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JGJ@T151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》.pdf4.1.1本节的有关规定与整窗的计算一样，也主要参照ISO
4.1.1本节的有关规定与整窗的计算一样，也主要参照ISO 10077的有关规定进行相应的规定。采用按面积加权平均的方法 计算幕墙的传热系数、遮阳系数以及可见光透射比。 4.1.2关于玻璃（或其他面板）边缘与窗框组合产生的传热效应 采用附加线传热系数的方式表示。这样的做法与ISO10077相同。 4.1.3关于框的传热系数、太阳光总透射比的计算，在第7章 有详细的规定。 4.1.4关于玻璃传热系数、太阳光总透射比、可见光透射比的 计算方法，在第6章有详细的规定。 4.1.6对于幕墙水平和垂直转角部位的传热，其简化方法可见
圾专然系数 计算方法沥青双表处施工方案，在第6章有详细的规定。 4.1.6对于幕墙水平和垂直转角部位的传热，其简化方法可见 图5所示。
图5幕墙转角部位简化处理示意
框的投影面积可近似为 框的传热系数可近似为
A,=A1+A2; U,=2 Ar
幕墙框截面的不同将幕墙框进行分段，对不同的框截面均应计算 其传热系数及对应框和玻璃接缝的线传热系数，这样才能保证幕 墙的各光学热工性能可按面积加权平均的方式简化计算
4.2.2幕墙在进行热工计算时面积的划分与整窗的计算基本相
4.2.4幕墙计算的边界和单元的划分应根据幕墙形式的
采用不同的方式。单元式幕墙和构件式幕墙的立柱和横梁的结构 是不同的。单元式幕墙是由一个一个的单元拼接而成，所以单元 边缘的立柱和横梁是拼接的。而构件式幕墙的立柱和横梁则是 一 个完整的。 由于幕墙是连续的，单元边缘的立柱和横梁一般是两边对称的 所以边缘的立柱和横梁需要进行对称划分，面积只能计算一半。
4.2.5为了保证幕墙的各光学热工性能可按面积加
4.3.1本节的有关计算主要采用IS010077的计算方法。
4.3.1本节的有关计算主要采用IS010077的计算方法。 计算式（4.3.1）根据规定，采用面积加权平均的计 计算幕墙的传热系数
4.3.2当幕墙背后有实体墙时，幕墙的计算比较复杂。这里
针对幕墙与实体墙之间为封闭空气层的情况，这样可以简化计 算。实际上，由于幕墙金属热桥的存在，当幕墙背后有实体墙 时，幕墙的计算比较复杂。为了计算有实体墙的情况，简化是有
4.4.T本节的有关计算采用1S015099的计算方法。 幕墙太阳光总透射比计算按第4.1.1条规定采用面积加权平 均的计算方法。 玻璃的太阳光透射比计算按照第6章，窗框的太阳光透射比 计算方法按照第7章。
4.2在计算遮阳系数时，也规定标准的3mm透明玻璃
4.5幕墙可见光透射比
4.5.1本节的有关计算采用IS0O15099的计算方法。幕墙可见
4.5.1本节的有关计算采用IS015099的计算方法。幕墙可见 光透射比计算采用按面积加权平均的计算方法
幕墙热工性能计算可按照以下参考步骤计算。以一个单元式 横明竖隐框玻璃幕墙为例： 幕墙热工性能计算需先确定计算单元，计算每种计算单元的 热工性能参数，然后按照每种计算单元所占面积比例，进行加权 平均计算整幅幕墙的热工性能参数。此处只做示范，故假设一个 尺寸宽4768mm×高2856mm的幕墙，如图6所示。 幕墙的有关参数
图7固定分格立柱截面示意
图8固定分格横梁截面示意
图9开启扇分格立柱截面示意
