建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法

1、建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法標準 當涂縣建科工程質(zhì)量檢測試驗所2016年2月3日 前言前言 本標準代替GB/T 8484-2002建筑外窗保溫性能分級及檢測方法和GB/T 16279-1997建筑外門保溫性能分級及其檢測方法,主要變化如下： 增加了影響建筑物室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的建筑外門窗抗結(jié)露因子檢測內(nèi)容； 明確了對于有保溫要求的其他類型門、窗和玻璃可參照執(zhí)行； 刪除了熱阻的定義； 增加了抗結(jié)露因子的定義； 增加了熱流系數(shù)的定義； 增加了玻璃門的定義； 對外門、窗保溫性能分級指標值進行調(diào)整、合并； 增加了玻璃門、外窗抗結(jié)露因子的分級規(guī)定； 增加了抗結(jié)露因子檢測原理、檢測裝置與試件安裝、檢測程序的

2、規(guī)定，以及抗結(jié)露因子CRF值的計算方法； 根據(jù)與建筑門窗能效標識相協(xié)調(diào)的原則，對檢測裝置的冷、熱箱空氣溫度設定范圍進行了修改； 增加了規(guī)范性附錄“熱流系數(shù)標定”(見附錄A); 增加了規(guī)范性附錄“抗結(jié)露因子試驗測點布置”(見附錄C); 增加了資料性附錄“玻璃傳熱系數(shù)檢測方法”(見附錄E); 增加了資料性附錄“窗框傳熱系數(shù)檢測方法”(見附錄F)。 1.1.范圍范圍 本標準規(guī)定了建筑外門、外窗保溫性能分級及檢測方法。 本標準適用于建筑外門、外窗(包括天窗)傳熱系數(shù)和抗結(jié)露因子的分級及檢測。有保溫要求的其他類型的建筑門、窗和玻璃可參照執(zhí)行。 2.2.規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本

3、標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 GB/T 4132-1996絕熱材料與相關(guān)術(shù)語 GB/T 13475建筑構(gòu)件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測定標定和防護熱箱法3.術(shù)語和定義術(shù)語和定義 3.1 3.1 門窗傳熱系數(shù)門窗傳熱系數(shù) (K) door and window thermal transmittance 表征門窗保溫性能的指標。表示在穩(wěn)定傳熱條件下，外門窗兩側(cè)空氣溫差為1K,單位時間內(nèi)，通過單位面積的傳熱

4、量。3.2 3.2 熱導率熱導率() thermal conductance 在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，通過一定厚度標準板的熱流密度除以標準板兩表面的溫度差。3.3 3.3 抗結(jié)露因子抗結(jié)露因子( ) condensation resistance factor 預測門、窗阻抗表面結(jié)露能力的指標。是在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，門、窗熱側(cè)表面與室外空氣溫度差和室內(nèi)、外空氣溫度差的比值。 3.4 總的半球發(fā)射率總的半球發(fā)射率( )( )total hemispherical emissivity 表面的總的半球發(fā)射密度與相同溫度黑體的總的半球發(fā)射密度之比。 同義詞：輻射率、黑度。3.5 熱流系數(shù)熱流系數(shù)(M) th

5、ermal current coefficient 在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，標定熱箱中箱體或試件框兩表面溫差為1K時的傳熱量。3.6 玻璃門玻璃門 glass door 玻璃為主要構(gòu)成材料的外門。 4.4.分級分級 4.1 4.1 外門、外窗傳熱系數(shù)分級外門、外窗傳熱系數(shù)K值分為10級，見表1。 4.2 玻璃門、外窗抗結(jié)露因子分級 玻璃門、外窗抗結(jié)露因子CRF值分為10級，見表2 5.5.檢測方法檢測方法 5.15.1原理 5.1.1 5.1.1 傳熱系數(shù)檢測原理 本標準基于穩(wěn)定傳熱原理，采用標定熱箱法檢測建筑門、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

