的目的是评估玻璃幕墙的综合隔热性能和热损失情况。

根据计算结果，可以进行相应的优化设计，以提高建筑外墙的节能性和舒适性。

总结：玻璃幕墙热工计算是一个复杂且综合的过程，涉及热传导、热辐射和对流传热等多个方面。

在实际工程中，需要综合考虑材料的导热特性、热辐射系数、空气流速和温度差异等因素，进行合理的计算和优化设计。

通过科学的热工计算，可以提高玻璃幕墙的节能性和舒适性，满足人们对于建筑环境质量的要求。