建筑外門(mén)窗保溫性能檢測(cè)及其結(jié)果影響因素分析

建筑門(mén)窗是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，需滿足建筑各種功能和性能要求，尤其是近年來(lái)提倡節(jié)能降耗，節(jié)能也成為建筑門(mén)窗面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。建筑外門(mén)窗作為室外建筑物的重要組成部分，由于其直接地與室外環(huán)境進(jìn)行熱量交換和自身的結(jié)構(gòu)、材料、功能限制，成為了建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能中最薄弱的環(huán)節(jié)。

 

 

建筑門(mén)窗與節(jié)能相關(guān)的物理性能有保溫性能、氣密性能、隔熱性能和采光性能，其中保溫性能是與節(jié)能相關(guān)的最重要的物理性能，因此，做好門(mén)窗保溫性能檢測(cè)顯得尤為重要。

 

保溫性能分級(jí)

門(mén)窗傳熱系數(shù)是指穩(wěn)態(tài)傳熱條件下，通過(guò)一定厚度填充板的單位面積傳熱量與板兩表面溫差的比值。在GB/T 31433-2015《建筑幕墻、門(mén)窗通用技術(shù)條件》中，建筑外門(mén)窗保溫性能以傳熱系數(shù)K為分級(jí)指標(biāo)，根據(jù)分級(jí)指標(biāo)值由大到小分為1～10十個(gè)等級(jí)。

 

檢測(cè)原理

基于穩(wěn)態(tài)傳熱原理，國(guó)內(nèi)門(mén)窗保溫性能測(cè)試方法GB/T 8484—2020《建筑外門(mén)窗保溫性能檢測(cè)方法》一直采用標(biāo)定熱箱法檢測(cè)建筑外門(mén)窗傳熱系數(shù)。試件一側(cè)為熱箱，模擬采暖建筑冬季室內(nèi)氣候條件，另一側(cè)為冷箱，模擬冬季室外氣候條件；在對(duì)試件縫隙進(jìn)行密封處理，試件兩側(cè)各自保持穩(wěn)定的空氣溫度、氣流速度和熱輻射條件下，測(cè)量熱箱中加熱器的發(fā)熱量，減去通過(guò)熱箱外壁、試件框、填充板、試件和填充板邊緣的熱損失，除以試件面積與兩側(cè)空氣溫差的乘積，即可計(jì)算出試件的傳熱系數(shù)K值。

 

 

影響因素分析

門(mén)窗的保溫性能由門(mén)窗與墻體直連部分的密封情況及門(mén)窗材料的傳熱系數(shù)共同決定。熱量通過(guò)門(mén)窗傳導(dǎo)主要依賴(lài)以下兩個(gè)途徑：一方面是門(mén)窗材料的傳熱，另一方面是門(mén)窗開(kāi)啟扇接縫處的空氣滲漏。

 

而在建筑門(mén)窗保溫性能檢測(cè)過(guò)程中，冷室環(huán)境通過(guò)門(mén)窗試件與熱室環(huán)境的熱交換過(guò)程包含三種傳熱過(guò)程：熱室環(huán)境與門(mén)窗之間的對(duì)流與輻射換熱、門(mén)窗的熱傳導(dǎo)、門(mén)窗與冷室環(huán)境之間的對(duì)流和輻射換熱。想要測(cè)得準(zhǔn)確的結(jié)果，要充分考慮多種因素對(duì)結(jié)果數(shù)值的影響。

 

1.濕度的影響

當(dāng)熱箱中空氣中的水蒸氣與低于其飽和溫度的門(mén)窗試件表面接觸時(shí)就會(huì)發(fā)生凝結(jié)換熱。當(dāng)發(fā)生膜狀凝結(jié)的時(shí)候，由于液膜形成，阻礙了熱箱空氣與試件表面的直接接觸，間接地增大了試件表面的熱阻，同時(shí)水蒸氣凝結(jié)釋放的汽化潛熱導(dǎo)致了加熱器功率偏小，兩者的作用均使得檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際值相比偏小。由此可以看出濕度對(duì)于檢測(cè)結(jié)果有著直接的影響，所以在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，一定要嚴(yán)格控制熱箱內(nèi)的相對(duì)濕度，使之保持低于一定的限值才可以。

 

2.填充板的影響

由于填充板的面積和熱導(dǎo)參數(shù)被用于最終的結(jié)果計(jì)算，所以其值大小對(duì)結(jié)果有著更為直接的影響，對(duì)于填充板的選擇和使用需要慎重。試驗(yàn)所用填充板的面積應(yīng)符合實(shí)際需要，不宜過(guò)大，且應(yīng)選取經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期存放性能穩(wěn)定、厚度相近的勻質(zhì)材料，且其導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)符合相關(guān)要求。

 

3.溫度測(cè)量誤差

在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于冷箱和熱箱的溫度有明確要求，檢測(cè)過(guò)程中不僅要測(cè)量冷熱箱空氣溫度及其波動(dòng)情況，還需要精確測(cè)量熱箱外壁內(nèi)外表面和試件框冷熱兩側(cè)表面積加權(quán)平均值存在的差值。溫度的測(cè)量對(duì)于檢測(cè)裝置精度有著重要的影響，所以在檢測(cè)前應(yīng)對(duì)所有感溫元件固定情況和位置進(jìn)行檢查，以確保所測(cè)得溫度的均勻性。

 

 

4.檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)

門(mén)窗隔熱性能檢測(cè)過(guò)程并非全自動(dòng)化進(jìn)行，而是需要檢測(cè)人員根據(jù)具體步驟進(jìn)行操作，檢測(cè)人員的技術(shù)水平和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)對(duì)建筑門(mén)窗保溫性能檢測(cè)工作的順利開(kāi)展有較為直接的影響，不僅會(huì)影響到整體試驗(yàn)檢測(cè)效率，若檢測(cè)人員專(zhuān)業(yè)水平不足，還極有可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。

 

此外，檢測(cè)過(guò)程還受到加熱器功率、熱流系數(shù)誤差以及模擬環(huán)境中風(fēng)速等因素的影響，如果忽視了一些細(xì)微的規(guī)定或條件，在門(mén)窗的保溫性能檢測(cè)中，易導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果與真實(shí)值發(fā)生較大的偏離。

 

結(jié)語(yǔ)

在對(duì)門(mén)窗保溫性能檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并注意各種因素對(duì)最終試驗(yàn)結(jié)果的影響，以切實(shí)保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。為更好地提升門(mén)窗的保溫性能，使檢測(cè)結(jié)果與預(yù)期相符合，可以從改善門(mén)窗的框扇材料、門(mén)板材料、密封材料、所用玻璃材料以及門(mén)窗的結(jié)構(gòu)形式等方面入手。

 

為了使門(mén)窗更好的發(fā)揮其保溫性能，應(yīng)有效把控設(shè)計(jì)、選材、生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)，也要注意門(mén)窗安裝工程的施工質(zhì)量，防止出現(xiàn)施工過(guò)程偷工減料，或因趕工期降低施工質(zhì)量，使門(mén)框、窗框與墻體間的密封不嚴(yán)密，從而導(dǎo)致門(mén)窗漏風(fēng)的現(xiàn)象。