2-1)(2-2)Kcw,i1R/2Rw,i + Rse(2-3)双层玻璃幕墙热工计算1・双层玻璃幕墙传热系数应按封闭状态和通风状态取值2.封闭状态：2.1当玻璃幕墙开口完全闭合时，空腔内空气间层热阻取(m2 - K/W)：夏季室内外温差>=104=2<=2竖向空气流0.220.232.2双层幕墙传热系数Kcw,d计算公式:1 R + R - R +K se s siKCW^ R +E R + Rsi cw,e se式中Kcwe——外层幕墙的传热系数(W/m2 - K);Rse'——幕墙外表面的换热阻值，取Rse=0.04(m2 - K/W);R；-一空气间层热阻值(m2 - K/W);R：——幕墙内表面换热阻值，透明部分取Rsi=0.13(m2・K/W),非透明部分取Rsi=0.11(m2 • K/W);Kcwi——内层幕墙的传热系数(W/m2 - K)其中，外层幕墙平均热阻值ERcw,e和内层幕墙平均热阻值ERcw,i均可按下式分别计算:(2-4)Z R =—* + 气1 + 气 2 cw K A + K A + K A0 0 B1 B1 B 2 B 2式中ERcw——外层、内层幕墙平均热阻(m2 - K/W);K0——幕墙面板传热系数(W/m2 - K);KB1——横龙骨传热系数(W/m2 - K);KB2——竖龙骨传热系数(W/m2 - K);A0—一幕墙面板面积(m2);A~ —一幕墙单元中横龙骨投影面积(m2);B1A9—一幕墙单元中竖龙骨投影面积(m2)。
B23. 通风状态：3.1当玻璃幕墙开口开启时，空气间层的热阻应根据开口面积与高度的比值不同，按不同的 公式计算得出当0<开口面积与高度的比X<0.0125 m2/m时，空气间层热阻按下式估算Rs=-3.0606X+0.1804 (3-1)当开口面积与高度的比X>0.0125 m2/m时，空气间层热阻按下式估算Rs=-0.5506X+0.133 (3-2)3.2双层幕墙传热系数Kcw,d按式(2-1 )到(2-4)计算4. 遮阳系数按下式计算：SC=SC1 • SC2 • SDH • SDV • SD (4-1)SDH=abPF2+bnPF+1SDV=aVPF2+bVPF+1PF= AB式中SC ——总遮阳系数；SC1——外层幕墙遮阳系数；SC2——内层幕墙遮阳系数；sdh——水平遮阳板夏季外遮阳系数；SDV——垂直遮阳板夏季外遮阳系数；SD ——百叶完全闭合时遮阳系数PF ——遮阳板外挑系数，当计算值PF>1时，取PF=1;A ——遮阳板外挑长度，按《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定采用；B ——遮阳板根部到幕墙透明部分对边的距离，按《公共建筑节能设计标准》GB50189 的规定采用。
其中:ab、bn、av、bv为计算系数，按《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定采用说明部分:封闭状态下空气层传热由自然对流部分和辐射传热部分组成，两者可分别遵从《建筑门窗玻 璃幕墙热工计算规程》的计算方法传热量与玻璃温度（差）有关而玻璃温度差与室内外 的温度差、以及内层中空玻璃的U值相关比如，夏季中空玻璃U值取2W/m2*K，玻璃温 度差可估算为室内外温度差的0.264倍（=0.18/（0.125+0.18+[1/2-0.125]）当间层厚度大于 100mm时，厚度对热阻影响不大空气间层通风状态下，热阻受到通风量的影响通风量与间层内外的温度有关在《建筑门 窗玻璃幕墙热工计算规程》中给出的通风情况下传热计算中需要给出通风量，由通风量可以 推算出空腔内空气层的平均温度Tgab，出口空气温度Tout，通风间层的平均速度匕，通风间 层的换热系数hcv等但仅在热压下的通风量除了 cfd模拟外没有有效方法可以得出而在 《暖通空调》中给出了热压下的流量的计算公式，可以由空腔内空气层的平均温度计算得到流量，通过两组公式的联立，可以计算出通风工况下的传热系数多个研究表明，间层开口 很小时，开口对传热性能影响很大，当开口增大到一定程度后，开口影响不大。
g，i d gj室内温度分布小意曲线》室外ms莒卜附件:2.1.封闭状态下空气层热阻按以下方法计算 封闭空气间层自然对流传热Nu = (Nu1, Nu 2) max+Nu = 0.0673838Ra3(Ra > 5x104)Nu = 0.028154Ra0.4134(104 < Ra < 5x104)Nui = 1 +1.7596678 x 10-10 Ra2.2984755(Ra < 104)Nu? = 0.242(^)0.272gjL2 . d3 . G 书.c 竺a 四顶~Pp=- TmAH并根据cfd模拟的经验以及对热阻的估算，假定中空玻璃的外层面对空腔层的玻璃温度T . b,i 为32°C，室外层玻璃温度Tbo为35°C，其它的参数设为：高度H为4m,宽度L为3m,空 腔距离d为0.1m，由此可计算出自然对流的传热系数h为1.10W/m2*K左右封闭空气间层辐射传热 C同样采用《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》的公式h = 4b(— + — - 1)xT 31 2空腔两侧的玻璃面向空腔层的发射率均设为0.8,其它参数与自然对流中的取值相同，由此 计算得到的结果为辐射传热系数hr为4.35W/m2*K左右。
