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建筑幕墻保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法

發(fā)布日期：2015-03-09 瀏覽次數(shù)：5209

1.1　原理

1.1.1　傳熱系數(shù)檢測(cè)

根據(jù)穩(wěn)定傳熱原理，采用標(biāo)定熱箱法檢測(cè)建筑幕墻傳熱系數(shù)。

將標(biāo)定熱箱試驗(yàn)裝置（以下簡(jiǎn)稱“試驗(yàn)裝置"）放置在可控溫度的環(huán)境中。幕墻試件安裝在試驗(yàn)裝置的熱箱與冷箱之間，其兩側(cè)分別模擬建筑物冬季室內(nèi)空氣溫度和氣流狀況以及室外空氣溫度和氣流速度。利用已知熱阻的標(biāo)準(zhǔn)試件，通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)（見(jiàn)GB/T 8484-2008附錄A）確定試驗(yàn)裝置的熱箱外壁傳熱的熱流系數(shù)(M1)以及試件框壁傳熱和迂回?zé)釗p失產(chǎn)生的熱流系數(shù)（M2)。

根據(jù)穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下測(cè)量的各項(xiàng)參數(shù)，與經(jīng)修正的投入熱量計(jì)算得到建筑幕墻傳熱系數(shù)。

1.1.2　抗結(jié)露因子檢測(cè)

根據(jù)穩(wěn)定傳熱原理，采用標(biāo)定熱箱法檢測(cè)玻璃幕墻抗結(jié)露因子。

將玻璃幕墻試件安裝在可控溫度環(huán)境的試驗(yàn)裝置上。試驗(yàn)裝置除模擬5.1.1規(guī)定的室內(nèi)、外環(huán)境條件外，還應(yīng)能夠控制熱箱內(nèi)空氣的相對(duì)濕度。在試件兩側(cè)各自保持穩(wěn)定的空氣溫度、相對(duì)濕度、氣流速度和熱輻射條件下，測(cè)量試件玻璃熱側(cè)表面溫度、試件框架熱側(cè)表面溫度、熱箱空氣溫度和冷箱空氣溫度，通過(guò)計(jì)算得到玻璃幕墻試件的抗結(jié)露因子。

1.2　檢測(cè)裝置

1.2.1　檢測(cè)裝置組成

檢測(cè)裝置主要由熱箱、冷箱、試件框、除濕系統(tǒng)和環(huán)境空間五部分組成，如圖5.1所示。

1 —— 試件框 2 —— 試件
3 —— 隔風(fēng)板 4 —— 冷箱加熱設(shè)備
5 —— 蒸發(fā)器 6—— 冷凍機(jī)
7 —— 風(fēng)機(jī) 8 —— 離心風(fēng)機(jī)
9 —— 擋風(fēng)隔板 10 —— 可調(diào)送風(fēng)口
11 —— 熱箱加熱設(shè)備 12—— 滑輪
13 —— 除濕機(jī) 14—— 空調(diào)器
15—— 吊裝設(shè)備 16 —— 控制臺(tái)

圖5.1建筑幕墻傳熱系數(shù)與抗結(jié)露因子檢測(cè)裝置

1.2.2　熱箱

1.2.2.1　熱箱開口尺寸不宜小于4600 mm×4700 mm（寬×高），進(jìn)深尺寸不小于1500 mm。

1.2.2.2　熱箱外壁結(jié)構(gòu)所采用的材料要求同GB/T 8484中相應(yīng)規(guī)定。

1.2.2.3　熱箱應(yīng)可靈活水平移動(dòng)。

1.2.2.4　加熱設(shè)備采用交流穩(wěn)壓電源供電，熱箱加熱功率的計(jì)量表精度等級(jí)不得低于0.5級(jí)。

1.2.2.5　送風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)可調(diào)送風(fēng)口控制熱箱內(nèi)風(fēng)速，保證距試件框熱側(cè)表面50 mm平面平均風(fēng)速在0.2±0.1 m/s范圍內(nèi)。

1.2.2.6　采用除濕系統(tǒng)控制熱箱內(nèi)空氣相對(duì)濕度。設(shè)置濕度計(jì)測(cè)量熱箱內(nèi)空氣相對(duì)濕度，濕度計(jì)的測(cè)量精度為±5%。

1.2.2.7　在抗結(jié)露因子檢測(cè)全過(guò)程中，應(yīng)保證熱箱內(nèi)相對(duì)濕度不大于25%。除濕系統(tǒng)原理見(jiàn)GB/T 8484。