根据幕墙分格图，可以选择2个幕墙计算单元：竖向3块固 定分格作为计算单元D1，竖向2块固定分格十1块开启扇分格 乍为计算单元D2。 2幕墙单元D1（竖向3块固定分格） 1）单元几何参数： 计算单元：宽1192mm×高2856mm； 立柱面积：0.250m²；横梁面积：0.265m；
日11开启扇分格下横梁截面示意
玻璃面积：2.889m； 玻璃区域周长：5.232m（竖直方向），6.624m（水平方 向）。 2）计算框传热系数U： 按照第7.1.2条，用一块导热系数入=0.03W/（m·K）的板 材替代实际的玻璃，板材的厚度等于替代面板的厚度，嵌入框的 深度按照实际尺寸，可见板宽应超过190mm。采用二维稳态热 传导计算软件进行框的传热计算，分别对立柱节点（图7）、横梁 节点（图8）进行计算，计算结果为： 立柱节点：U=10.07W/（m²K）； 横梁节点：U,=3.97W/(m²·K）。 3）计算附加线传热系数中： 按照第7.1.3条，在U.计算模型中，用实际的玻璃系统替 代导热系数入=0.03W/（m：K）的板材，采用二维稳态热传导计 算软件进行框的传热计算，分别对立柱节点（图7）、横梁节点 （图8）进行计算，计算结果为：
立柱节点：Φ=0.017W/（m·K）； 横梁节点：4=0.072W/(m·K)。 4）计算玻璃光学热工参数： 按照第6章，采用多层玻璃的光学热工计算模型进行玻璃的 光学热工计算，计算结果为： 玻璃传热系数：U.=1.896W/（m²·K）； 太阳光总透射比：g。=0.758； 可见光透射比：T，=0.755。 5）计算幕墙单元传热系数UcW： 由第4章公式计算幕墙单元传热系数，计算结果为：
ZAU.+AU,+Z A
2.889X1.896+(0.250X10.07 ±0.265×3.97)+(5.232X0.017+6.624X0.072
=2.824[W/(m²:K))
1. 192 2. 856
6）计算幕墙单元太阳光总透射比gf： 按7.6节计算框的太阳光总透射比，窗框表面太阳辐射吸收 系数α,取0.6。
U g,=αr: Asurf hout Ar 5. 9 =0.6X =0.241 0.397 X 19 0.515
7）计算太阳光总透过比gcw： 由公式（4.4.1）计算太阳光总透过比，计算结果为
E g.Ag +2 g,A gcw A. 0.758X2.889+0.241X0.515 =0.681 3.4
8）计算可见光透射比tcw:
由公式（4.5.1）计算幕墙单元的可见光透射比tcw，计算 结果为：
V t,A. tcw A, 0. 755 X 2. 889 =0.642 3. 4
3幕墙单元D2（竖向2块固定分格十1块开启扇分格） 1）单元几何参数： 计算单元：宽1192mm×高2856mm； 固定立柱面积：0.152m²；固定横梁面积：0.133m； 开启扇竖框面积：0.127m；开启扇上横框面积：0.069m²； 开后扇下横框面积：0.069m； 玻璃面积：2.810m²； 玻璃区域周长：3.438m（固定分格竖直方向），3.336m 固定分格水平方向）：1.644m（开启扇分格竖直方向）， 1.059m（开启扇分格上水平方向），1.059m（开启扇分格上水 平方向）。 2）计算框传热系数U： 按照第7.1.2条，用一块导热系数入=0.03W/（mK）的板 材替代实际的玻璃，板材的厚度等于替代面板的厚度，嵌入框的 深度按照实际尺寸，可见板宽应超过190mm。采用二维稳态热 传导计算软件进行框的传热计算，分别对开启扇竖框节点（图 9）、开启扇上横框节点（图10）、开启扇下横框节点（图11）进行 计算，固定分格立柱节点、横梁节点可采用计算单元D2的计算 结果，计算结果为： 固定分格立柱节点：U，=10.07W/（m²·K）； 固定分格横梁节点：U,=3.97W/（m²·K）； 开启扇竖框节点：U=10.72W/（m²：K）； 开启扇上横框节点：U=5.90W/（m²·K）； 开启扇下横框节点：U=5.59W/（m²·K）。
