外裝鋁質(zhì)復(fù)合卷簾窗物理性能試驗分析

黃 楠，齊雅欣，王海龍

（山東省建筑科學(xué)研究院，山東 濟南 250031）

JG/T 302-2011《卷簾門窗》代替JG/T 3039-1997《輕型金屬卷門窗》增加了對卷簾窗產(chǎn)品物理性能的要求。卷簾窗的物理性能由關(guān)閉狀態(tài)下的抗風(fēng)壓性能、隔聲性能和保溫性能組成。卷簾窗的安裝方式、材質(zhì)和形式多種多樣，目前應(yīng)用比較常見的是外裝鋁質(zhì)復(fù)合卷簾窗。筆者通過對某外裝鋁質(zhì)復(fù)合卷簾窗產(chǎn)品的試驗，提供了相關(guān)物理性能的參考數(shù)據(jù)。

1 用于試驗的卷簾窗產(chǎn)品及試驗分組

試驗采用電動普通式外裝鋁合金簾片卷簾窗。洞口尺寸為1470mm×1470mm。卷簾窗總高度=導(dǎo)軌高度+罩殼高度=1470+205=1675mm，總寬度=洞口寬度+兩個導(dǎo)軌寬度=1470+50×2=1570mm。表面采用陽極氧化處理方式。實際施工裝配和固定方式為：導(dǎo)軌、端座和底梁用膨脹螺栓固定在洞口中，導(dǎo)軌固定間距≤600mm。導(dǎo)軌與墻體間的縫隙使用建筑密封膠密封。卷簾門窗在關(guān)閉狀態(tài)下，座條嵌入底梁槽內(nèi)，并與底梁接觸密封良好。卷簾密封條在保證運行過程中不脫落的情況下，與導(dǎo)軌密封良好。鋁合金簾片嵌入導(dǎo)軌深度≥20mm。試驗窗及簾片示意如圖1所示。

圖1

1.端座 2.管狀電機 3.罩殼 4.軸套 5.軸頭 6.八角管 7.導(dǎo)軌 8.裝飾帽 9.底梁 10.簾片

通過更換簾片的方式將試驗分為兩組。A組試樣為鋁合金簾片厚度0.35mm，空腔型卷簾窗。B組試樣為鋁合金簾片厚度1.0mm，內(nèi)腔填充型卷簾窗，填充材料為聚氨酯。

2 關(guān)閉狀態(tài)下抗風(fēng)壓性能試驗

2.1 抗風(fēng)壓性能要求和分級

JG/T 302-2011《卷簾門窗》對卷簾窗的抗風(fēng)壓性能要求和分級如表1、表2所示。中間簾片的中點及該簾片距離導(dǎo)軌內(nèi)邊10mm的兩端，各布置一個位移計。預(yù)備加壓壓力差絕對值50Pa，每級升降壓力差值為20Pa，每級檢測壓力差作用時間為10s，進(jìn)行抗風(fēng)壓性能定級檢測。

表1 卷簾相對撓度和絕對撓度要求

表2 普通卷簾門窗抗風(fēng)壓性能分級表（kPa）

2.2 A組試樣抗風(fēng)壓性能數(shù)據(jù)分析（見表3、圖2）

表3

圖2

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 302-2011判定：抗風(fēng)壓性能P3=-0.224kPa，屬第1級。

2.3 B組試樣抗風(fēng)壓性能數(shù)據(jù) 分析（見表4、圖3）

表4

圖3

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 302-2011判定：抗風(fēng)壓性能P3=-0.353kPa，屬第2級。

2.4 兩組數(shù)據(jù)分析結(jié)論

通過增加簾片材料壁厚和采取空腔填充型（聚氨酯），可以有效的提高卷簾窗的抗風(fēng)壓性能。

3 空氣聲隔聲性能試驗

3.1 隔聲性能要求及分級

JG/T 302-2011《卷簾門窗》的隔聲性能分級如表5所示。

表5 隔聲性能分級表（dB）

3.2 A組試樣隔聲性能數(shù)據(jù)分析（見表6）

表6

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 302-2011判定：計權(quán)隔聲量和交通噪聲頻譜修正量之和Rw+ Ctr=14dB，屬第1級。

3.3 B組試樣隔聲性能數(shù)據(jù)分析（見表7）

表7

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 302-2011判定：計權(quán)隔聲量和交通噪聲頻譜修正量之和Rw+ Ctr= 14dB，屬第2級。

3.4 兩組數(shù)據(jù)分析結(jié)論

通過增加簾片材料壁厚和采取空腔填充型（聚氨酯），有助于提高卷簾窗的隔聲性能，效果不明顯。

4 保溫性能試驗

4.1 傳熱系數(shù)分級指標(biāo)

JG/T 302-2011《卷簾門窗》的保溫性能要求如表8所示。

表8 傳熱系數(shù)分級表（W/（m2·K））

4.2 保溫性能測試

對簾片材料為1.0mm鋁合金帶材，內(nèi)腔填充型，填充物為聚氨酯的B組卷簾窗進(jìn)行保溫性能測試。試驗數(shù)據(jù)如下：

電暖氣加熱功率Q=507.06W；

熱室空氣溫度th= 20.01℃；

冷室空氣溫度 tc=-19.02℃；

熱冷室空氣溫度之差△t＝th－tc＝39.03℃；

熱室內(nèi)外表面溫度差△θ1＝tjp1－tjp2＝0.27℃，tjp1、tjp2分別為熱室外壁內(nèi)、外表溫度；

熱冷室試件框表面溫差△θ2＝tjp3－tjp4＝37.81℃，tjp3、tjp4分別為試件框熱、冷側(cè)表面溫度；

填充物熱導(dǎo)Λ＝0.76 W/（m2·K）；

填充物面積S＝0.18m2；

填充物表面溫差△θ3＝tjp5－tjp6＝36.04℃，tjp5、tjp6分別為填充物熱、冷側(cè)表面溫度；

熱室外壁熱流系M1= 8.719W/K；

冷熱室試件框熱流系M2= 2.210W/K；

窗戶面積A=2.16m2；

試件傳熱系數(shù)K = （Q－M1·△θ1－M2·△θ2－S·Λ·△θ3）/A·△t =4.9 W/（m2·K）；

試件表面結(jié)露、結(jié)霜情況：表面結(jié)霜。

以上參數(shù)中，th、tc、△θ1、△θ2、△θ3、Q為冷熱室傳熱穩(wěn)定后，6次采樣值的平均值；

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 302-2011判定：保溫性能 K=2.2 W/（m2·K），屬第2級。

5 結(jié)束語

卷簾窗在關(guān)閉狀態(tài)下，具有一定的抗風(fēng)壓性能、隔聲性能和保溫性能。本文通過對0.35mm壁厚空腔型A組卷簾窗和1.0mm壁厚內(nèi)腔填充型B組卷簾窗的抗風(fēng)壓性能、隔聲性能試驗比對，得出結(jié)論，可以通過增加簾片壁厚和填充空腔的方式提升卷簾窗的抗風(fēng)壓性能和隔聲性能，其中抗風(fēng)壓性能的提升尤為顯著。通過對B組卷簾窗產(chǎn)品的保溫性能試驗，為今后精確計算建筑外窗與外裝鋁質(zhì)復(fù)合卷簾窗復(fù)合應(yīng)用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體傳熱系數(shù)提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，具有一定的參考價值。

[1]JG/T 302-2011.簾門窗.

[2]GBT 7106-2008.筑外門窗氣密，水密，抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法.

[3]GBT 8484-2008.筑外門窗保溫性能分級及檢測方法.

[4]GBT 8485-2008.筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法.