采(cǎi)用(yòng)標定熱(rè)箱(xiāng)法(fǎ)所建立(lì)的建築幕(mù)牆(qiáng)門窗保(bǎo)溫性能檢(jiǎn)測(cè)裝(zhuāng)置(zhì)BHR的(dí)係統配(pèi)置(zhì)實(shí)驗(yàn)數據的(dí)采集及處(chǔ)理實驗(yàn)工況參數的(dí)選(xuǎn)定(dìng)和該(gāi)裝(zhuāng)置熱流係數的(dí)標定。
2695民(mín)用(yòng)建築(zhù)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準的(dí)實施,建(jiàn)築工(gōng)程對建(jiàn)築構件(jiàn)的物理性能(néng)提出了更高(gāo)要求。為了滿(mǎn)足建(jiàn)築(zhù)節能要求,適應我(wǒ)國建築門(mén)窗產品構(gòu)造及型式更加多(duō)樣(yàng)化發展(zhǎn)的需要,為(wéi)生(shēng)產廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供(gōng)改進產(chǎn)品性(xìng)能(néng)的依據(jù)及指導新產品(pǐn)的試製,保(bǎo)證建築工(gōng)程(chéng)所需數(shù)據(jù)的(dí)準(zhǔn)確性(xìng),我(wǒ)們(mén)根據(jù)多(duō)年(nián)門窗(chuāng)保溫(wēn)性能檢測(cè)工(gōng)作中(zhōng)積累的經(jīng)驗,參(cān)照建築外窗(chuāng)保(bǎo)溫性能(néng)分(fēn)級(jí)及(jí)檢(jiǎn)測(cè)方法修(xiū)編(biān)送審稿的有(yǒu)關規(guī)定(dìng),研(yán)製開發了建築(zhù)幕牆門窗保(bǎo)溫性能檢測裝(zhuāng)置(zhì)8目前(qián),國內已(yǐ)有的建(jiàn)築(zhù)門(mén)窗保溫性(xìng)能檢測裝置多(duō)采用標定熱(rè)箱法(fǎ)建(jiàn)立(lì),但由(yóu)於各自(zì)構(gòu)造(zào)及標定方(fāng)法(fǎ)不盡(jìn)相同(tóng)等技術(shù)方麵的原因(yīn),有部(bù)分檢(jiǎn)測裝(zhuāng)置(zhì)不(bù)能滿足(zú)建築(zhù)門窗保溫(wēn)性能檢測試(shì)驗(yàn)的要(yào)求。為確保建築門窗(chuāng)保溫性能的(dí)測量(liáng)精度,在(zài)此簡(jiǎn)要介紹(shào)建(jiàn)築(zhù)幕牆(qiáng)門(mén)窗(chuāng)保溫性能(néng)檢測裝置(zhì)的係統配置(zhì)實(shí)驗數據的采集(jí)及處(chǔ)理(lǐ)實(shí)驗工(gōng)況參(cān)數(shù)的(dí)選定,以及(jí)該檢測(cè)裝置熱流(liú)係數(shù)的標定。
建築(zhù)幕牆門(mén)窗保溫性能檢測(cè)裝(zhuāng)置(zhì)8,基(jī)於(yú)穩定傳熱原(yuán)理采用標定熱(rè)箱法(fǎ)建立。試(shì)件側為熱箱,模擬采(cǎi)暖建築冬(dōng)季(jì)室內(nèi)氣候條件(jiàn),另側為(wéi)冷箱(xiāng),模(mó)擬(nǐ)冬季室外(wài)氣(qì)候條(tiáo)件。
