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建築幕牆(qiáng)保溫性能分級及(jí)檢測方法
  • 發布日期:2015-03-09      瀏覽次數:5295
    • 1.1 原理

      1.1.1 傳熱係數檢測

      根(gēn)據穩定傳熱原理,采用標定熱箱法檢測建築幕牆傳(chuán)熱係數。

      標定熱箱試驗(yàn)裝置(以下簡稱(chēng)“驗裝置")放置在可控溫度的(de)環境中。幕牆試件安裝在驗裝置的熱與冷之間,其兩側分別模擬建築冬季室內空氣溫度和氣(qì)流狀(zhuàng)況以及室外空氣溫(wēn)度(dù)和氣流速度。利用已知熱阻的(de)標準試件,通過標定試驗(GB/T 8484-2008附錄A)確定驗裝置的熱(rè)箱外壁傳熱的熱流係數(M1)以及(jí)試件框壁傳熱(rè)和迂回熱損失產生的熱流係數(M2)。

      根據傳熱狀態下測(cè)量的各項參數,與(yǔ)經修正的投入熱量計算得到建築幕牆傳熱係(xì)數

      1.1.2 抗結露因子檢測

      根據穩定傳熱原理,采用標定熱箱法(fǎ)檢測玻璃幕牆(qiáng)抗結露因子

      玻璃幕牆試件安裝在可控溫度環境的驗裝置(zhì)上。驗裝置除模擬5.1.1規(guī)定的(de)室(shì)內環境條件(jiàn)外,還應能夠控製熱內空氣的相對濕度(dù)在(zài)試件兩側各自保持穩(wěn)定的空氣溫(wēn)度、相對濕度、氣流速度和熱輻射條件下,測量試件(jiàn)玻璃熱側表麵溫度、試件框(kuàng)架(jià)熱(rè)側(cè)表麵溫度、熱箱空氣溫度和(hé)冷箱空氣溫(wēn)度,通過計算得到玻璃幕牆試件的抗結露因子

      1.2 檢測裝置

      1.2.1 檢測裝置組成

      檢測裝置(zhì)主要由(yóu)熱(rè)箱、冷箱、試(shì)件框(kuàng)、除濕係統和環境空間五部分組成,如圖5.1所示


       

      1. —— 試件框                        2 —— 試件
      2. —— 隔風板                        4 —— 冷箱加熱設備
      3. —— 蒸發器                        6—— 冷(lěng)凍機
      4. —— 風機                          8 —— 離心風機
      5. —— 擋風隔板                      10 —— 可調(diào)送風(fēng)口
      6. 11 —— 熱箱加熱設備                  12—— 滑輪
      7. 13 —— 除濕機                        14—— 空調器
      8. 15—— 吊(diào)裝設備                       16 —— 控製台

                       圖5.1建築幕牆傳熱係數與抗結(jié)露因子檢測裝置

      1.2.2 熱箱

      1.2.2.1 熱箱口尺寸不宜(yí)小於4600 mm×4700 mm(寬(kuān)×高),進深尺寸不小(xiǎo)於1500 mm。

      1.2.2.2 熱箱外壁(bì)結構采用的材(cái)料要求同(tóng)GB/T 8484中相應(yīng)規定。

      1.2.2.3 熱箱應可靈活水平移動。

      1.2.2.4 加熱設(shè)備采用交流穩壓電源供電熱箱加熱(rè)功率的(de)計(jì)量精度等級不得低於0.5級

      1.2.2.5 送風係統通(tōng)過可調送風口控製熱箱內風速,保證距試件框(kuàng)熱側表麵50 mm平(píng)麵平均風速(sù)在0.2±0.1 m/s範圍內。

      1.2.2.6 采用除濕(shī)係統控製熱箱空氣(qì)相對濕度設置濕度計測量熱箱內空氣相對濕度,濕度計的測量精度為±5%。

      1.2.2.7 抗結露因子檢測過程中(zhōng),應保證熱箱內相對濕度不大於25%。除濕係統原理見GB/T 8484。

      1.2.3 試件框(kuàng)

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

      1.2.3.2 試件框(kuàng)應采用不吸濕、均質的保溫材料製作。其熱阻值不小於7.0 密度在20~40 kg/m3範圍內(nèi)

      1.2.3.3 安裝試件的洞口下部寬度宜為(wéi)300 mm。平(píng)台及洞口周邊的麵板應采用不吸水、導熱係數不大於0.25 的材料製作。

      1.2.4 冷箱

      1.2.4.1 冷(lěng)箱開口(kǒu)外邊緣尺(chǐ)寸(cùn)應與(yǔ)試(shì)件框外邊緣尺(chǐ)寸相同(tóng),進深以能容納製冷、加熱及氣流(liú)組織設備為宜。

