摘要:隨著沈陽(yáng)市對(duì)民用建筑節(jié)能率由50%全面提升至65%,建筑外門(mén)窗的節(jié)能意義就更加重要,沈陽(yáng)市先后確定了門(mén)窗節(jié)能檢測(cè)的幾項(xiàng)指標(biāo),傳熱系數(shù)作為門(mén)窗保溫一項(xiàng)重要的指標(biāo)已成為工程竣工驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)室必須檢測(cè)的項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能 門(mén)窗傳熱系數(shù) 試驗(yàn)參數(shù) 檢測(cè)方法
本檢測(cè)方法適用于測(cè)定建筑門(mén)窗的保溫性能的檢測(cè)。儀器設(shè)備采用BWC-Ⅱ型建筑外門(mén)窗保溫性能測(cè)試裝置。環(huán)境條件為室溫。
傳熱系數(shù)檢測(cè)原理本試驗(yàn)基于穩(wěn)定傳熱原理,通過(guò)標(biāo)定熱箱法對(duì)建筑門(mén)窗傳熱系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。試件一側(cè)的熱箱可以模擬采暖建筑冬季室內(nèi)氣候條件,另一側(cè)的冷箱能模擬冬季室外氣溫和氣流速度。應(yīng)該密封處理試件縫隙,試件兩側(cè)的空氣溫度、氣流速度、熱輻射條件應(yīng)該趨于穩(wěn)定狀態(tài),對(duì)試件一側(cè)熱箱中加熱器的發(fā)熱量進(jìn)行測(cè)量,除去通過(guò)熱箱外壁及試件框的熱損失,除以試件面積和兩側(cè)空氣溫差的乘積,就能得出試件的傳熱系數(shù)K值。
基于穩(wěn)定傳熱原理,通過(guò)標(biāo)定熱箱法對(duì)建筑門(mén)和窗抗結(jié)露因子進(jìn)行檢測(cè)。使試件一側(cè)的熱箱模擬采暖建筑冬季室內(nèi)氣候條件,相對(duì)濕度在20%以下;另一側(cè)的冷箱模擬冬季室外氣候條件。在傳熱比較穩(wěn)定的狀態(tài)下,對(duì)冷箱空氣平均溫度和試件熱側(cè)表面溫度進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算試件的抗結(jié)露因子。由試件框表面溫度的加權(quán)值或玻璃的平均溫度與冷箱空氣溫度(tc)的差值除以熱箱空氣溫度(th)與冷箱空氣溫度(tc)的差值計(jì)算得到抗結(jié)露因子,再乘以100后,在兩個(gè)數(shù)值中取較低的一個(gè)值。
試件安裝:被檢試件為一件,根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和組裝要求選擇尺寸、構(gòu)造符合要求的試件,不能采取要求以外的工藝流程,不得附加多余配件。試件安裝位置: 外表面必須設(shè)在距試件框冷側(cè)表面50厘米的位置。最好采用聚苯乙烯泡沫塑料條來(lái)填充試件和試件洞口周圍的縫隙。利用塑料膠帶雙面密封試件開(kāi)啟縫。如果試件洞口面積大于試件面積,就用與試件等厚、已知導(dǎo)熱率Λ值的聚苯乙烯泡沫塑料板來(lái)填充。在聚苯乙烯泡沫塑料板兩側(cè)表面粘貼適量的銅—康銅熱電偶,測(cè)量?jī)杀砻娴钠骄鶞夭?,可算出通過(guò)該板的熱損失。
當(dāng)進(jìn)行傳熱系數(shù)檢測(cè)時(shí),宜在試件熱側(cè)表面適當(dāng)部位布置熱電偶,作為參考溫度點(diǎn)。
根據(jù)試件的窗型不同,其溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置的位置也不同。固定框和開(kāi)啟扇框上均應(yīng)布置溫度測(cè)點(diǎn)。玻璃上溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)考慮玻璃中心及轉(zhuǎn)角部位。玻璃角部測(cè)點(diǎn)距邊框15mm。邊框轉(zhuǎn)角處測(cè)點(diǎn)距上下邊框?yàn)?50mm(或300mm,根據(jù)邊框的尺寸確定)。
傳熱系數(shù)檢測(cè)條件:熱箱空氣平均溫度設(shè)定范圍為19℃~21℃,溫度波動(dòng)幅度不應(yīng)大于0.2K。熱箱空氣為自然對(duì)流。冷箱空氣平均溫度設(shè)定范圍為-19℃~-21℃,溫度波動(dòng)幅度不應(yīng)大于0.3K。與試件冷側(cè)表面距離在規(guī)定平面內(nèi)的平均風(fēng)速為3.0m/s±0.2m/s??菇Y(jié)露因子檢測(cè)條件熱箱空氣平均溫度設(shè)定范圍為20℃±0.5℃,溫度波動(dòng)幅度不應(yīng)大于±0.3K。熱箱空氣為自然對(duì)流,其相對(duì)濕度不大于20%。冷箱空氣平均溫度設(shè)定范圍為-20℃±0.5℃,溫度波動(dòng)幅度不應(yīng)大于±0.3K。與試件冷側(cè)表面距離在規(guī)定平面內(nèi)的平均風(fēng)速為3.0m/s±0.2m/s。試件冷側(cè)總壓力與熱側(cè)靜壓力之差在0Pa±10Pa范圍內(nèi)。