檢測裝(zhuāng)置主要由熱(rè)箱冷(lěng)箱試件框(kuàng)環境空間和(hé)數(shù)據采(cǎi)集及(jí)處理(lǐ)係統等部(bù)分組(zǔ)成。熱箱開口尺寸(cùn)為(wéi)24,腿2800腿寬父(fù)高(gāo),進深為(wéi)2000腿,內(nèi)設(shè)電加(jiā)熱器,通過(guò)自(zì)動(dòng)控(kòng)製(zhì)係統保(bǎo)證熱(rè)箱(xiāng)內空氣溫(wēn)度恒溫。試(shì)件框(kuàng)由固定(dìng)和活動(dòng)部分(fēn)組(zǔ)成(chéng),通過活動(dòng)塊的不同(tóng)組(zǔ)合,可形成種(zhǒng)規格的試(shì)件(jiàn)框洞口,以(yǐ)適應不(bù)同規(guī)格(gé)試件的安裝(zhuāng)要(yào)求(qiú);試(shì)件框外緣尺寸與(yǔ)熱(rè)箱開口部處的內緣尺(chǐ)寸相(xiāng)等。冷箱(xiāng)通過(guò)安裝在箱內(nèi)的蒸發器(qì)對空(kōng)氣(qì)進行降溫采用(yòng)控(kòng)製(zhì)電加熱器(qì)輔助(zhù)加(jiā)熱的方(fāng)法使(shǐ)冷(lěng)箱內(nèi)的空氣(qì)溫(wēn)度(dù)恒定(dìng),並利用隔風(fēng)板和(hé)軸(zhóu)流(liú)風機(jī)進行3雖迫對流(liú),使(shǐ)沿試件(jiàn)麵(miàn)形成(chéng)自(zì)上(shàng)而下溫度波動幅(fú)度(dù)小於(yú)等於03,8丁13右(yòu)592規定平麵(miàn)內(nèi)的(dí)平(píng)均風速(sù)達到3.0以3左(zuǒ)右(yòu)的均匀氣流(liú)。熱箱冷(lěng)箱外壁及(jí)試件(jiàn)框的構(gòu)造材料均(jūn)采用符合國家標(biāo)準規(guī)定(dìng)的復(fù)合(hé)保溫板,其(qí)麵黑(hēi)度值(zhí)為(wéi)
檢測裝(zhuāng)置設置在(zài)無(wú)外窗(chuāng)圍護結構內(nèi)麵(miàn)進行了絕(jué)熱處(chǔ)理的(dí)試驗室內(nèi),具有良好的(dí)保溫(wēn)性能(néng)和(hé)熱(rè)穩定性(xìng)。試驗(yàn)室內(nèi)設(shè)有(yǒu)空調器(qì)用來保證(zhèng)熱(rè)箱(xiāng)外壁(bì)內外麵麵(miàn)積加(jiā)權平均(jūn)溫差(chà)小(xiǎo)於l.OK環(huán)境空(kōng)間空(kōng)氣溫(wēn)度波(bō)動(dòng)小於等(děng)於
2.2實(shí)驗數(shù)據(jù)的采集及處(chǔ)理(lǐ)⑴溫度(dù)傳感(gǎn)器的選擇及測(cè)點布(bù)置采(cǎi)用絲(sī)徑為4的銅絲和康銅絲(sī)製作的銅(tóng)康(kāng)銅(tóng)熱(rè)電偶(ǒu)經中國(guó)計量科學研究院檢(jiǎn)定,作為(wéi)溫(wēn)度傳感器。根據試驗(yàn)要求,共設(shè)置近150個(gè)熱(rè)電偶(ǒu)作(zuò)為(wéi)固(gù)定測溫(wēn)點(diǎn)熱室外壁(bì)和試件框麵測(cè)溫(wēn)點及冷熱室空氣(qì)測(cè)溫點(diǎn)和(hé)非固(gù)定(dìng)測溫點試件和填充(chōng)板麵測(cè)溫點(diǎn)。
⑵通過(guò)HWD係統進行(háng)實驗(yàn)數(shù)據的采(cǎi)集及(jí)處理(lǐ),其界麵直觀方便。溫度傳感(gǎn)器信(xìn)息(xī)由HWD係統(tǒng)采集後,送(sòng)入計算(suàn)機存儲,並自動按(àn)照程(chéng)序(xù)進(jìn)行(háng)計(jì)算(suàn)。數(shù)據采集時間間隔可任意(yì)設定(dìng),試驗結果(guǒ)可隨時(shí)輸出(chū)。
