4.1 “热阻法”测试实例分析
某工程用78系列内平开铝木复合(铝包木)窗位于建筑物底层,室外操作方便,采用“热阻法”测试。该窗分格尺寸见图4,整窗面积为3.03m2 ,玻璃面积为2.10m2 ,框面积为0.93m2 ,玻璃边缘长度约为9.8m,传热系数K值经实验室检测为1.4W/(m2 ·K)。
取某天凌晨0:00~5:30时间段,间隔30min取一组数据,共取12组数据。现场测试数据及结果见表2。
由表2可以看出,该外窗传热系数测试结果平均值为1.39 W/(m2 ·K),与实验室测试结果基本一致,证明了该测试方法的准确性;且不同时刻测试结果与平均值的差比在3%以内,也说明了该方法测试结果的稳定性 。
4.2 “内表面温度法”测试实例分析
某被动式超低能耗建筑用90系列内平开塑料 (词条“塑料”由行业大百科提供) 窗位于中高层,室外操作不便,采用“内表面温度法”进行测试。该窗分格尺寸见图5,整窗面积为3.34m2 ,玻璃面积为2.58m2 ,框面积为0.76 m2 ,玻璃边缘长度约为11.7m,传热系数K值经实验室检测为0.8W/(m2 ·K)。
取某天22:00至次日4:00时间段,间隔30min取一组数据,共取12组数据。现场测试数据及结果见表3。
由表3可以看出,该外窗传热系数测试结果平均值为0.83 W/(m2 ·K),与实验室测试结果0.8 W/(m2 ·K)基本一致,证明了该测试方法的可行性;由于该方法采用理论的室内表面换热系数计算热流8.0 W/(m2 ·K),测试发现实际室内侧表面换热系数有一定差异,导致测试结果会有一定偏差;不同时刻测试结果与平均值的差比在3%以内,说明了该方法测试结果的稳定性。
4.3 “传热系数法”测试实例分析
某工程铝合金 中空玻璃幕墙位于中高层,室外操作不便,采用“传热系数法”进行测试。该幕墙分格尺寸见图6,整幅幕墙面积为8.37m2 ,玻璃面积为6.55m2 ,竖框面积为1.00m2 ,横框面积为0.82m2 ,玻璃边缘长度约为25.14m,整幅幕墙传热系数K值经实验室检测为2.2W/(m2 ·K)。
取某两天20:00至次日6:00时间段,间隔2h取一组数据,共取12组数据。现场测试数据及结果见表4。
由表4可以看出,该外窗传热系数测试结果平均值为2.21W/(m2·K),与实验室测试结果基本一致,证明了该测试方法的可行性;但由于该测试方法直接测试玻璃和框的实际传热系数,该传热系数值包含了实际的室内外表面换热系数,而实际的室内外表面换热系数会受到室内外气流的影响,尤其是室外侧气流波动较大,从而导致结果波动较大,与平均值的差比最大在6.5%左右。因此,该方法需要足够的测试时间和数据才能得到较准确的结果,所以该试验间隔2h取一组数据,连取两天共12组数据。
5 结论
综上所述,通过建筑门窗玻璃幕墙传热系数现场测试的基本原理及方法,并进行了现场测试实验研究,得出如下结论:
(1)建筑门窗玻璃幕墙的传热系数目前只有实验室测试方法,现场测试研究欠缺;
(2)建筑门窗玻璃幕墙为轻质薄壁构件,热惰性很小,其室内空气温度、玻璃和窗框内表面温度曲线的峰值出现时间点几乎与室外空气温度曲线基本一致,因而,可认为任一时间点均为“准稳态”;
(3)论文提出了建筑门窗玻璃幕墙传热系数现场测试的几种方法,“热阻法”、“内表面温度法”和“传热系数法”,给出了相应的计算公式,并分析了其优缺点及适用范围;“热阻法”适用于底层便于室外操作的部位,“内表面温度法”和“传热系数法”适用于中高层不便于室外操作的部位;
(4)论文对提出的“热阻法”、“内表面温度法”和“传热系数法”进行了实际测试,结果表明,测试结果与实验室测试结果具有较高一致性,且对三种方法测试结果的稳定性进行了分析。
综上所述,理论研究和现场测试数据均表明建筑门窗玻璃幕墙的传热系数可基于“准稳态”原理在现场测试得到,对建筑门窗和玻璃幕墙传热系数现场测试方法的研究具有重要意义。
参考文献
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[2]ISO 12567-1,Thermal performance of windows and doors - determination of thermal transmittance by hot box method- Part 1: Complete windows and doors[S]
[3]JIS A4710:2004,建具の断熱性試験方法[S]
[4]JGJ 132-2009 ,居住建筑节能检测标准[S]
[5]JGJ 177-2009 ,公共建筑节能检测标准[S]
[6]JGJ/T 151-2008,建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程[S]
[7]章熙民,任泽霈.传热学(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2004
[8]万成龙.不同气候条件下建筑外窗性能变化检测技术研究.北京工业大学硕士论文.2009,55~57
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专家介绍 王洪涛
建筑门窗配套件委员会专家组
工作单位: 中国建筑科学研究院建筑物理研究所
技术职称: 高工
专业: 工作简历及主要作品或业绩:
具有本学科扎实的理论基础、熟悉建筑幕墙外窗的应用技术,主持研发了多项建筑外窗幕墙检测技术、设备。其中建筑外窗现场检测设备在建筑门窗行业引起极大反响,已经在国内大量推广使用。承担多项国家大型工程的幕墙门窗检测及工程技术论证。为国内省市及地方检测单位提供技术支持,建立检测设备。担任全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会秘书长,负责幕墙门窗行业国家标准。主持及参加多项国家科技支撑重点项目及部、院级科研项目。具备实验室认可/检查机构技术评审员资格。
专长: 建筑门窗幕墙检测及研究