      1.2.4.2 冷箱外壁采用的材料要求同GB/T 8484中相應規定。

      1.2.4.3 冷箱(xiāng)內設置蒸發器或引入冷空氣進(jìn)行降溫。蒸發(fā)器下部應設(shè)置(zhì)排水孔(kǒng)或盛水盤。

      1.2.4.4 利用隔風板(bǎn)和(hé)風機進行(háng)強迫對流,形成沿試件表麵自上而下的均勻氣流,隔風板與(yǔ)試件框冷側表麵距離宜能調節。

      1.2.4.5 隔風板應采(cǎi)用熱(rè)阻值不小於1.0 複合製作,隔風板麵向試件的表麵,其總的半球發射率ε值應大於0.85。隔風板(bǎn)的寬度根(gēn)據冷箱內淨寬度確定

      1.2.5 感溫(wēn)元件

      1.2.5.1 采用銅(tóng)—銅鎳熱電(diàn)偶作為溫度測感溫(wēn)元件,測量不確定度應小於0.1k

      1.2.5.2 銅—銅鎳(niè)熱電偶(ǒu)製作所使用(yòng)的材料(liào)和製作要求以及校(xiào)驗規(guī)定GB/T 8484。

      1.2.5.3 熱電偶布置

      1)空氣溫度測點要求如(rú)下:

         a)熱箱內應沿豎向設(shè)置(zhì)層熱電偶作為空氣溫度測點,每層均勻布置4個測點

         b)冷箱空氣溫度測點應布置在符合GB/T 13475規定的平麵內,與試件(jiàn)安裝洞口(kǒu)對(duì)應的麵積上(shàng)均勻布置16個測點。

         c)測量空氣溫度的熱電偶感應頭,均應進行熱輻(fú)射屏蔽。

        2)表麵溫度測(cè)點要求如下:

         a)熱(rè)箱每個(gè)外壁的內、外表麵(miàn)分別對應布置8個溫度測點。

         b) 試件框熱側冷側表麵分別對應布置8溫度測(cè)點。測點宜根據試件(jiàn)框寬度取中設置。   

         c) 熱箱和冷箱內應分別(bié)設不少於12個和6個活動溫度測點,以供測量試件熱側和填充板表麵溫度使用。

         d) 測量表麵溫度的熱電偶感應(yīng)頭應連同至少100 mm長的銅、銅鎳引線一起,緊貼在被測表麵上。粘貼材料的總的半球發射率ε值應與(yǔ)被測表麵的ε值相近。

        3)測量同一溫度的熱電偶可分別並聯(lián)。凡是並聯(lián)的熱電偶,各熱電偶引線(xiàn)電阻必須相等各點(diǎn)所代(dài)表(biǎo)被測麵積應相同。

      1.2.6 風(fēng)速測量

      1.2.6.1 用(yòng)熱球(qiú)風速儀測量冷箱內(nèi)的風速

      1.2.6.2 風速測點應設在距試件框熱側表麵50 mm平麵、與冷箱空氣溫度測點相對應的位置

      1.2.6.3 冷箱風速測點位置與冷箱空氣溫度測(cè)點位置相同。不必每次試驗都測定冷箱風速。當風機型號、安裝(zhuāng)位置(zhì)、數量及隔風板位置發生變化時,應重新進(jìn)行測量。

      1.2.7 環(huán)境(jìng)空(kōng)間

      1.2.7.1 試驗裝置應設置在裝有空調設備的驗室內,以保證熱箱外壁內、外表麵加(jiā)權平均(jun1)溫差小於1.0 k。

      1.2.7.2 驗室圍護結構應(yīng)有良(liáng)好的保溫性能和熱穩定(dìng)性牆體及頂應進(jìn)行絕熱處理,並(bìng)應避免(miǎn)太陽光直射入室內。

      1.2.7.3 熱箱外壁與周邊壁麵之間(jiān)留有不小於1000 mm的空間。

      1.2.8 標定

      傳熱係數試驗裝置應定期進行熱流係數的標定,標定試驗的相關規定見GB/T 8484。

      1.3 性能試驗

      1.3.1 傳熱係數試驗

      1.3.1.1 試件安裝

      1.3.1.1.1 試件(jiàn)的尺寸及構造應符(fú)合產品設計和組裝要求(qiú),不得附加任何多餘(yú)配件或特殊組裝工藝

      1.3.1.1.2 試件(jiàn)寬度不宜少於兩(liǎng)個標準水(shuǐ)平分格,試件高度應包括一個層高,試件(jiàn)組裝應和實際工程相符,且代表(biǎo)典型部分(fèn)的性能。

