明框幕墙热工计算方法介绍

明框幕墙节点热工计算分析发表时间：2018-03-14T14:31:15.107Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：吉洪波[导读] 随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，以及建筑师设计理念“人性之于建筑”的提升。

深圳市前海开发投资控股有限公司广东省深圳市邮编：518054摘要：玻璃幕墙技术的应用为现代建筑带来了革命性的立面效果，它新颖耐久、节能环保、美观时尚、装饰感强。

本文仅针对明框玻璃幕墙框的节点热工计算进行探讨，通过不同的手段模拟手段对幕墙框节点构造的计权传热系数进行对比分析。

关键词：明框幕墙；节点热工；分析计算绪论随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，以及建筑师设计理念“人性之于建筑”的提升，建筑物越来越向高层、高档、多功能方向发展。

因此建筑幕墙产品也必然向高新技术和多功能的方向发展，才能适应人们日渐增强的环保节能意识，满足市场对建筑幕墙功能的需求。

今天，幕墙不仅广泛用于各种建筑物的外墙，还应用于各种功能的建筑内墙，如通信机房、电视演播室、航空港（机场）、大车站、体育馆、博物馆、文化中心、大酒店、大型商场等。

由于玻璃制造产业近十几年来革命性的发展，幕墙在节约能源方面的优异表现令全行业为之侧目。

玻璃传热系数仅代表玻璃本身的隔热性能，不能代表整体幕墙体系的隔热效果，幕墙整体隔热性能因铝型材框料的热量传导导致折减，同时由于开启扇周边区域无法完全密闭而存在空气渗透热损失。

因此，玻璃的传热系数决定隔热效果的大致范围，而综合考虑的型材传热和空气渗透后的综合传热系数才是作为节能参考依据的设计参数。

玻璃幕墙的热桥部位往往出现在横梁、立柱的连接部位，幕墙与主体结构连接部位等。

热桥的直观现象是易引起结露，冬天由于室外气温低而传导到室内时，铝型材或玻璃的局部温度低于室内露点温度，则在窗框周边会产生结露现象。

如果大面积的热桥问题处理不当则会增大幕墙的实际传热系数，使得通过幕墙的热损耗大大增加。

幕墙门窗热工参数的计算作者: 黑玫瑰点击率: 2116当前，我国的建筑节能受到前所未有的重视，相关的建筑节能设计标准陆续出台。

在这种形势下，《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》的编制任务也由建设部下达。

这本标准主要的内容是计算门窗和玻璃幕墙的热工性能。

包括传热系数、遮阳系数、可见光透射比和结露性能。

国际ISO系列标准有关门窗热工性能详细计算的标准是正在制定中的ISO15099。

早前已经制定了计算门窗传热系数的ISO10077-1和ISO10077-2。

美国和欧洲也制定了相关的标准。

为了尽量与国际标准相协调，并与我国的有关标准不发生大的冲突，适合我国的有关节能计算，我国制定门窗幕墙的热工性能计算将主要参照ISO的系列标准。

本文介绍我国正在制定的《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》建立的热工理论计算体系。

1 我国建筑节能标准对门窗幕墙热工性能的要求1.1 《公共建筑节能设计标准》对围护结构的节能要求随着我国建筑节能标准的制定，对建筑围护结构节能的要求更加明确了。

2005年发布的国家标准《公共建筑节能设计标准》对围护结构有着明确的要求。

在这本标准中，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列各表的规定。

表1.1-1 严寒地区A区围护结构传热系数限值表1.1-2 严寒地区B区围护结构传热系数限值表1.1-3 寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值表1.1-4 夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值表1.1-5 夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值从以上这些表中可以看到，对外窗（或玻璃幕墙）节能要求包括了传热系数和遮阳系数。

1.2 有关节能标准对门窗保温的要求在建筑保温节能标准方面，现在已经发布的标准有：《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《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》GB50189-93《民用建筑热工设计规范》GB50176-93在《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95中，窗的传热系数有如下规定：伊春、海拉尔等严寒地区城市：2.00 W/m2.K；吉林、长春、乌鲁木齐、哈尔滨等严寒地区城市：2.50 W/m2.K；张家口、沈阳、呼和浩特等严寒地区城市：3.00 W/m2.K；郑州、洛阳、徐州、西安、石家庄、北京、天津、兰州、太原、唐山这些寒冷地区城市：4.00 W/m2.K。

第三部分、主楼明框玻璃幕墙计算第一章、荷载计算一、基本参数最大标高：91.5 m计算位置：13～1轴立面明框玻璃幕墙幕墙分格：B×H=1.0×1.5 mB：玻璃宽度H：玻璃高度设计地震烈度：7度地面粗糙度类别：C类二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算G AK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用6+12A+6钢化中空(LOW-E)玻璃G AK=（6+6）×10-3×25.6=0.31 KN/m2G GK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值G GK=0.40 KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算r G：永久荷载分项系数，取r G=1.2G G：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值G G=r G·G GK=1.2×0.40=0.48 KN/m23、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算q EK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.08q EK=αmax·βE·G GK =0.08×5.0×0.40=0.16 KN/m24、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算r E：地震作用分项系数，取r E=1.3q E：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值q E=r E·q EK=1.3×0.16=0.208 KN/m2第二章、玻璃面板校核本工程选用6+12A+6钢化中空(LOW-E)玻璃，最大玻璃分格a=1000 mm,b=1500 mm。

一、荷载计算1、幕墙的风荷载计算βgz：阵风系数，1.6167μZ ：风压高度变化系数，1.6316W 0：基本风压 W 0=0.55 KN/m 2（50年一遇）μS1：围护构件面板局部风压体型系数，μS1=-1.2，（依据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001（2006版）第7.3.3条）W K ：作用在幕墙上的风荷载标准值 (KN/m 2)W K =βgz μS1μZ W 0=1.6167×1.2×1.6316×0.55=1.74 KN/m 2W ：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m 2) r W ：风荷载作用效应的分项系数，取1.4W= r W ×W K =1.4×1.74=2.44 KN/m 22、荷载组合ψW ：风荷载的组合值系数，取ψW =1.0 ψE ：地震作用的组合值系数，取ψE =0.5风荷载和水平地震作用组合标准值q K =ψW W K +ψE q EK =1.0×1.74+0.5×0.16=1.82 KN/m 2风荷载和水平地震作用组合设计值q=ψW γW W K +ψE γE q EK =1.0×1.4×1.74 +0.5×1.3×0.16=2.54 KN/m 2二、外片玻璃面板强度校核校核依据：ησ226tmqa =≤f g按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条 1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为3231311.1t t t q q +=外、323132t t t q q +=内。