3）计算附加线传热系数中： 按照第7.1.3条，在U计算模型中，用实际的玻璃系 热系数入=0.03W/（m·K）的板材，采用二维稳态热传 件进行框的传热计算，分别对开启扇竖框节点（图9） 上横框节点（图10）、开启扇下横框节点（图11）进 固定分格立柱节点、横梁节点可采用计算单元D2的计 计算结果为： 固定分格立柱节点：=0.017W/（m·K）； 固定分格横梁节点：=0.072W/（m·K）； 开启扇竖框节点：Φ=0.016W/（m·K）； 开启扇上横框节点：4=0.055W/（m·K）； 开启扇下横框节点：4=0.067W/（mK）。 4）计算玻璃光学热工参数： 玻璃的光学热工参数可采用计算单元D2的计算结果： 玻璃传热系数：U.=1.896W/（m²·K）； 太阳光总透射比：g=0.758； 可见光透射比：T，=0.755。 5）计算幕墙单元传热系数Ucw： 由第4章公式计算幕墙单元传热系数，计算结果为： A.U.=2.810X1.896=5.328 CA,U.=0.152X10.07+0.133X3.97 +0.127×10.72+0.069×5.90+0.069×5 =4.213 ZlΦ=3.438×0.017+3.336×0.072+1.644×0.0 +1.059×0.055+1.059×0.067 =0.454 A 5.328±4.213+0.454 1.192X2.856 =2.936lW/（m².K）
6）计算幕墙单元太阳光总透射比g： 按7.6节计算框的太阳光总透射比，窗框表面太阳辐射吸收 系数α,取 0. 6。
Ar 5. 9 =0.6 X =0.258 0.397 X 19 0.55
7）计算太阳光总透过比gcw： 由公式（4.4.1）计算太阳光总透过比，计算结果为：
Zg.Ag +E grA gcw A, 0.758X2.889+0.241X0.55 =0.683 3. 4
8）计算可见光透射比tcw： 由公式（4.5.1）计算幕墙单元的可见光透射比tcw，计算 结果为：
t,A. tcw A, 0.755X2.810 =0.624 3. 4
根据计算单元D1、D2的计算结果，按照面积加权平均，可 计算整幅幕墙的传热系数、遮阳系数及可见光透射比。 1）计算传热系数：
ZAcwUcw （3.4+3.4)X2.824+（3.4+3.4)×2.9 A 3. 4 ± 3. 4 ± 3. 4 ± 3. 4
=2.88[W/(m².K)J
3. 4 ± 3. 4 ± 3. 4 ± 3. 4
ZAcwgcw SC (3.4+3.4)X0.681+（3.4+3.4)×0.68 A 3.4+3.4+3.4+3.4 =0.682 3）计算可见光透射比： A 3.4+3.4+3.4+3.4 =0.633
5.1.1、5.1.2计算实际工程的建筑门窗、玻璃幕墙的结露时， 所采用的计算条件应按照工程设计的要求取值。 评价产品的结露性能时，为了统一条件，便于应用，应采用 第10章规定的计算标准条件。由于结露性能计算的标准条件包 活了多个室外温度，所以在给出产品性能时，应该注明计算的 条件。
