幕墻熱工基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)

1、幕墻熱工基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)傳熱學(xué)基本概念沈陽(yáng)遠(yuǎn)大研究所 導(dǎo)熱是在固體內(nèi)部或直接接觸的固體之間的熱傳遞過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，沒(méi)有物質(zhì)的移動(dòng)。導(dǎo)熱熱阻與材料的導(dǎo)熱系數(shù)及材料在熱流方向的厚度有關(guān)。 玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)大約是1.0W/m.K。 1、導(dǎo)熱2、對(duì)流換熱： 工程中的對(duì)流換熱主要是固體表面與氣體之間的熱傳遞過(guò)程，同時(shí)也包含型材腔或空氣層內(nèi)的氣體導(dǎo)熱。這個(gè)過(guò)程中有流體的運(yùn)動(dòng)。對(duì)流換熱系數(shù)主要與固體表面流體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。3、輻射換熱： 輻射是兩個(gè)固體之間通過(guò)熱輻射進(jìn)行的熱傳遞。在常溫下，物體之間的輻射換熱是在遠(yuǎn)紅外線（長(zhǎng)波，5m以上波長(zhǎng)）波段進(jìn)行的。輻射換熱系數(shù)與物體表面的熱輻射系數(shù)及溫度有關(guān)，通常表面顏

2、色越深值越大，換熱系數(shù)就越大。 4、表面換熱系數(shù)及換熱阻： 物體表面會(huì)與其相接觸的空氣之間進(jìn)行熱交換，包括對(duì)流和導(dǎo)熱。同時(shí)，也會(huì)通過(guò)熱輻射與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換。 表面換熱系數(shù)與風(fēng)速、溫度、熱輻射水平有關(guān)。 表面換熱系數(shù)為he和hi，分別為室外和室內(nèi)的表面換熱系數(shù)，均包括了對(duì)流換熱和輻射換熱兩個(gè)部分。 表面換熱阻是表面換熱系數(shù)的倒數(shù)。 在玻璃的計(jì)算中取： he =23 W/m2K；hi =8 W/m2K 在非透明幕墻的計(jì)算中?。?he =23 W/m2K；hi =8.7 W/m2K 5、復(fù)合熱阻： 在平行于熱流方向上進(jìn)行排列的復(fù)合結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將不同的熱阻進(jìn)行串聯(lián)排列，其總熱阻等于各層材料熱阻之和。

3、 在垂直于熱流方向上進(jìn)行排列的復(fù)合結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將不同的熱阻進(jìn)行并聯(lián)排列，其總熱阻等于各層材料熱阻倒數(shù)之和的倒數(shù)。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻不僅包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身的熱阻，還應(yīng)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面與室內(nèi)外環(huán)境間的表面換熱阻。6、總熱阻：室內(nèi)表面換熱阻； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身復(fù)合熱阻； 室內(nèi)表面換熱阻； 在穩(wěn)態(tài)條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1，1s內(nèi)通過(guò)1m2面積傳遞的熱量。W/（m2K），值為總熱阻的倒數(shù)。7、傳熱系數(shù)： 普通的熱阻串聯(lián)問(wèn)題計(jì)算比較簡(jiǎn)單，可以通過(guò)手算進(jìn)行，但幕墻的橫豎框結(jié)構(gòu)屬于復(fù)雜的二維模型，故必須采用專業(yè)的計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算。 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量，W/m2。 在已知熱阻的情況下，熱流密度等于溫

4、差與熱阻之比。8、熱流密度：熱阻串聯(lián)結(jié)構(gòu)中，熱流密度處處相等。熱阻并聯(lián)結(jié)構(gòu)中，總熱流密度各部分熱流密度之和。二.面材傳熱系數(shù)計(jì)算沈陽(yáng)遠(yuǎn)大研究所 對(duì)于工程來(lái)講，我們需要得到的就是傳熱系數(shù)，和溫度場(chǎng)的分布情況。 傳熱系數(shù)是衡量圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的依據(jù)； 溫度場(chǎng)是判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型中是否存在結(jié)露的可能性。1、計(jì)算各層材料熱阻1）單層玻璃m2K/W2）空氣間層3）保溫巖棉4）鍍鋅鋼板 空氣的傳熱包括氣體的熱對(duì)流運(yùn)動(dòng)，故其傳熱阻不是隨其厚度的增大而無(wú)限增大，當(dāng)空氣間層厚度達(dá)到60mm時(shí)其熱阻達(dá)到極限，具體值可見(jiàn)規(guī)范GB50176-93注：金屬的導(dǎo)熱系數(shù)很大，而一般厚度又很小，故其熱阻在計(jì)算中通?？梢院雎圆挥?jì)