      1.3.1.1.3 試件的安裝應符(fú)合設計要求,包括(kuò)典型的接(jiē)縫和(hé)可開啟部分,並且試(shì)件上可開啟部分占試件總麵(miàn)積的比例(lì)應與實際工程相符。

      1.3.1.1.4 安裝時,幕牆試熱(rè)側表麵應試件框側表麵平齊,且安裝方(fāng)向與實際工程一致試件的可開啟縫應采用(yòng)透明塑料膠(jiāo)帶雙麵密封。

      1.3.1.1.5 構件式幕牆試件安(ān)裝方法

      • 構(gòu)件式(shì)幕牆的單根邊部立柱和單根邊部橫梁應采用具有一定(dìng)強(qiáng)度的木料(或其它同類材料)製作,木料的物理(lǐ)性能滿足試驗(yàn)要求。
      • 采用(yòng)螺釘(dìng)將幕牆板塊與木料進行固定,其安裝節點詳見圖A.1“試件(jiàn)立麵圖(tú)"中(zhōng)索引

      1.3.1.1.6 單元(yuán)式幕牆試件安裝方法

      單元式幕牆的安裝節點(diǎn)詳見(jiàn)圖(tú)A.1“試件立麵圖"中索(suǒ)引。

      1.3.1.1.7 幕牆試件(jiàn)安(ān)裝到位後,用保溫材料將幕(mù)牆試件與箱體洞口間空隙填(tián)實,試件與試(shì)件(jiàn)洞口周邊之間的縫隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料條填塞,並密封。

      1.3.1.1.8 當試件麵積小於試件(jiàn)框洞口麵積時,宜用與試件厚度相近、已知熱導率Λ 值的聚苯乙烯(xī)泡沫塑(sù)料板填塞後,密封。並且(qiě),在(zài)聚苯乙烯泡沫塑料板(bǎn)兩側表麵(miàn)粘貼一定數量的銅—康銅熱電偶,測量(liàng)兩表麵的平均溫差,以計算通過該板的熱損失。

      1.3.1.1.9 當進行傳熱係數檢測時,宜在試件熱側表麵(miàn)適(shì)當部位布置熱電偶,作為(wéi)參考溫(wēn)度點(diǎn)。

      1.3.1.2 試驗條件

      1.3.1.2.1 熱箱空氣溫度設定溫(wēn)度波幅相對濕(shī)度(dù)的(de)要求同GB/T 8484中相應規定。

      1.3.1.2.2 熱箱(xiāng)與試件框熱側表麵距離50 mm平麵內(nèi)的平均風速為0.2±0.m/s。

      1.3.1.2.3 冷箱空氣溫度設定溫度波幅和氣流速度的要求(qiú)同(tóng)GB/T 13475中相應(yīng)規定(dìng)。

      1.3.1.3 試驗步驟

      1.3.1.3.1 檢查熱電偶(ǒu)是否(fǒu)完好。

      1.3.1.3.2 啟動檢測裝置,設定熱箱、冷箱和環境空氣溫度。

      1.3.1.3.3 各控溫(wēn)點溫度,使熱箱、冷箱和(hé)環境空氣溫度達到設定值。當溫(wēn)度達到設定(dìng)值後,如果逐時測量得到熱箱和冷箱的空氣平均溫度每小(xiǎo)時變(biàn)化的值不大於0.3℃溫差每小時變化的值不大於0.3 k,且上述溫度和溫(wēn)差的變化不是(shì)單向變化,則表示傳熱已達(dá)到穩定狀態(tài)

      1.3.1.3.4 傳熱過程穩定之後,每隔30分鍾測量一次參數,共測六次。

      1.3.1.3.5 測量結束之後,記錄(lù)熱箱空氣相(xiàng)對濕度,試件熱側表(biǎo)麵(miàn)及玻璃夾層結露結霜狀況。

      1.3.1.4 數據處理

      1.3.1.4.1 取參數六次測量的平均值。

      1.3.1.4.2 幕牆傳熱係(xì)數K值〔〕按式(1)計(jì)算:

      式中 :

           ——加熱設備投入電功率,W;

          ——送風機電機發熱量,W (通過(guò)標定獲得) ;

          M1  ——由標定試驗確定的熱(rè)箱外壁熱流係數,W/K(見(jiàn)GB/T 8484);

          M2 ——由標定試驗確定的試件框熱流係數,W/K(見GB/T 8484);

          ——熱箱外壁內、外表麵加權平均溫(wēn)度之差,k;     

          ——試件框熱側冷側表麵加權平均溫度之差,k

      S ——填充板的麵積,m2

            Λ——填充板的熱傳(chuán)導率,

          ——填充板熱側表麵與冷側(cè)表麵的平均溫差,k

            A——試件麵(miàn)積m2; 

