建筑節(jié)能門窗檢測技術(shù)分析探討

陳娟 四川省同城建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司

1 綜述

門窗節(jié)能是建筑節(jié)能的關(guān)鍵，而在門窗中擔(dān)當(dāng)重要組成部分的玻璃，其光學(xué)性能也極其重要。在GB50411—2019《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定建筑外窗的氣密性、傳熱系數(shù)、玻璃遮陽系數(shù)和可見光投射比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，工程復(fù)檢中這些檢測項(xiàng)目的檢測工作也就尤為重要。

2 門窗工程驗(yàn)收

門窗節(jié)能工程驗(yàn)收的檢驗(yàn)批：同一廠家的同材質(zhì)、類型和型號的門窗每200 樘劃分為一個(gè)檢驗(yàn)批。門窗節(jié)能門窗應(yīng)進(jìn)行見證取樣復(fù)驗(yàn)，本地為夏熱冬冷地區(qū)所以復(fù)檢項(xiàng)目為門窗的傳熱系數(shù)、氣密性能，玻璃的遮陽系數(shù)、可見光透射比。

3 建筑外門窗及玻璃檢測分析

3.1 建筑外門窗傳熱系數(shù)

3.1.1 傳熱系數(shù)理論

門窗傳熱系數(shù)是表征門窗保溫性能的指標(biāo)。表示在穩(wěn)定傳熱條件下,外門窗兩側(cè)空氣溫差為1K單位時(shí)間內(nèi)，通過單位面積的傳熱量。檢測標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 8484—2008《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》。本標(biāo)準(zhǔn)基于穩(wěn)它傳熱原理，采用標(biāo)定熱箱法檢測建筑外門窗傳熱系數(shù)。

3.1.2 試驗(yàn)中需注意的問題

傳熱系數(shù)所用檢測設(shè)備為沈陽紫薇設(shè)備公司的建筑外窗保溫性能測試裝置，檢測數(shù)量為相同類型，相同規(guī)格尺寸3樘，檢測時(shí)間10個(gè)小時(shí)左右。

（1）熱箱外壁和試件框熱流系數(shù)M1、M2。熱流系數(shù)M1、M2每年定期進(jìn)行一次標(biāo)定。進(jìn)行標(biāo)定時(shí)要求進(jìn)行兩次標(biāo)定，試驗(yàn)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)板兩側(cè)空氣溫差相同或相近的條件下進(jìn)行，Δθ1和Δθ2的絕對值不應(yīng)小于4.5K。若M1、M2標(biāo)定系數(shù)不準(zhǔn)確，會直接影響傳熱系數(shù)的準(zhǔn)確性。標(biāo)定后可進(jìn)行驗(yàn)證標(biāo)定試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，進(jìn)行兩次測試后的偏差≤5%。

（2）安裝。安裝前測試門窗樣品的實(shí)際尺寸，計(jì)算出門窗面積及框窗面積比，這些數(shù)據(jù)會參與傳熱系數(shù)計(jì)算，同時(shí)要記錄好樣品玻璃相關(guān)信息。安裝時(shí)確保門窗的把手在熱室，而且不能上下顛倒，盡量垂直安裝，若傾斜，投影面積發(fā)生變化，影響最后結(jié)果計(jì)算。當(dāng)門窗尺寸小于安裝洞口時(shí)，需要用填充板進(jìn)行填充，填充板采用厚度50mm±2mm的EPS板，密度為20kg/m3～22kg/m3。其熱導(dǎo)率要在與標(biāo)定試驗(yàn)溫度相近的溫差條件下測定。熱面冷面各14 個(gè)溫度傳感器，一定在填充板上黏貼牢固，試驗(yàn)過程中若掉落，測試結(jié)果偏差較大?？臻g8 點(diǎn)溫度傳感器按規(guī)定位置放置，試驗(yàn)前，一定將照明燈關(guān)閉。

（3）傳熱穩(wěn)定過程。開始試驗(yàn)的前提是檢測裝置達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)冷 、熱箱和環(huán)境空氣溫度達(dá)到設(shè)定值后,監(jiān)控各控溫點(diǎn)溫度，使冷、熱箱和環(huán)境空氣溫度維持穩(wěn)定。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,如果逐時(shí)測量得到熱箱和冷箱的空氣平均溫度th和tc每小時(shí)變化的絕對值分別不大于0.1℃和0.3℃；溫差，Δθ1和Δθ2每小時(shí)變化的絕對值分別不大于0.1K 和0.3K，且上述溫度和溫差的變化不是單向變化；采樣前4 小時(shí)內(nèi)功率穩(wěn)定不變，則表示傳熱過程穩(wěn)定。穩(wěn)定后，設(shè)備才開始每隔30min采集一次數(shù)據(jù)。但是不能在剛穩(wěn)定時(shí)就采集數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)處理。穩(wěn)定后，測得6次的六個(gè)參數(shù)，然后代入下面的公式：

傳熱系數(shù)檢K測結(jié)果為6 次傳熱系數(shù)測量值的平均值。從公式中我們可以看出，公式中的每一項(xiàng)如果在前期的熱流系數(shù)M1、M2的標(biāo)定或填充板熱導(dǎo)率的測定，試件面積的測算不能準(zhǔn)確，都會對后期的傳熱系數(shù)的測定產(chǎn)生較大的影響。所以我們在整個(gè)檢測過程中都要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)從試驗(yàn)環(huán)境、設(shè)備、操作、數(shù)據(jù)計(jì)算等方面進(jìn)行控制。

