摘要:隨著沈陽市對民用建筑節(jié)能率由50%全面提升至65%,建筑外門窗的節(jié)能意義就更加重要,沈陽市先后確定了門窗節(jié)能檢測的幾項指標,傳熱系數(shù)作為門窗保溫一項重要的指標已成為工程竣工驗收實驗室必須檢測的項目。
關鍵詞:建筑節(jié)能 門窗傳熱系數(shù) 試驗參數(shù) 檢測方法
本檢測方法適用于測定建筑門窗的保溫性能的檢測。儀器設備采用BWC-Ⅱ型建筑外門窗保溫性能測試裝置。環(huán)境條件為室溫。
傳熱系數(shù)檢測原理本試驗基于穩(wěn)定傳熱原理,通過標定熱箱法對建筑門窗傳熱系數(shù)進行檢測。試件一側的熱箱可以模擬采暖建筑冬季室內氣候條件,另一側的冷箱能模擬冬季室外氣溫和氣流速度。應該密封處理試件縫隙,試件兩側的空氣溫度、氣流速度、熱輻射條件應該趨于穩(wěn)定狀態(tài),對試件一側熱箱中加熱器的發(fā)熱量進行測量,除去通過熱箱外壁及試件框的熱損失,除以試件面積和兩側空氣溫差的乘積,就能得出試件的傳熱系數(shù)K值。
基于穩(wěn)定傳熱原理,通過標定熱箱法對建筑門和窗抗結露因子進行檢測。使試件一側的熱箱模擬采暖建筑冬季室內氣候條件,相對濕度在20%以下;另一側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,對冷箱空氣平均溫度和試件熱側表面溫度進行測量,計算試件的抗結露因子。由試件框表面溫度的加權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)的差值計算得到抗結露因子,再乘以100后,在兩個數(shù)值中取較低的一個值。
試件安裝:被檢試件為一件,根據(jù)產(chǎn)品設計和組裝要求選擇尺寸、構造符合要求的試件,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: 外表面必須設在距試件框冷側表面50厘米的位置。最好采用聚苯乙烯泡沫塑料條來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、已知導熱率Λ值的聚苯乙烯泡沫塑料板來填充。在聚苯乙烯泡沫塑料板兩側表面粘貼適量的銅—康銅熱電偶,測量兩表面的平均溫差,可算出通過該板的熱損失。
當進行傳熱系數(shù)檢測時,宜在試件熱側表面適當部位布置熱電偶,作為參考溫度點。
根據(jù)試件的窗型不同,其溫度測點設置的位置也不同。固定框和開啟扇框上均應布置溫度測點。玻璃上溫度測點設置應考慮玻璃中心及轉角部位。玻璃角部測點距邊框15mm。邊框轉角處測點距上下邊框為150mm(或300mm,根據(jù)邊框的尺寸確定)。
傳熱系數(shù)檢測條件:熱箱空氣平均溫度設定范圍為19℃~21℃,溫度波動幅度不應大于0.2K。熱箱空氣為自然對流。冷箱空氣平均溫度設定范圍為-19℃~-21℃,溫度波動幅度不應大于0.3K。與試件冷側表面距離在規(guī)定平面內的平均風速為3.0m/s±0.2m/s。抗結露因子檢測條件熱箱空氣平均溫度設定范圍為20℃±0.5℃,溫度波動幅度不應大于±0.3K。熱箱空氣為自然對流,其相對濕度不大于20%。冷箱空氣平均溫度設定范圍為-20℃±0.5℃,溫度波動幅度不應大于±0.3K。與試件冷側表面距離在規(guī)定平面內的平均風速為3.0m/s±0.2m/s。試件冷側總壓力與熱側靜壓力之差在0Pa±10Pa范圍內。
傳熱系數(shù)檢測程序啟動測試裝置,雙擊桌面上的軟件運行圖標進入程序。
單擊按鈕“開始一個新試件”,系統(tǒng)將自動產(chǎn)生一個編號,單擊圖標“外窗參數(shù)”,根據(jù)具體信息填寫真實的參數(shù),便于自動報表的填寫,數(shù)據(jù)填寫完畢后單擊“存盤并及進行下一步”。填寫試件檢測參數(shù),也可以單擊按鈕“缺省參數(shù)”,自動填寫參數(shù),然后單擊按鈕“保存數(shù)據(jù)并進行下一步”。完成此步后,單擊菜單“檢驗管理”進入下一界面。
單擊圖標“開始檢測”,單擊“確定”后開始自動檢測。注意:一次試驗要求使用一個試驗號,每做完一組試驗要求使用新的試驗號進行下一組試驗。單擊按鈕“打開電源”開始試驗。注意:試驗時要將曲線顯示按鈕單擊起來。如果冷、熱箱和環(huán)境空氣溫度與設定值相當,就要對各控溫點的溫度進行實時監(jiān)測,使試件兩側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,若逐時測量得到熱箱空氣平均溫度th每小時變化的絕對值不超過0.1℃,冷箱空氣平均溫度tc每小時變化的絕對值不超過0.3℃;溫差Δθ1與Δθ2每小時變化的絕對值分別在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,就能說明傳熱過程比較穩(wěn)定。在此基礎上,每過半小時就對參數(shù)th、tc、Δθ1、Δθ2、Δθ3、Q測量一次,如此重復測量六次。查看試驗的結果可以單擊“試驗過程”按鈕,該界面顯示試驗過程中的主要檢驗指標。
試驗結束后,單擊按鈕“打開電源”停止試件檢驗,然后選擇菜單“試件管理”,單擊按鈕“自動填寫數(shù)據(jù)”,系統(tǒng)即會出現(xiàn)EXCEL形式的數(shù)據(jù)表格。測量結束以后,記錄試件熱側表面及玻璃夾層結露、結霜狀況。點“自動檢測”,則設備全部啟動,進入控制檢測過程。調節(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。數(shù)據(jù)處理設備已將檢測數(shù)據(jù)進行處理,記錄傳熱系數(shù)。結果判定按GB/T8484-2008的外門、外窗傳熱系數(shù)分級進行判定建筑外門窗保溫性能等級。
由于建筑外門窗所占比重之大,建筑外門窗傳熱系數(shù)檢測值已經(jīng)成為一項非常重要的指標根據(jù)實際檢測所測得的指標目前一些新型的節(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:
[1]GB/T8484-2008《建筑外窗保溫性能分級及其檢測方法》.
[2]GB/T13475-2008《絕熱 穩(wěn)態(tài)傳熱遞性質的測定標定和防護熱箱法》.