2.3實(shí)驗(yàn)工況(kuàng)參數的確(què)定熱(rè)箱(xiāng)空(kōng)氣溫(wēn)度設(shè)定(dìng)在(zài)1820之間(jiān),溫度波(bō)動幅(fú)度(dù)小於等(děng)於0.1箱內(nèi)空(kōng)氣為自然對(duì)流。冷箱空(kōng)氣溫(wēn)度設(shè)定(dìng)為單玻窗(chuāng)90,單框(kuàng)雙玻(bō)窗(chuāng)或(huò)雙層窗1912冷箱(xiāng)空氣溫度波動幅度小於等於3尺;冷箱內氣流(liú)的(dí)平(píng)均風(fēng)速設(shè)定為3.0以(yǐ)
2.4傳熱係(xì)數的計算(suàn)當(dāng)冷熱(rè)箱(xiāng)和環境(jìng)空氣(qì)溫(wēn)度穩(wěn)定(dìng)小(xiǎo)時(shí)之(zhī)後,每(měi)隔(gé)30分(fēn)鐘(zhōng)測(cè)量次(cì)參(cān)數1.風(fēng)402403,共(gòng)測(cè)六次。由各自的平(píng)均值根(gēn)據下(xià)式(shì)計算門(mén)窗(chuāng)的傳(chuán)熱係(xì)數值為熱箱電(diàn)暖(nuǎn)氣加熱功率由數字有(yǒu)功功率讀(dú)出(chū),1;M1M2分(fēn)別為(wéi)熱(rè)箱外壁試(shì)件(jiàn)框(kuàng)熱流係數(shù),WK;601402分(fēn)別為(wéi)熱(rè)箱(xiāng)外壁(bì)內外試(shì)件框(kuàng)熱側冷側(cè)麵麵積加權平均溫度(dù)之(zhī)差,尺(chǐ);SA分(fēn)別為填(tián)充板(bǎn)試件的(dí)麵積,2;加3為(wéi)填充板(bǎn)兩(liǎng)麵的平(píng)均溫差(chà),尺;41為熱箱空氣平均溫(wēn)度(dù)與(yǔ)冷(lěng)箱空氣平均溫(wēn)度(dù)之差(chà),心A為填(tián)充板的(dí)熱(rè)導(dǎo)率,1幻(huàn);3檢測裝(zhuāng)置熱流係(xì)數(shù)的(dí)標定(dìng)建(jiàn)築(zhù)幕(mù)牆門窗(chuāng)保(bǎo)溫(wēn)性能檢測裝(zhuāng)置為標定熱(rè)箝(qián)法試(shì)驗(yàn)裝置(zhì),其熱流係數(shù)的(dí)標定是(shì)項重要而細(xì)致(zhì)的工作,必(bì)須(xū)認(rèn)真對(duì)待(dài)。
標(biāo)定(dìng)試(shì)驗(yàn)是利用(yòng)已知(zhī)熱導(dǎo)率人值(zhí)的(dí)標(biāo)準試件進行的。將熱箱(xiāng)的(dí)個(gè)外(wài)壁(bì)視為(wéi)個熱流計(jì),試件(jiàn)框為(wéi)個熱(rè)流(liú)計,改變熱箱(xiāng)外壁內外麵麵積加(jiā)權平(píng)均(jūn)溫差60即(jí)可(kě)按下麵兩(liǎng)式聯解(jiě)求(qiú)出熱(rè)箱外(wài)壁熱(rè)流係數1和(hé)試件框熱流係(xì)數00分別(bié)為兩次(cì)標(biāo)定試驗的熱箱(xiāng)電(diàn)暖氣(qì)加熱功率401分(fēn)別為(wéi)兩(liǎng)次標定試驗(yàn)的熱(rè)箱外壁內外(wài)麵麵(miàn)積(jī)加(jiā)權(quán)平均溫差(chà),402602分(fēn)別為兩次(cì)標定(dìng)試(shì)驗(yàn)的試件框熱側與冷(lěng)側麵麵積加權平(píng)均溫差小;Ab為標(biāo)準(zhǔn)試件(jiàn)的熱導(dǎo)率(shuài),Wパm2,K,麼(mó)01麼(mó)02403為第(dì)次標定(dìng)試(shì)驗測量的參(cān)數,右上(shàng)角標有的參數,為(wéi)第次標定試(shì)驗(yàn)測(cè)量(liáng)的(dí)參數(shù)。