           ——熱箱空(kōng)氣平均溫度與冷箱空氣平均溫度之差,k

      的計算見GB/T 8484試件麵積小於試(shì)件洞口麵積時,式(1)中分子S`·Λ·

      項為通過聚苯乙烯泡沫塑(sù)料填充板的熱損失。

      1.3.1.5 試驗數據表示

      幕牆傳熱係數K值取(qǔ)兩位有效數字。

      1.3.2 抗(kàng)結露因子檢測

      1.3.2.1 試件安裝

      1.3.2.1.1 玻璃幕牆試件安(ān)裝位置、安裝方(fāng)法與本(běn)標準第(dì)5.3.1.1條要(yào)求相同。

      1.3.2.1.2 應在試件和玻璃熱側(cè)表麵共(gòng)布置20個熱電偶、…、標準附錄B),供計算使用。

      1.3.2.2 試驗(yàn)條件

      1.3.2.2.1 熱箱空氣平均溫度設定為20±0.5 ℃,溫度波動幅度不應大於±0.3 ℃

      1.3.2.2.2 熱箱空氣相對濕度小於等於25%。

      1.3.2.2.3 冷(lěng)箱空氣溫度設定溫度波幅和氣流(liú)速度的(de)要求同GB/T 8484中相應規定。

      1.3.2.2.4 試件冷側總壓力(lì)與熱側(cè)靜壓力之差(chà)在0±10 Pa之(zhī)間。

      1.3.2.3 試驗步驟

      1.3.2.3.1 檢查熱電偶是否完好。

      1.3.2.3.2 啟動檢測設備和冷、熱箱的溫度自控係統,設定冷、熱箱和環境空氣平均溫(wēn)度分(fèn)別為-20、20和(hé)20

      1.3.2.3.3 當冷、熱箱空氣溫度達到-20±0.5和20±0.5後,每隔30分鍾測量各控溫點溫(wēn)度,檢查是否穩定。

      1.3.2.3.4 當冷、熱箱空氣溫度達到(dào)穩定(dìng)時,啟(qǐ)動熱箱控濕裝置,保證熱箱內的zui大相對濕度≤25%。

      1.3.2.3.5 2小時(shí)後,如果逐時測量得到熱箱(xiāng)和冷箱的空(kōng)氣平均溫度每小時變化的(de)值與與標準條(tiáo)件相比不超過±0.3,總熱量輸入變化不超過±2%,則表示抗結露因(yīn)子檢測過程已經處於穩定傳熱傳濕過程。

      1.3.2.3.6 抗結露因子檢測過程穩定之後,每隔5分鍾測量一(yī)次參數、…、 值(zhí) ,共測六(liù)次。

      1.3.2.3.7 測量結束之後,記錄試件熱側表麵及玻璃夾層結露、結霜狀況。

      1.3.2.4 數據處理

      1.3.2.4.1 取參數、…、六次測量的平均值。

      1.3.2.4.2 試件抗結露因(yīn)子值按下列公式計算:

                                              ……(2

                                                 …… (3

      式(shì)中 :  ——試件玻璃的抗結露因子;

      ——試件框架(jià)的抗結露因(yīn)子;

           ——熱箱(xiāng)空氣平均溫度,℃;

       ——冷箱空氣平均溫度,℃;

       ——試件玻璃熱側表麵平均溫度,℃;

       ——試件(jiàn)的框熱(rè)側表(biǎo)麵(miàn)平均溫度的加權(quán)值,℃。

       5.3.2.4.3 試件的框熱側表麵平均溫度(dù)的(de)加權值

      試件的框熱側表麵平均溫度的加權值由14個規定位置的內表麵溫度平均值()和4個位置非確定(dìng)的、相較低的(de)框(kuàng)溫度平均值()計算得到。

      可通過式(shì)(4)計算得到:

                   (1-)+ ·                          (4)

      式中:

      ——加權係數,它給出了之間的比(bǐ)例關(guān)係,其計算式如下:

                                  (5)

      其中,為冷箱的空氣平均溫度(dù),℃;加權因子為 0.4。

      1.3.2.5 試驗數據表示

      1.3.2.5.1 抗結露因(yīn)子是由加權(quán)的(de)玻璃幕牆框平(píng)均溫度(或玻璃(lí)的平(píng)均溫度)分別與冷箱的空氣溫度和熱箱的空氣溫度進行計算得到試件抗結露因子中較低值。

      1.3.2.5.2 玻璃幕牆抗結(jié)露(lù)因子值取2位有效數字(zì)。

     
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