1.2.3　試件框

1.2.3.1　試件框洞口尺寸宜為3600 mm×4200 mm（寬×高）。

1.2.3.2　試件框應(yīng)采用不吸濕、均質(zhì)的保溫材料制作。其熱阻值不小于7.0 ，密度在20～40 kg/m3范圍內(nèi)。

1.2.3.3　安裝試件的洞口下部平臺(tái)寬度宜為300 mm。平臺(tái)及洞口周邊的面板應(yīng)采用不吸水、導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.25 的材料制作。

1.2.4　冷箱

1.2.4.1　冷箱開口外邊緣尺寸應(yīng)與試件框外邊緣尺寸相同，進(jìn)深以能容納制冷、加熱及氣流組織設(shè)備為宜。

1.2.4.2　冷箱外壁所采用的材料要求同GB/T 8484中相應(yīng)規(guī)定。

1.2.4.3　冷箱內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)器或引入冷空氣進(jìn)行降溫。蒸發(fā)器下部應(yīng)設(shè)置排水孔或盛水盤。

1.2.4.4　利用隔風(fēng)板和風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫對(duì)流，形成沿試件表面自上而下的均勻氣流，隔風(fēng)板與試件框冷側(cè)表面距離宜能調(diào)節(jié)。

1.2.4.5　隔風(fēng)板應(yīng)采用熱阻值不小于1.0 的復(fù)合板制作，隔風(fēng)板面向試件的表面，其總的半球發(fā)射率ε值應(yīng)大于0.85。隔風(fēng)板的寬度根據(jù)冷箱內(nèi)凈寬度確定。

1.2.5　感溫元件

1.2.5.1　采用銅—銅鎳熱電偶作為溫度測(cè)量感溫元件，其測(cè)量不確定度應(yīng)小于0.1k。

1.2.5.2　銅—銅鎳熱電偶制作所使用的材料和制作要求以及校驗(yàn)規(guī)定見(jiàn)GB/T 8484。

1.2.5.3　熱電偶布置

1）空氣溫度測(cè)點(diǎn)要求如下：

a)熱箱內(nèi)應(yīng)沿豎向設(shè)置三層熱電偶作為空氣溫度測(cè)點(diǎn)，每層均勻布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)；

b)冷箱空氣溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在符合GB/T 13475規(guī)定的平面內(nèi)，與試件安裝洞口對(duì)應(yīng)的面積上均勻布置16個(gè)測(cè)點(diǎn)。

c)測(cè)量空氣溫度的熱電偶感應(yīng)頭，均應(yīng)進(jìn)行熱輻射屏蔽。

2）表面溫度測(cè)點(diǎn)要求如下：

a)熱箱每個(gè)外壁的內(nèi)、外表面分別對(duì)應(yīng)布置8個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)。

b) 試件框熱側(cè)、冷側(cè)表面分別對(duì)應(yīng)布置8溫度測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)宜根據(jù)試件框寬度取中設(shè)置。

c) 熱箱和冷箱內(nèi)應(yīng)分別設(shè)置不少于12個(gè)和6個(gè)活動(dòng)溫度測(cè)點(diǎn)，以供測(cè)量試件熱側(cè)和填充板表面溫度使用。

d) 測(cè)量表面溫度的熱電偶感應(yīng)頭應(yīng)連同至少100 mm長(zhǎng)的銅、銅鎳引線一起，緊貼在被測(cè)表面上。粘貼材料的總的半球發(fā)射率ε值應(yīng)與被測(cè)表面的ε值相近。

3）測(cè)量同一溫度的熱電偶可分別并聯(lián)。凡是并聯(lián)的熱電偶，各熱電偶引線電阻必須相等，各點(diǎn)所代表被測(cè)的面積應(yīng)相同。

1.2.6　風(fēng)速測(cè)量

1.2.6.1　采用熱球風(fēng)速儀測(cè)量熱箱和冷箱內(nèi)的風(fēng)速。

1.2.6.2　熱箱內(nèi)風(fēng)速測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在距試件框熱側(cè)表面50 mm平面、與冷箱空氣溫度測(cè)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置。

1.2.6.3　冷箱內(nèi)風(fēng)速測(cè)點(diǎn)位置與冷箱空氣溫度測(cè)點(diǎn)位置相同。不必每次試驗(yàn)都測(cè)定冷箱風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)機(jī)型號(hào)、安裝位置、數(shù)量及隔風(fēng)板位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行測(cè)量。