3.2 建筑外門窗氣密性能

3.2.1 氣密性能

門窗氣密性能是外門窗在正常關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，阻止空氣滲透的能力。建筑門窗是建筑節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)，影響門窗氣密性能的影響因素主要有開啟縫長、大氣壓力和溫度三方面。不同類型的門窗的氣密性能不一樣，門窗氣密性好的同時(shí)也要保持一定的通氣性。檢測氣密性執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7106—2008《建筑門窗氣密、水密、抗水壓檢測標(biāo)準(zhǔn)》，檢測數(shù)量為相同類型，相同規(guī)格尺寸3樘。

3.2.2 試驗(yàn)中需注意的問題

（1）樣品準(zhǔn)備。準(zhǔn)備過程中檢測門窗是否完好，記錄門窗及玻璃相關(guān)信息，最重要的是門窗面積，開啟縫長。開啟縫長的計(jì)算要以內(nèi)表面測定值為準(zhǔn)，特別注意當(dāng)遇到兩扇相互搭接時(shí)，其搭接部分的兩段縫長按一段計(jì)算，常見的推拉窗就是一例。同時(shí)記錄環(huán)境溫度、氣壓。安裝門窗后，擋板與檔板之間、擋板與設(shè)備之間的縫隙不能太大，太大的縫隙使得空氣滲透量增大，壓差不能穩(wěn)定而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。

（2）試驗(yàn)過程控制。試件安裝完后，記得將可開啟的部分開關(guān)5次，最后關(guān)緊。檢測步驟分為預(yù)備加壓，檢測加壓（附加空氣滲透量檢測、總滲透量檢測）。附加空氣滲透量檢測前采取密封措施，我們采取的是膠條密封，用膠條密封試件上的可開啟部分縫隙和鑲嵌縫隙。這一步極其重要，如果對試件的密封措施做得不夠充分，附加空氣滲透量會偏大，使得試件的氣密性人為提高，出現(xiàn)偏差。除去試件上密封的膠條后進(jìn)行總滲透量檢測，加壓為逐級加壓50Pa、100Pa、150Pa、100Pa、50Pa。先逐級正壓，后逐級負(fù)壓。

（3）計(jì)算及判定。將基于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下100Pa壓差下單位縫長空氣滲透量、單位面積空氣滲透量計(jì)算出來，然后換算為基于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)10Pa 壓差下的單位縫長空氣滲透量、單位面積空氣滲透量，正壓、負(fù)壓需要分開計(jì)算，分別定級。計(jì)算過程中會使用實(shí)驗(yàn)室溫度、氣壓，記錄準(zhǔn)確尤為重要。針對同樣的試件，基于同樣的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，單位縫長空氣滲透量、單位面積的空氣滲透量可能會出現(xiàn)不同的等級，取兩者中的不利級別為該組試件所屬等級。

3.3 玻璃遮陽系數(shù)和可見光投射比

3.3.1 玻璃光學(xué)性能

玻璃遮陽系數(shù)是用來代表玻璃遮擋太陽光能能力的系數(shù)，如果遮陽系數(shù)越低代表這塊玻璃阻擋太陽光能的能力越好。玻璃遮陽系數(shù)（SC）是太陽能總透射比與標(biāo)準(zhǔn)3mm白玻的太陽能總透射比（0.889）的比值。檢測標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 2680—94《建筑玻璃可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》，檢測使用的設(shè)備為日本島津UV3150可見光分光光度計(jì)。

3.3.2 試驗(yàn)中需注意的問題

（1）樣品準(zhǔn)備。根據(jù)玻璃種類，準(zhǔn)備單片、兩片、三片玻璃，使用專用擦鏡紙清潔樣品。樣品應(yīng)標(biāo)明室外面，若未標(biāo)明，對于Low-E 玻璃在測定前，要識別Low-E 面，準(zhǔn)確模擬太陽光照射的情形。方法可采用“照鏡子”法，若為高透光玻璃，可采用“打火機(jī)觀察火焰法”。

（2）檢測過程。光學(xué)檢測主要包括反射，投射譜線分析。在進(jìn)行基線檢測時(shí)，設(shè)置要分清反射投射，若錯(cuò)誤，則重新試驗(yàn)。測定波譜時(shí)，可見光選擇380mm～780nm，間距10nm。太陽光選擇350mm～1800n，間距50nm。根據(jù)玻璃類型，正確選擇需要做哪些波譜。

（3）計(jì)算。涉及計(jì)算的半球發(fā)射率，若標(biāo)準(zhǔn)中無法查詢，則使用輻射率測量儀測定。中空玻璃中的氣體種類不一樣，其熱阻不同，計(jì)算時(shí)進(jìn)行種類選擇，GB/T 2680—94《建筑玻璃可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》中未指明其值，可在DBJ51/5065—2009 附錄A 中查得。計(jì)算公式較為復(fù)雜，使用EXCEL 進(jìn)行計(jì)算可提高效率。

4 結(jié)語

作為一名工作多年的檢測行業(yè)工作人員，深知檢測工作的重要性。本文就節(jié)能門窗檢測參數(shù)試驗(yàn)中關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了探討分析，能夠在以后的檢測工作中提高準(zhǔn)確性。無論做什么檢測工作，我們都應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，從人、機(jī)、料、環(huán)、法五個(gè)方向去控制，多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外比對，能力驗(yàn)證等提升檢測能力。