普通中空玻璃外窗氣密水密及抗風(fēng)壓性能試驗(yàn)研究

劉偉,王國安,蔡蕊

(1.江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省建筑節(jié)能工程技術(shù)研究中心,江蘇 徐州 221116;2.諾曼得爾門窗(徐州)有限公司,江蘇 徐州 221008)

普通中空玻璃外窗氣密水密及抗風(fēng)壓性能試驗(yàn)研究

劉偉1,王國安1,蔡蕊2

(1.江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省建筑節(jié)能工程技術(shù)研究中心,江蘇 徐州 221116;2.諾曼得爾門窗(徐州)有限公司,江蘇 徐州 221008)

為了深入了解普通中空玻璃塑鋼外窗的基本物理性能,制作了2樘外窗試件,并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行了氣密、水密及抗風(fēng)壓性能試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明：普通中空玻璃塑鋼外窗氣密性能為正壓7級和負(fù)壓8級,水密性能為4級,抗風(fēng)壓性能為9級.各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足使用要求.

中空玻璃;氣密性能;水密性能;抗風(fēng)壓性能;試驗(yàn)研究

隨著對采光功能要求的不斷增加,越來越多的建筑采用落地窗,局部或全玻璃幕墻等技術(shù)手段.過大的外窗和玻璃幕墻,使得建筑物在夏、冬季節(jié)將消耗更多的冷、熱量.在整個(gè)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗中,居住建筑的外窗能耗占建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗的40%以上[1].因此,提高外窗的整體性能是降低建筑物能耗的有效措施之一.而在外窗結(jié)構(gòu)中,75%以上的面積是玻璃[2].因此,玻璃對整窗性能具有十分顯著的影響.目前,建筑物外窗中應(yīng)用較為普遍的是中空玻璃窗[3].外窗的基本物理性能,如氣密、水密以及抗風(fēng)壓性能,則是決定整窗性能的關(guān)鍵因素,本文結(jié)合2樘外窗試件對普通中空玻璃外窗的基本物理性能進(jìn)行試驗(yàn)研究.

1 試驗(yàn)概況

1.1 試件設(shè)計(jì)

為了研究普通中空玻璃外窗的氣密、水密及抗風(fēng)壓性能,研究人員采用相同的框材(塑鋼)、五金配件、密封材料及普通中空玻璃,制作了試驗(yàn)用外窗試件2樘,分別用試件1、試件2表示,如圖1所示.

圖1 外窗試件Fig.1 External window specimen

1.2 試驗(yàn)方法

試件各項(xiàng)物理性能試驗(yàn)嚴(yán)格按照《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能及分級檢測方法》(GB/T 7106—2008)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)裝置如圖2,圖3所示.

圖2 試驗(yàn)裝置示意Fig.2 Schematic diagram of experimental equipment

圖3 測試裝置Fig.3 Experimental equipment

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 外窗氣密性能

外窗氣密性是采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下壓力差為10 Pa時(shí)的單位開啟縫長空氣滲透量q1和單位面積空氣滲透量q2作為分級指標(biāo)[4],見表1,普通中空玻璃外窗氣密性能試驗(yàn)結(jié)果,見表2.

表1 建筑外窗氣密性分級(GB/T 7106—2008)Tab.1 Airtightness grades of building external window

表2 氣密性試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Experimental results of airtightness

根據(jù)表2試驗(yàn)結(jié)果,正壓下q1的平均值為0.695,負(fù)壓下q1的平均值為0.12;正壓下q2的平均值為1.67,負(fù)壓下q2的平均值為0.28.對照表1建筑外窗氣密性分級表,可知普通中空玻璃塑鋼外窗試件氣密性能可達(dá)正壓7級,負(fù)壓8級.

2.2 水密性能

采用穩(wěn)定加壓法對試件進(jìn)行試驗(yàn),用嚴(yán)重滲漏壓力差值的前一級壓力差值作為分級指標(biāo),分級指標(biāo)值見表3[4].普通中空玻璃外窗試件水密性能試驗(yàn)結(jié)果,見表4.

根據(jù)表4試驗(yàn)結(jié)果,取嚴(yán)重滲漏壓力差值的前一級檢測壓力差值作為試件水密性能檢測值,綜合2樘試件平均值ΔP=400,對照表3建筑外窗水密性能分級表,可知普通中空玻璃塑鋼窗試件水密性能等級為4級.

表3 建筑外窗水密性能分級Tab.3 Watertightness grades of building external window

表4 水密性能試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Experimental results of watertightness

2.3 抗風(fēng)壓性能

抗風(fēng)壓性能試驗(yàn)是為了檢測試件在瞬時(shí)風(fēng)壓作用下,抵抗損壞和功能障礙的能力.采用定級檢測壓力差值P3為分級指標(biāo),分級指標(biāo)值見表5[5].試件測點(diǎn)及位移計(jì)布置如圖3所示.

外窗抗風(fēng)壓性能定級檢測時(shí),試件出現(xiàn)功能障礙或損壞,以試件出現(xiàn)功能障礙或損壞所對應(yīng)的壓力差值的前一級指標(biāo)進(jìn)行定級.根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,2樘外窗試件P3=±5 000 Pa,對照表5建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級表,可知普通中空玻璃塑鋼窗試件的抗風(fēng)壓等級為9級.

表5 建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級Tab.5 Wind load resistance grades of building external window

3 結(jié)論

普通中空玻璃外窗具有良好的性能,在建筑中的應(yīng)用越來越廣泛.本文嚴(yán)格依照《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能及分級檢測方法》(GB/T 7106—2008)對2樘普通中空玻璃塑鋼外窗試件進(jìn)行了氣密性、水密性、抗風(fēng)壓性試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明：氣密性能為正壓7級,負(fù)壓8級;水密性能為4級;抗風(fēng)壓性能為9級.該普通中空玻璃外窗性能可滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求.

[1] 涂逢祥.節(jié)能窗大發(fā)展的良好的機(jī)遇[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2005(5)：7-9.

[2] 劉軍.暖邊中空玻璃門窗的節(jié)能特性[C].2008年全國塑料門窗行業(yè)年會論文集,西安：2008年全國塑料門窗行業(yè)年會.

[3] 黃春勇.中空玻璃的熱工性能研究及其在住宅建筑上適用性分析[D].重慶：重慶大學(xué),2008.

[4] GB/T 7106—2008建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能及分級檢測方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

Experimental study on performance of airtightness,watertightness and wind load resistance of external window with common insulated glass

LIU Wei1,WANG Guo-an1,CAI Rui2
(1.Jiangsu Building Energy Ef ficiency Engineering Research Center,Jiangsu Jianzhu Institute,Xuzhou,Jiangsu 221116,China;2.Neumann-Doell Doors and Windows Xuzhou Co.,Ltd,Xuzhou,Jiangsu 221008,China)

In order to get some insight into basic physical performance of external window with common insulated glass,we make two frame specimens of external window and carry out experiments on performance of airtightness,watertightness and wind load resistance according o velevant standards.Results show that airtightness is at 7th grade of positive pressure and 8th grade of negative grade,watertightness is at 4th grade,and wind load resistance is at 9th grade.All performance indexes can meet operating requirements.

insulated glass;airtightness performance;watertightness performance;wind load resistance performance;experimental study

TU112.59

A

2095-3550(2014)01-0030-03

2013-12-19

徐州市2011年科技計(jì)劃項(xiàng)目 (XJ11B004)

劉偉,男,山東膠南人,工程師,碩士研究生.

E-mail：29569842@qq.com

(責(zé)任編輯：陶紅林)