条件。 5.1.3空气渗透和其他热源等均会影响结露，实际应用时应予 以考虑。空气渗透会降低门窗或幕墙内表面的温度，可能使得结 露更加严重。但对于多层构造而言，外层构造的空气渗透有可能 降低内部结露的风险。 热源可能会造成较高的温度和较大的绝对湿度，使得结露加 刮。当门窗或幕墙附近有热源时，抗结露性能要求更高。 另外，湿热的风也会使得结露加剧。如果室内有湿热的风吹 到门窗或幕墙上，应考虑换热系数的变化、湿度的变化等问题对 结露的影响。 5.1.4、5.1.5结露性能与每个节点均有关系，所以每个节点均
5.1.3空气渗透和其他热源等均会影响结露，实际应用时应予
5.1.4、5.1.5结露性能与每个节点均有关系，所以每个节点均
由于结露是个比较长时间的效果，所以典型节点的温度场仍 可以按照第7章的稳态方法进行计算。由于门窗、幕墙的面板相 对比较大，所以典型节点的计算可以采用二维传热计算程序进行 计算。 为了评价每一个二维截面的结露性能，统计结露的面积，在 二维计算的情况下，将室内表面的展开边界细分为许多尺寸不大 的小段，来计算截面各个分段长度的温度，这些分段的长度不大
于计算软件程序中使用的网格尺寸。
5.2.1水（冰）表面的饱和水蒸气压采用国际上通用的计算 公式。
式中e一水蒸气压，hPa; esw水面饱和水蒸气压，hPa。 露点温度，即对于一定质量、温度T、相对湿度为f的湿空 气，维持水蒸气压P不变，冷却降温达到水面饱和时的温度。 参考文献：［1］刘树华．环境物理学．北京：化学工业出版 社，2004.
5.2.3空气的露点温度即是达到100%相对湿度时的温度，如
5.3结露的计算与评价
5.3.1～5.3.3为了评价产品性能和便于进行结露验算，定义了 结露性能评价指标T10。T10的物理意义是指在规定的条件下门 窗或幕墙的各个部件（如框、面板中部及面板边缘区域）有且只 有10%的面积出现低于某个温度的温度值。 门窗、幕墙的各个部件划分示意见图12。 可采用二维稳态传热程序计算门窗或幕墙各个框、面板及面 板边缘区域各自对应的T10。在规定的条件下计算出门窗、幕墙 内表面的温度场，再按照由低到高对每个分段排序，刚好达到 10%面积时，所对应分段的温度就是该部件所对应的T10。 为了评价产品的结露性能，所有的部件均应进行计算。计算 的部件包括所有的框、面板边缘以及面板中部
图12门窗、幕墙各部件划分示意
5.3.4在工程设计或评价时，门窗、幕墙某个部件出现10%低
5.3.4在工程设计或评价时，门窗、幕墙某个部件出现10%低 于露点温度的情况，说明门窗、幕墙的结露性能不满足要求，反 之为满足要求。
5.3.5、5.3.6进行产品性能分级或评价时，按各个部分最低的
【5.3.6）进行计算，来保证内表面所有的温度均不低于T10.min。 在已知产品的结露性能评价指标T10.mi的情况下，按照标准 十算条件对应的室内外温差进行计算，计算出实际条件下的室内 表面和室外的温差，则可以得到实际条件下的内表面最低的温度 （只有某个部件的10%可能低于这一温度）。只要计算出来的温 度高于实际条件下室内的露点温度，则可以判断产品的结露性能 满足实际的要求
1单片玻璃的光学热工性能
6.2多层玻璃的光学热工性能
6.2.1～6.2.4多层玻璃的光学热工性能是按照IS015099的通用 方法进行计算的。本规程将这一方法进行了归纳，将ISO15099的 多层玻璃计算方法进行了整合，计算公式更加明确。 这一方法也可以适用于多层窗、多层幕墙等的光学性能计 算。只是计算时将窗、幕墙、遮阳装置按照玻璃来处理
6.3玻璃气体间层的热传递