采用(yòng)經過長期存放厚度(dù)為50左(zuǒ)右的聚(jù)苯(běn)乙烯(xī)泡(pào)沫(mò)塑料板密度為(wéi)2013作為標(biāo)準(zhǔn)試件(jiàn)。標準試(shì)件的規(guī)格與所標定試件框洞(dòng)口(kǒu)尺寸相(xiāng)同(tóng)。標(biāo)準(zhǔn)試(shì)件(jiàn)的熱(rè)導(dǎo)率(shuài)1界(jiè)尺(chǐ)值是(shì)在與標(biāo)定試驗(yàn)溫度相近的溫差(chà)條件(jiàn)下,采(cǎi)用0處1平(píng)板(bǎn)導熱係(xì)數測(cè)定儀測得的。
3.2標(biāo)準試件(jiàn)的(dí)安(ān)裝及(jí)測(cè)溫點的設置(zhì)⑴標定單層窗(chuāng)包括(kuò)單玻窗和雙(shuāng)玻(bō)窗情(qíng)況用與(yǔ)試件(jiàn)框洞口規(guī)格(gé)相(xiāng)同的(dí)標準(zhǔn)板安裝在洞(dòng)口(kǒu)上,標準板(bǎn)外(wài)麵與試件(jiàn)框冷側麵(miàn)距(jù)離為(wéi)5,1;標準板與試(shì)件框洞(dòng)口周邊之間的縫(féng)隙用(yòng)聚(jù)苯乙(yǐ)烯(xī)泡沫(mò)塑(sù)料條填(tián)塞,並密封(fēng)。在標(biāo)準(zhǔn)板內(nèi)外麵(miàn)各均匀(yún)布(bù)置(zhì)9個(gè)銅(tóng)康銅(tóng)熱電(diàn)偶。
⑵標(biāo)定雙(shuāng)層(céng)窗(chuāng)情(qíng)況在(zài)試件(jiàn)框洞口上安裝(zhuāng)兩(liǎng)塊標準(zhǔn)板。第(dì)塊標準板(bǎn)的(dí)安(ān)裝位(wèi)置與(yǔ)單層(céng)窗標(biāo)定試驗的(dí)標準板位置相同,第塊標準板的(dí)安裝(zhuāng)位置距第塊標(biāo)準(zhǔn)板內(nèi)麵100.標準板(bǎn)周(zhōu)邊與試件(jiàn)框(kuàng)洞口(kǒu)之間(jiān)的縫(féng)隙(xì)用聚苯乙(yǐ)烯(xī)泡沫(mò)塑料條填塞(sāi),並密(mì)封(fēng)。在第(dì)塊標準(zhǔn)板(bǎn)的(dí)內外(wài)兩側麵(miàn)各(gè)均匀布(bù)置9個(gè)銅康銅(tóng)熱(rè)電(diàn)偶。
⑶標定門(mén)情況門洞口標準(zhǔn)板的(dí)安裝(zhuāng)要(yào)求(qiú)同⑴。
3.3加(jiā)權(quán)平(píng)均溫度(dù)的(dí)計算熱(rè)箱外壁內(nèi)外(wài)麵(miàn)麵(miàn)積(jī)加權(quán)平均(jūn)溫度之(zhī)差及試件(jiàn)框(kuàng)熱側(cè)冷側(cè)麵麵(miàn)積加權平均(jūn)溫度之(zhī)差(chà),按下列公式進行計算,邱巧+8式(shì)中(zhōng)tjpl,tjp2熱箱(xiāng)外壁(bì)內外麵麵(miàn)積加權平(píng)均溫(wēn)度(dù),tjp3tp4試(shì)件框熱(rè)側麵與冷側(cè)麵(miàn)麵積(jī)加(jiā)權平(píng)均(jūn)溫度(dù),tt2,t3,t4,t5分別為(wéi)熱箱個外壁的(dí)內麵平均溫度(dù),SS2JhSoS5分(fēn)別(bié)為熱箱個(gè)外壁的(dí)內麵麵(miàn)積(jī),爪2;t6t7t8t9t10分(fēn)別(bié)為熱箱個(gè)外壁的(dí)夕麵(miàn)平均(jūn)溫(wēn)度,S6S7S8S9S1Q分別為(wéi)熱(rè)箱個(gè)外(wài)壁的外(wài)麵(miàn)麵積(jī),2;tnt12t13t14分別為試件框熱側(cè)麵(miàn)平均溫度(dù),t15t16t17t18分別(bié)為試件框冷(lěng)側麵平(píng)均(jūn)溫度,S,S12Sl3S14垂直於(yú)熱(rè)流方(fāng)向劃(huá)分(fēn)的(dí)試件(jiàn)框(kuàng)麵(miàn)積,