1.2.7　環(huán)境空間

1.2.7.1　試驗(yàn)裝置應(yīng)設(shè)置在裝有空調(diào)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，以保證熱箱外壁內(nèi)、外表面加權(quán)平均溫差小于1.0 k。

1.2.7.2　實(shí)驗(yàn)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好的保溫性能和熱穩(wěn)定性。墻體及屋頂應(yīng)進(jìn)行絕熱處理，并應(yīng)避免太陽(yáng)光直射入室內(nèi)。

1.2.7.3　熱箱外壁與周邊壁面之間宜留有不小于1000 mm的空間。

1.2.8　標(biāo)定

傳熱系數(shù)試驗(yàn)裝置應(yīng)定期進(jìn)行熱流系數(shù)的標(biāo)定,標(biāo)定試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定見(jiàn)GB/T 8484。

1.3　性能試驗(yàn)

1.3.1　傳熱系數(shù)試驗(yàn)

1.3.1.1　試件安裝

1.3.1.1.1　試件的尺寸及構(gòu)造應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)和組裝要求，不得附加任何多余配件或特殊組裝工藝。

1.3.1.1.2　試件寬度不宜少于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)水平分格，試件高度應(yīng)包括一個(gè)層高，試件組裝應(yīng)和實(shí)際工程相符，且代表典型部分的性能。

1.3.1.1.3　試件的安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，包括典型的接縫和可開啟部分，并且試件上可開啟部分占試件總面積的比例應(yīng)與實(shí)際工程相符。

1.3.1.1.4　安裝時(shí)，幕墻試件熱側(cè)表面應(yīng)與試件框熱側(cè)表面平齊，且安裝方向與實(shí)際工程一致。試件的可開啟縫應(yīng)采用透明塑料膠帶雙面密封。

1.3.1.1.5　構(gòu)件式幕墻試件安裝方法

構(gòu)件式幕墻的單根邊部立柱和單根邊部橫梁應(yīng)采用具有一定強(qiáng)度的木料（或其它同類材料）制作，木料的物理性能滿足試驗(yàn)要求。
采用螺釘將幕墻板塊與木料進(jìn)行固定，其安裝節(jié)點(diǎn)詳見(jiàn)圖A.1“試件立面圖"中索引。

1.3.1.1.6　單元式幕墻試件安裝方法

單元式幕墻的安裝節(jié)點(diǎn)詳見(jiàn)圖A.1“試件立面圖"中索引。

1.3.1.1.7　幕墻試件安裝到位后，用保溫材料將幕墻試件與箱體洞口間空隙填實(shí)，試件與試件洞口周邊之間的縫隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料條填塞，并密封。

1.3.1.1.8　當(dāng)試件面積小于試件框洞口面積時(shí)，宜用與試件厚度相近、已知熱導(dǎo)率Λ 值的聚苯乙烯泡沫塑料板填塞后，密封。并且，在聚苯乙烯泡沫塑料板兩側(cè)表面粘貼一定數(shù)量的銅—康銅熱電偶，測(cè)量?jī)杀砻娴钠骄鶞夭睿杂?jì)算通過(guò)該板的熱損失。

1.3.1.1.9　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)。

1.3.1.2　試驗(yàn)條件

1.3.1.2.1　熱箱空氣溫度設(shè)定、溫度波幅和相對(duì)濕度的要求同GB/T 8484中相應(yīng)規(guī)定。

1.3.1.2.2　熱箱內(nèi)與試件框熱側(cè)表面距離50 mm平面內(nèi)的平均風(fēng)速為0.2±0.1 m/s。

1.3.1.2.3　冷箱空氣溫度設(shè)定、溫度波幅和氣流速度的要求同GB/T 13475中相應(yīng)規(guī)定。

1.3.1.3　試驗(yàn)步驟

1.3.1.3.1　檢查熱電偶是否完好。

1.3.1.3.2　啟動(dòng)檢測(cè)裝置，設(shè)定熱箱、冷箱和環(huán)境空氣溫度。

1.3.1.3.3　監(jiān)測(cè)各控溫點(diǎn)溫度，使熱箱、冷箱和環(huán)境空氣溫度達(dá)到設(shè)定值。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值后，如果逐時(shí)測(cè)量得到熱箱和冷箱的空氣平均溫度和每小時(shí)變化的值不大于0.3℃，溫差和每小時(shí)變化的值均不大于0.3 k，且上述溫度和溫差的變化不是單向變化，則表示傳熱已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3.1.3.4　傳熱過(guò)程穩(wěn)定之后，每隔30分鐘測(cè)量一次參數(shù)、、、、、,共測(cè)六次。