6.3.1～6.3.6玻璃气体间层的热传递计算按照ISO15099的计 算方法进行。本节规定了气体间层的热平衡方程，给出了对流换 热和辐射换热两方面的计算，并且给出了混合气体的气体间层对 流换热计算。
6.3.7当气体间层两侧全部为玻璃时，由于普通玻璃的红外透 射比为零，所以可以将透过玻璃的红外热辐射忽略，这样就可视 为无限大板之间的热辐射
6.3.7当气体间层两侧全部为玻璃时，由于普通玻璃的红外透
6.4玻璃系统的热工参数
6.4.1本条给出了玻璃系统的总热阻和传热系数的计算方法 在玻璃气体间层的传热和内外层换热计算完成之后，玻璃系统传 热就可以采用本条的公式直接进行计算了。
6.4.1本条给出了玻璃系统的总热阻和传热系数的计算方法。
的传热系数及框与面板接缝的
7.1.1~7.1.3框的传热系数及框与面板接缝的线传热系数采用 了ISO10077给出的计算方法
7.1.1~7.1.3框的传热系数及框与面板接缝的线传热系数采用
7.2.1～7.2.3本节采用了IS015099的有关规定。 7.2.4热桥的计算采用了平均的等效传热系数，这对于计算传 热系数是合适的。如果计算结露性能，尤其是对于木窗、塑料窗 等，可能会有些不同，但一般也允许有10%的面积结露，所以 影响也不大。
7.3玻璃气体间层的传热
7.3.1玻璃空气层采用当量导热系数来代替空气层导热系数， 这主要是为了统一计算，方便编程，
7.4.1～7.4.10本节按照1S015099给出的计算方法和公式。 为了简化框内部封闭空腔传热的计算，也采用当量传热系数的处 理办法。
7.5.1、7.5.2本节按照ISO15099给出的计算方法和公式
7.6.1 本条按照ISO15099给出的计算公式。
7.6.1本条按照ISO15099给出的计算公式。
8.1.1～8.1.3遮阳装置有很多种，其计算也是非常复杂的。但 仅仅给出平行或近似平行于玻璃面的平板型遮阳装置，已经能够 解决很多门窗和幕墙的遮阳计算问题。而且，这类遮阳装置可以 简化为一维计算，计算方法可以统一。 遮阳可分为3种基本形式：内遮阳、外遮阳和中间遮阳。这 类遮阳有共同的特点：平行于玻璃面，与玻璃有紧密的热光接 触。这样，遮阳装置可以简化为一层玻璃来计算，从而大大简化 计算过程。这样的遮阳装置如幕帘、软百页帘等。 正是以上的遮阳装置，在计算时才能将二维或三维的特性简 化为一维模型处理。这样，计算时只要确定了遮阳装置的光学性 能、传热系数，即可以把遮阳装置作为一层玻璃参与到门窗或幕 墙的热工计算中
遮阳系数、可见光透射比都会改变。在把遮阳装置作为一层玻璃 来进行处理时，许多的计算公式会发生相应的改变。第8.4节给 出了加入遮阳装置后的简化计算方法，第8.5节则说明了详细的 计算所采用的方法，
8.2.1～8.2.3要将遮阳装置作为一层玻璃处理，则需要给出这 层玻璃的有关性能。由于遮阳设施的材料表面往往是以漫反射材 料为主，所以，散射对于遮阳装置是必须应对的问题。直射光入 射到一种材料的表面，往往会有镜面的反射、透射和散射的反 射、透射。
对于一种遮阳装置，涉及到的光学性能参数就有6个。规程 的第8.3节中给出了百叶类遮阳装置的光学性能计算方法。
3.3.18.3.9本节按照1S015099给出的计算方法和公式。 计算光在遮阳装置上透射或反射是一个比较复杂的过程。光 在通过百叶后分解为直射和散射部分，直射是直接透射的或是镜 面的反射，而散射则比较复杂。 为了将问题简单化，在计算时将采用以下模型和假设： 1）将板条假设为全部的非镜面反射，并忽略窗户边缘 的作用； 2）将板条视为无限重复，所以模型可以只考虑两个 近的板条，而且采用二维光学计算； 3）为了进一步简化计算，将每条分为5个相等部分 而且忽略板条的轻微挠曲影响。 由于计算的结果与板条的光学性能、几何形状和位置等因素 均有关系，所以计算平行板条构成的百叶遮阳装置的光学性能时 均应予以考虑。板条的远红外反射率的透射特性对传热系数的精 确计算有很大影响，所以应详细计算，