3.4標(biāo)定(dìng)方(fāng)法我(wǒ)們(mén)對兩(liǎng)種(zhǒng)規格的測(cè)窗分(fēn)單(dān)層窗和雙(shuāng)層窗兩(liǎng)種情況(kuàng)洞(dòng)口和測門洞(dòng)口各分別進行兩組(zǔ)標(biāo)定(dìng)試驗。當傳熱過程達到穩(wěn)定之(zhī)後,測量有關(guān)參數,然(rán)後(hòu)通過(guò)⑵式(shì)解得熱流係(xì)數(shù)M1和M2,再(zài)將(jiāng)各(gè)自標(biāo)定結果(guǒ)取平均值作(zuò)為各規格洞口的(dí)熱(rè)流(liú)係(xì)數(shù)1和(hé)142值(zhí)。具體(tǐ)標(biāo)定方(fāng)法如下(xià)3.4.1標(biāo)定測(cè)單(dān)層(céng)窗熱(rè)流(liú)係(xì)數在熱箱空(kōng)氣溫(wēn)度和冷箱內氣流速(sù)度等其他(tā)試(shì)驗條(tiáo)件(jiàn)與保溫性(xìng)能檢測條(tiáo)件(jiàn)相近的(dí)工(gōng)況下改(gǎi)變,麼01分別控製冷箱空氣溫度(dù)為±1和(hé)2,±1各進行組標(biāo)定(dìng)試驗。
開機後在儀器設(shè)備(bèi)運(yùn)行正常(cháng)情況(kuàng)下(xià),控製熱箱冷(lěng)箱(xiāng)和(hé)環(huán)境空(kōng)間空氣溫度(dù)。
當冷熱(rè)箱和環(huán)境(jìng)空(kōng)間空(kōng)氣溫度達到控製要求(qiú)之後(hòu),每小時測量次(cì)各監控點的(dí)溫(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà),連續(xù)測量4次。若(ruò)熱箱(xiāng)空氣溫(wēn)度(dù)相(xiāng)鄰兩次測(cè)量值(zhí)之差0.1熱箱外壁內(nèi)外(wài)麵(miàn)的(dí)麵(miàn)積(jī)加(jiā)權平均溫(wēn)度(dù)相(xiāng)鄰(lín)兩次(cì)測(cè)量值之差1冷箱(xiāng)空(kōng)氣溫(wēn)度相鄰兩次(cì)測(cè)量值之(zhī)差(chà)3艮(gèn)試件框熱(rè)側冷(lěng)側麵麵積加(jiā)權(quán)平(píng)均溫(wēn)度相(xiāng)鄰兩次(cì)測量之差分(fēn)別3且上述(shù)溫(wēn)度(dù)不是(shì)單(dān)向變(biàn)化,可視標(biāo)定試(shì)驗傳(chuán)熱(rè)過程(chéng)已穩定(dìng)。
當(dāng)傳熱過程達(dá)到(dào)穩定之(zhī)後(hòu),測(cè)量如(rú)下參數熱箱(xiāng)外壁(bì)內外麵麵(miàn)積加權(quán)平(píng)均(jūn)溫(wēn)度12,試件框(kuàng)熱(rè)側冷側(cè)麵麵積加(jiā)權(quán)平(píng)均溫度344,熱(rè)箱(xiāng)空氣溫度冷箱(xiāng)空氣溫度,標準(zhǔn)板(bǎn)內外麵麵積加權(quán)平(píng)均(jūn)溫度,熱箱加熱(rè)功(gōng)率Q;測量時(shí)間(jiān)間隔為30分(fēn)鐘(zhōng),共測量六次,取(qǔ)各測(cè)量參數(shù)的平(píng)均值,按(àn)⑵式解得熱流係數M1和(hé)