1.3.1.3.5　測(cè)量結(jié)束之后，記錄熱箱內(nèi)空氣相對(duì)濕度，試件熱側(cè)表面及玻璃夾層結(jié)露或結(jié)霜狀況。

1.3.1.4　數(shù)據(jù)處理

1.3.1.4.1　取參數(shù)、、、、、六次測(cè)量的平均值。

1.3.1.4.2　幕墻傳熱系數(shù)K值〔〕按式（1）計(jì)算：

式中：

——加熱設(shè)備投入電功率，W；

——送風(fēng)機(jī)電機(jī)發(fā)熱量，W (通過(guò)標(biāo)定獲得) ；

M1 ——由標(biāo)定試驗(yàn)確定的熱箱外壁熱流系數(shù)，W/K（見(jiàn)GB/T 8484）；

M2 ——由標(biāo)定試驗(yàn)確定的試件框熱流系數(shù)，W/K（見(jiàn)GB/T 8484）；

——熱箱外壁內(nèi)、外表面加權(quán)平均溫度之差，k；

——試件框熱側(cè)、冷側(cè)表面加權(quán)平均溫度之差，k；

S ——填充板的面積，m2；

Λ——填充板的熱傳導(dǎo)率，；

——填充板熱側(cè)表面與冷側(cè)表面的平均溫差，k；

A——試件面積，m2；

——熱箱空氣平均溫度與冷箱空氣平均溫度之差，k。

、的計(jì)算見(jiàn)GB/T 8484。當(dāng)試件面積小于試件洞口面積時(shí)，式（1）中分子（S`·Λ·）

項(xiàng)為通過(guò)聚苯乙烯泡沫塑料填充板的熱損失。

1.3.1.5　試驗(yàn)數(shù)據(jù)表示

幕墻傳熱系數(shù)K值取兩位有效數(shù)字。

1.3.2　抗結(jié)露因子檢測(cè)

1.3.2.1　試件安裝

1.3.2.1.1　玻璃幕墻試件安裝位置、安裝方法與本標(biāo)準(zhǔn)第5.3.1.1條要求相同。

1.3.2.1.2　應(yīng)在試件的框架和玻璃熱側(cè)表面共布置20個(gè)熱電偶（、、…、、見(jiàn)本標(biāo)準(zhǔn)附錄B)，供計(jì)算使用。

1.3.2.2　試驗(yàn)條件

1.3.2.2.1　熱箱空氣平均溫度設(shè)定為20±0.5 ℃，溫度波動(dòng)幅度不應(yīng)大于±0.3 ℃；

1.3.2.2.2　熱箱空氣相對(duì)濕度應(yīng)小于等于25%。

1.3.2.2.3　冷箱空氣溫度設(shè)定、溫度波幅和氣流速度的要求同GB/T 8484中相應(yīng)規(guī)定。

1.3.2.2.4　試件冷側(cè)總壓力與熱側(cè)靜壓力之差在0±10 Pa之間。

1.3.2.3　試驗(yàn)步驟

1.3.2.3.1　檢查熱電偶是否完好。

1.3.2.3.2　啟動(dòng)檢測(cè)設(shè)備和冷、熱箱的溫度自控系統(tǒng)，設(shè)定冷、熱箱和環(huán)境空氣平均溫度分別為-20℃、20℃和20℃。

1.3.2.3.3　當(dāng)冷、熱箱空氣溫度達(dá)到-20±0.5℃和20±0.5℃后，每隔30分鐘測(cè)量各控溫點(diǎn)溫度，檢查是否穩(wěn)定。

1.3.2.3.4　當(dāng)冷、熱箱空氣溫度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，啟動(dòng)熱箱控濕裝置，保證熱箱內(nèi)的zui大相對(duì)濕度≤25%。

1.3.2.3.5　2小時(shí)后，如果逐時(shí)測(cè)量得到熱箱和冷箱的空氣平均溫度和每小時(shí)變化的值與與標(biāo)準(zhǔn)條件相比不超過(guò)±0.3℃，總熱量輸入變化不超過(guò)±2%，則表示抗結(jié)露因子檢測(cè)過(guò)程已經(jīng)處于穩(wěn)定傳熱傳濕過(guò)程。