日帘与门窗或幕墙组合系统的
8.5遮阳帘与门窗或幕墙组合系统的详细计算
8.5.1～8.5.5详细计算遮阳装置是比较繁琐的。为了简化，可 以将遮阳装置简化为一层玻璃，门窗或幕墙则是另一层玻璃。这 样，就可以采用第6章多层玻璃和第9章通风空气间层的计算方 法去，对门窗、幕墙与遮阳装置的相互光热作用进行计算。 当遮阳装置是透空的装置时，如白叶、挡板、窗等，遮阳 装置有不同的通风情况，可以采用第9章的方法计算通风空气间 层的热传递
15万吨水厂安装工程施工组织设计方案本节按照ISO15099给出的计算方法和公式。
9通风空气间层的传热计算
9.2通风空气间层的温度分布 本节按照ISO15099给出的计算方法和公式。 9.3通风空气间层的气流速度 本节规定的气流量和速度的关系，给出的是一个平均效果 这样处理对于传热计算也是一个平均的效果，应用于第6.3节是 比较合适的，符合第6.3节的计算模型条件。 空气间层的空气流量计算是一个复杂的问题。强制通风可以 比较准确地预知空气的流量，但自然条件下的对流、烟图效应对 流等均比较复杂。在各种情况下，进、出口的阻力和通风间层的 阻力都是未知数，很难估计。对于这些复杂的情况，采用数字流 体模拟计算软件进行分析是一个可行的途径
10.1计算环境边界条件
10.1.1、10.1.2本规程规定了计算门窗和玻璃幕墙节能指标的 标准计算条件，但这些条件并不能在实际工程使用，仅用于建筑 门窗、玻璃幕墙产品的设计、评价。 实际的工程节能设计标准中都会规定室内计算条件，室外计 算条件可以通过当地的建筑气象数据来确定。 10.1.3～10.1.6规定了用于建筑门窗、玻璃幕墙产品的设计、评 价的标准计算条件。这些条件是参照ISO15099确定的。其中，为 与门窗保温性能检测标准一致，冬季的室外气温改为一20℃；为与 我国现行的《民用建筑热工设计规范》GB50176－93相一致，夏季 室外的外表面换热系数适当增大，取为16W/（m²：K）。 计算传热系数之所以采用冬季计算标准条件，并取1=0W/m?， 主要是因为传热系数对于冬季节能计算很重要。夏季传热系数虽 然与冬季不同，但传热系数随计算条件的变化不是很大，对夏季 的节能和负荷计算所带来的影响也不大。 计算遮阳系数、太阳能总透射比采用夏季计算标准条件，这 样规定是因为遮阳系数对于夏李节能和空调负荷的计算是非常重 要的。冬季的遮阳系数的不同对采暖负荷所带来的变化不大。 以上这样规定与美国NFRC的规定是类似的，也与欧洲标 准的规定接近。 10.1.7结露性能计算的条件参照了美国NERC的计算标准
本节等同于ISO15099的计算方法，所采用的公式均与 ISO15099相同。在写法和格式方面符合工程建设标准的规定。
本节主要规定了窗和幕墙室内和室外表面对流换热计算的有 关方法和具体公式。这些公式主要用于实际工程的设计、计算 设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时AQT 3002-2021阻隔防爆橇装式加油（气）装置技术要求.pdf，门窗或 幕墙室内、外表面的对流换热系数应符合第10.1节的规定。
本节等同于ISO15099的计算方法，所采用的公 ISO15099相同。