3.4.2標(biāo)定測雙(shuāng)層窗(chuāng)熱流(liú)係(xì)數(shù)測雙(shuāng)層(céng)窗熱流(liú)係數(shù)的(dí)標(biāo)定方(fāng)法與單(dān)層窗標(biāo)定(dìng)方法相同,其熱(rè)流係數M1值與單層(céng)窗相(xiāng)同。雙層(céng)窗(chuāng)的熱流(liú)係(xì)數(shù)42應按下麵(miàn)方(fāng)法進(jìn)行(háng)標定(dìng)當單層窗熱流係數標(biāo)定試驗結(jié)束(shù)後,在試件(jiàn)框洞口(kǒu)上(shàng)安(ān)裝第(dì)塊標準(zhǔn)板。然後,按3.4.1規定係(xì)數(shù)1值代入2式中,計(jì)算得到(dào)雙(shuāng)層(céng)窗(chuāng)的熱流係(xì)數12值。
3.4.3標定(dìng)測門熱流係(xì)數(shù)測(cè)門熱流係數(shù)的(dí)標(biāo)定(dìng)同
3.5標定結果分(fēn)析由式(shì)2得(dé)到上麵(miàn)式(shì)中,熱流係數M1M2各項(xiàng)偏導數的(dí)分(fēn)母中(zhōng)均含(hán)有A01或(huò)A0A02 401義02因子,可(kě)隻有當加(jiā)1或加(jiā)1義02麼01402或(huò)足(zú)夠大時,才(cái)能(néng)保證(zhèng)M1M2的估計(jì)足夠(gòu)好(hǎo)。
我們通過大量的標定試驗和(hé)計算,得出如(rú)下結論(lùn)⑴在標(biāo)定試驗中(zhōng)和麼(mó)的值(zhí)不(bù)得小(xiǎo)於(yú)糹(sī)且宜符號(hào)相(xiāng)反舊大(dà)加(jiā)1和60可(kě)減小溫(wēn)度測(cè)量誤差(chà)對標定結果(guǒ)的(dí)影響;⑵標定試(shì)驗(yàn)是(shì)在標準板兩(liǎng)側空(kōng)氣(qì)溫差(chà)相同或(huò)相(xiāng)近的(dí)條(tiáo)件下進(jìn)行(háng)的,A02和(hé)602可(kě)近(jìn)似(sì)看(kàn)作(zuò)相(xiāng)等(děng),兩次標定試驗(yàn)的601麼(mó)01必需大(dà)於(yú)9.,
⑶要提高熱流係(xì)數的標(biāo)定精度,就必須(xū)保(bǎo)證標定試(shì)驗滿(mǎn)足(zú)3,4,l中(zhōng)所(suǒ)述(shù)傳(chuán)熱過(guò)程穩定的(dí)要(yào)求。
⑷熱箱電暖(nuǎn)氣(qì)加熱功率的(dí)計(jì)量及(jí)標準板的(dí)熱導率(shuài)Ab值(zhí)務(wù)必(bì)準確。
5標(biāo)準(zhǔn)板與試件(jiàn)框(kuàng)洞口周邊(biān)之間的縫(féng)隙(xì)密封應(yīng)嚴密;試件框與(yǔ)裝(zhuāng)置箱體(tǐ)周邊(biān)之(zhī)間的縫隙(xì)密(mì)封(fēng)應(yīng)嚴密。
實測和誤差(chà)分析(xī)結果(guǒ)明,建(jiàn)築門窗(chuāng)幕牆(qiáng)保溫(wēn)性能(néng)檢測裝置BHR從係統(tǒng)配置(zhì)實驗工況參數的確(què)定和實驗(yàn)數據的采集及處(chǔ)理,都(dū)是合理的(dí),測(cè)量結(jié)果是可(kě)靠的,門窗的傳熱(rè)係(xì)數(shù)值測(cè)量誤差能(néng)夠滿足(zú)檢測要求。
中華(huá)人民(mín)共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準,8丁(dīng)1347592建築構(gòu)件(jiàn)穩態熱(rè)傳遞(dì)性質(zhì)的測定標(biāo)定和(hé)防(fáng)護(hù)熱(rè)箱(xiāng)法中華人民共(gòng)和國(guó)國(guó)家標準建築外窗保(bǎo)溫性能(néng)分級及檢測方(fāng)法修(xiū)編送(sòng)審稿(gǎo)