傳熱系數(shù)檢測(cè)程序啟動(dòng)測(cè)試裝置,雙擊桌面上的軟件運(yùn)行圖標(biāo)進(jìn)入程序。
單擊按鈕“開(kāi)始一個(gè)新試件”,系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)編號(hào),單擊圖標(biāo)“外窗參數(shù)”,根據(jù)具體信息填寫(xiě)真實(shí)的參數(shù),便于自動(dòng)報(bào)表的填寫(xiě),數(shù)據(jù)填寫(xiě)完畢后單擊“存盤(pán)并及進(jìn)行下一步”。填寫(xiě)試件檢測(cè)參數(shù),也可以單擊按鈕“缺省參數(shù)”,自動(dòng)填寫(xiě)參數(shù),然后單擊按鈕“保存數(shù)據(jù)并進(jìn)行下一步”。完成此步后,單擊菜單“檢驗(yàn)管理”進(jìn)入下一界面。
單擊圖標(biāo)“開(kāi)始檢測(cè)”,單擊“確定”后開(kāi)始自動(dòng)檢測(cè)。注意:一次試驗(yàn)要求使用一個(gè)試驗(yàn)號(hào),每做完一組試驗(yàn)要求使用新的試驗(yàn)號(hào)進(jìn)行下一組試驗(yàn)。單擊按鈕“打開(kāi)電源”開(kāi)始試驗(yàn)。注意:試驗(yàn)時(shí)要將曲線顯示按鈕單擊起來(lái)。如果冷、熱箱和環(huán)境空氣溫度與設(shè)定值相當(dāng),就要對(duì)各控溫點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),使試件兩側(cè)的冷箱和熱箱基本等同于環(huán)境空氣溫度。待其狀態(tài)穩(wěn)定后,若逐時(shí)測(cè)量得到熱箱空氣平均溫度th每小時(shí)變化的絕對(duì)值不超過(guò)0.1℃,冷箱空氣平均溫度tc每小時(shí)變化的絕對(duì)值不超過(guò)0.3℃;溫差Δθ1與Δθ2每小時(shí)變化的絕對(duì)值分別在0.1K、0.3K以下,再排除上述溫度及溫差變化是單向變化的可能性,就能說(shuō)明傳熱過(guò)程比較穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上,每過(guò)半小時(shí)就對(duì)參數(shù)th、tc、Δθ1、Δθ2、Δθ3、Q測(cè)量一次,如此重復(fù)測(cè)量六次。查看試驗(yàn)的結(jié)果可以單擊“試驗(yàn)過(guò)程”按鈕,該界面顯示試驗(yàn)過(guò)程中的主要檢驗(yàn)指標(biāo)。
試驗(yàn)結(jié)束后,單擊按鈕“打開(kāi)電源”停止試件檢驗(yàn),然后選擇菜單“試件管理”,單擊按鈕“自動(dòng)填寫(xiě)數(shù)據(jù)”,系統(tǒng)即會(huì)出現(xiàn)EXCEL形式的數(shù)據(jù)表格。測(cè)量結(jié)束以后,記錄試件熱側(cè)表面及玻璃夾層結(jié)露、結(jié)霜狀況。點(diǎn)“自動(dòng)檢測(cè)”,則設(shè)備全部啟動(dòng),進(jìn)入控制檢測(cè)過(guò)程。調(diào)節(jié)壓力控制裝置,使熱箱靜壓力和冷箱總壓力之間的凈壓差在0Pa±10Pa范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)處理設(shè)備已將檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,記錄傳熱系數(shù)。結(jié)果判定按GB/T8484-2008的外門(mén)、外窗傳熱系數(shù)分級(jí)進(jìn)行判定建筑外門(mén)窗保溫性能等級(jí)。
由于建筑外門(mén)窗所占比重之大,建筑外門(mén)窗傳熱系數(shù)檢測(cè)值已經(jīng)成為一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)所測(cè)得的指標(biāo)目前一些新型的節(jié)能窗型在保溫性能上比老型鋼窗鋁合金窗要節(jié)能50%以上。
參考文獻(xiàn):
[1]GB/T8484-2008《建筑外窗保溫性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》.
[2]GB/T13475-2008《絕熱 穩(wěn)態(tài)傳熱遞性質(zhì)的測(cè)定標(biāo)定和防護(hù)熱箱法》.