5、。2、計(jì)算復(fù)合熱阻m2K/W3、計(jì)算總熱阻m2K/W4、計(jì)算傳熱系數(shù)W/m2K5、計(jì)算熱流密度W/m2則：6、繪制溫度變化曲線可見(jiàn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度在保溫材料部位變化最快。三.框的傳熱系數(shù)計(jì)算沈陽(yáng)遠(yuǎn)大研究所1、模型簡(jiǎn)化 將節(jié)點(diǎn)中所有非通長(zhǎng)設(shè)置的零件刪除在需要進(jìn)行計(jì)算的面積區(qū)域內(nèi)，所有的不同框材節(jié)點(diǎn)均需進(jìn)行計(jì)算。 將節(jié)點(diǎn)中面材所在平面垂直放置，并使室外側(cè)在左，室內(nèi)側(cè)在右 在框的兩側(cè)各保留190mm的面材2、計(jì)算模型截面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 將簡(jiǎn)化完成的模型截面導(dǎo)入THERM計(jì)算軟件，通過(guò)有限元方法計(jì)算模型截面?zhèn)鳠嵯禂?shù)U2D3、計(jì)算框傳熱系數(shù)框、玻璃、非透明面材在模型中為并聯(lián)結(jié)構(gòu) 這里計(jì)算的框傳熱系數(shù)不但包括

6、框本身的傳熱，還包括了面材與框接縫處的附加傳熱四.整窗及幕墻的傳熱系數(shù)計(jì)算沈陽(yáng)遠(yuǎn)大研究所1）門窗幕墻整體傳熱系數(shù)計(jì)算應(yīng)采用各部件的性能按分配面積加權(quán)平均的計(jì)算方法進(jìn)行。 建筑要滿足的是一個(gè)整體的節(jié)能要求，并不是某一點(diǎn)的保溫能力，所以我們要計(jì)算的也是幕墻的平均傳熱系數(shù)。2）加權(quán)計(jì)算時(shí)選擇最普遍的幕墻分格。 我們無(wú)法對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行面積平均計(jì)算，所以我們只能選擇建筑立面中最為普遍的幕墻分格，用它來(lái)代替整個(gè)幕墻。3）透明幕墻與非透明幕墻應(yīng)分別計(jì)算 國(guó)內(nèi)工程通常采用GB50189-2005中的規(guī)定進(jìn)行要求，故透明幕墻與非透明幕墻的傳熱系數(shù)應(yīng)分別與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照。1、計(jì)算原則2、計(jì)算公式單塊分格傳熱系數(shù)：整

7、個(gè)立面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：五.抗冷凝計(jì)算沈陽(yáng)遠(yuǎn)大研究所1、露點(diǎn)溫度確定室內(nèi)的露點(diǎn)溫度是與室內(nèi)溫度及相對(duì)濕度有關(guān)的函數(shù)。空氣的飽和水蒸氣壓：hPat室內(nèi)溫度，f室內(nèi)相對(duì)濕度一定濕度下的空氣水蒸氣壓：空氣露點(diǎn)溫度（）：2、冷橋模擬1）所有的幕墻冷橋部位都應(yīng)進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算模擬。2）進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算模擬時(shí)的室內(nèi)外邊界條件應(yīng)由甲方或設(shè)計(jì)院提出。3）模擬后得到冷橋部位溫度場(chǎng)，若室內(nèi)表面溫度大于露點(diǎn)溫度則確定幕墻內(nèi)表面不會(huì)結(jié)露。六.工程實(shí)例分析沈陽(yáng)遠(yuǎn)大研究所1）根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求 需劃分幕墻每個(gè)立面的透明幕墻及非透明幕墻區(qū)域，并分別進(jìn)行典型分格選取。2）建筑設(shè)計(jì)院對(duì)幕墻進(jìn)行節(jié)能分析后給出整個(gè)立面的傳熱系數(shù)要求。 選擇典型計(jì)算分格，應(yīng)包括所有類型的幕墻。3）抗冷凝計(jì)算要求 若需要進(jìn)行抗冷凝計(jì)算，則必須由甲方或設(shè)計(jì)院提出抗冷凝計(jì)算條件。條件包括：室外計(jì)算溫度、風(fēng)速，室內(nèi)計(jì)算溫度及相對(duì)濕度。1、了解工程要求1）不同的幕墻類型單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算2）相同類型幕墻選擇平均分格尺寸。 3）多種典型分格應(yīng)明確其間面積比率 2、典型分格確立