可看出封闭状态下辐射换热占主要 部分由上述两部分得到，空腔的总热阻为1/(hc+hr)=0.183m2*K/W，并且通过改变幕墙尺寸的计算 结果来看，幕墙尺寸对非通风工况下空腔总、热阻的影响非常的小，因此我们建议在双层玻璃 幕墙非通风时，空腔总热阻取0.18m2*K/WhTgab(h = Tav - (Tav - Tg"顷T = (T + T )/2av - 一3.1通风状态下空气间层的热阻按以下方法计算b f=J •V2 • hc~vTgab=T - Ho (T - T )av H gab,out gab,inq =Y • c W (T -T )v p v gab ,in gab ,outh = 2 h + 4VV = ~^v~i d • LV =七* 42AP在《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中给出的通风情况下传热计算中需要给出通风量， 由通风量可以推算出空腔内空气层的平均温度Tgab，出口空气温度Tout，通风间层的平均速 度匕，通风间层的换热系数hcv等但仅在热压下的通风量除了 cfd模拟外没有有效方法可 以得出而在《暖通空调》中给出了热压下的流量的计算公式，可以由空腔内空气层的平均 温度计算得到流量，通过两组公式的联立，可以计算出通风工况下的传热系数。
P1 [2],1 1Y=K 件-T 0 i计算参数中除了采用非通风工况下的温度与幕墙尺寸外，还假设了中和面高度h为幕墙 高度的一半（在进口和出口面积相等的情况下基本合理），阻力系数为1.05计算结果如下：0 02f 州 不InlJlL I面阳％高度的比岳1、中腔热阳的立*者於宁腔点热明H D.D2 D04 OOE 0 03 □.! D.12 £114开口面源乌高鹰曲l匕值 M由结果我们可以得出，即使在完全通风工况下（上海规范中＞1500mm2/m）空腔的总热阻 也是不能忽视的并且我们注意到在开口面积刚开始增大时空腔热阻的线性比较明显，因此 我们建议对通风工况下的热阻进行分段处理，在开口面积为0~0.0125m2/m时，采用公式 y=-3.0606x+0.1804，在开 口面积＞12500mm2/m 时，采用公式 y=-0.5506x+0.133另通过计算得到，改变幕墙高度和空腔厚度对结论没有大的影响改变高度为3m， 或改变空腔厚度为0.5m,其误差最大也只在10-级别，因此我们认为推荐的线性公式适 用性较强4・遮阳系数的相关讨论由遮阳系数定义：遮阳系数=太阳光总透射比/0.87而太阳光总投射比包含了直接透射和吸热后二次传热两部分。
在《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中给出了计算单层玻璃太阳光总透射比的公式:1= 工 A. •—.S 农口十方out利用此公式对几种玻璃进行计算并与其给出的遮阳系数进行对比发现虽然公式中并没有考虑到温差对二次传热的影响，但是用来计算单层玻璃所造成的误差较小，可以接受透射比反射比吸收比总透射比利用公式遮阳 系数产品给出的遮阳系数普通玻璃6mm0.780.070.150.820.940.96low-e 6mm0.660.110.230.720.820.81自洁玻璃6mm0.750.120.130.780.900.91本体绿6mm0.440.050.510.560.650.66针对于《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》给出的多层体系太阳辐射热的分析方法，我们对双层玻璃幕墙以及在空腔内加遮阳设施的情况进行了计算当L】时I，，:L= r #•：；.闩：一电"fk ： 1 ：I4:ZU..：.*；W； ； r '-Tt Hl :■r： ■/■■■= si皆层雄璃室外协方向前热阻也枝下式甘算."引-%知刮即挪.3建心 上一第境醍艇㈱®nMWhR 一第想•气体间层腱ffiSXWh杳侦就夫向室]LJ的-.祇传热T *按F式i. ] •舞;玻璃痰旺的 2：|兄总.瘁，:I Chit-KTX = ..、 r
我们认为在有太阳辐射的情况下，其传热是一个比较复杂的过程，对于遮阳系数用这样 线性的公式，虽然物理意义较为明确，但并不能很好的来计算其传热过程在现在的情况下， 还没有成熟的理论依据来对这一方进行计算，我们也希望通过cfd模拟和实验验证来给出一 个较为准确的方法。