宝泰隔热条小课堂—建筑外窗及安装构造线传热系数ψ值计算(二):安装节点计算
线传热系数ψ是衡量建筑外窗及安装构造热工性能的重要指标,相关线传热系数有两个:一是玻璃边缘与窗框连接处的线传热系数,二是外窗与墙体连接处的线传热系数;一般通过软件或软件/手算结合方式进行。
本期聊聊外窗与墙体连接处的线传热系数计算,结合基础理论,给出了计算实例,供各位参考!
️1、基础理论
计算基础理论来源于GB 50176-2016《民用建筑热工设计规范》附录C.2,具体内容如下:
对于墙体热桥,整个节点二维传热量,减去平壁传热量,除以节点长度和内外温差,得到该墙体热桥的线传热系数。
️2、公式解析
门窗安装节点里包含墙体部分和外窗部分,在计算安装线传热系数时两部分都应考虑在内。参考JGJ/T 151-2008第7章的规定,公式可细化如下:
外窗与墙体连接处线传热系数计算分以下4步:
1、计算外窗截面线传热系数Lf;
2、计算墙体传热系数K;
3、计算通过整个截面的热流Q;
4、计算安装线传热系数ψ。
外窗截面传热系数Lf是外窗节点整体的线传热系数,建筑外窗及安装构造线传热系数ψ值计算(一):外窗节点计算有具体计算过程。
墙体的传热系数K应按照GB 50176-2016第3.4节中的规定进行计算。
整个截面热流Q包括外窗和墙体整体的传热量,可通过二维稳态传热模拟软件计算得到。
室内外环境温度可按照GB 50176-2016第3章规定设置。计算Q时围护结构长度l在二维软件计算时默认是1 m,符合标准规定;宽度C在绘图时可设置为1 m或大于1 m。
️3、计算案例
案例采用window和therm计算,这里只采用计算出来的传热量;window和therm软件使用可以参考之前发的文章和视频。
计算外窗截面的线传热系数Lf,如下:
墙体传热系数K按照GB 50176-2016第3.4节计算,相对比较简单,这里不做详细解释。
计算整个截面的热流Q;再计算安装构造(以外挂安装为例)线传热系数Ψ,如下:
可知,该外挂式外窗安装节点线传热系数Ψ计算结果为0.027 W/(m·K)。
️4、与PHI计算结果比较
以某PHI报告为例,外窗节点和墙体构造与上述案例不完全相同,导致结果有一定差异,但计算原理是一致的。
可知,该外挂式外窗安装节点线传热系数Ψ计算结果为0.020 W/(m·K)。
️5、结论
与外窗及安装构造相关的线传热系数有两个:一是玻璃边缘与窗框连接处的线传热系数,二是外窗与墙体连接处的线传热系数;一般通过软件或软件/手算结合方式进行。
外窗与墙体连接处的线传热系数的计算可分为4步:计算外窗截面线传热系数Lf,计算外墙传热系数K,计算整个截面热流Q,计算安装线传热系数Ψ。
采用window和therm软件对典型外窗安装构造线传热系数进行了计算,并与PHI计算结果进行了比较,由于安装节点差异导致结果有一定区别,但基本接近。