6、溫和氣流速度。在對試件縫隙進行密封處理，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，測量熱箱中加熱器的發(fā)熱量，減去通過熱箱外壁和試件框的熱損失(兩者均由標定試驗確定，標定試驗應符合附錄A的規(guī)定),除以試件面積與兩側(cè)空氣溫差的乘積，即可計算出試件的傳熱系數(shù)K值。 5.1.2 5.1.2 抗結(jié)露因子檢測原理抗結(jié)露因子檢測原理 基于穩(wěn)定傳熱傳質(zhì)原理，采用標定熱箱法檢測建筑門、窗抗結(jié)露因子。試件一側(cè)為熱箱，模擬采暖建筑冬季室內(nèi)氣候條件，同時控制相對濕度不大于 20%;另一側(cè)為冷箱，模擬冬季室外氣候條件。在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，測量冷熱箱空氣平均溫度和試件熱側(cè)表面溫度，計算試件的抗結(jié)露因子?？菇Y(jié)露

7、因子是由試件框表面溫度的加權(quán)值或玻璃的平均溫度與冷箱空氣溫度(tc )的差值除以熱箱空氣溫度 (th )與冷箱空氣溫度(tc )的差值計算得到，再乘以100后，取所得的兩個數(shù)值中較低的一個值。 5.2 5.2 檢測裝置 5.2.1 5.2.1 檢測裝置主要由熱箱、冷箱、試件框、控濕系統(tǒng)和環(huán)境空間五部分組成，如圖1所示。1-熱箱；2-冷箱；3-試件框；4-電加熱器；5-試件；6-隔風板；7-風機；8-蒸發(fā)器；9-加熱器；10-環(huán)境空間；11-空調(diào)器；12-控濕裝置；13-冷凍機；14-溫度控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 5.2.2 5.2.2 熱箱 5.2.2.1 5.2.2.1 熱箱內(nèi)凈尺寸不宜小于21

8、00mm2400mm (寬高),進深不宜小于2000mm。 5.2.2.2 5.2.2.2 熱箱外壁結(jié)構(gòu)應由均質(zhì)材料組成，其熱阻值不得小于3.5K/W。 5.2.2.3 5.2.2.3 熱箱內(nèi)表面的總的半球發(fā)射率值應大于0.85。5.2.35.2.3 冷箱5.2.3.15.2.3.1 冷箱內(nèi)凈尺寸應與試件框外邊緣尺寸相同，進深以能容納制冷、加熱及氣流組織設備為宜。5.2.3.25.2.3.2 冷箱外壁應采用不吸濕的保溫材料，其熱阻值不得小于 3.5 K/W,內(nèi)表面應采用不吸水、耐腐蝕的材料。5.2.3.35.2.3.3 冷箱通過安裝在冷箱內(nèi)的蒸發(fā)器或引入冷空氣進行降溫。 5.2.3.4利用隔風

9、板和風機進行強迫對流，形成沿試件表面自上而下的均勻氣流，隔風板與試件框冷側(cè)表面距離宜能調(diào)節(jié)。5.2.3.55.2.3.5 隔風板應采用熱阻值不小于1.0 K/W的擠塑聚苯板，隔風板面向試件的表面，其總的半球發(fā)射率值應大于0.85。隔風板的寬度與冷箱內(nèi)凈寬度相同。5.2.3.65.2.3.6 蒸發(fā)器下部應設置排水孔或盛水盤。 5.2.4 5.2.4 試件框 5.2.4.15.2.4.1 試件框外緣尺寸應不小于熱箱開口部處的內(nèi)緣尺寸。 5.2.4.25.2.4.2 試件框應采用不吸濕、均質(zhì)的保溫材料，熱阻值不小于7.0 K/W,其密度應為2040kg/m3。 5.2.4.35.2.4.3 安裝試件

10、的洞口： a) 安裝外窗試件的洞口不應小于1500mm1500mm。洞口下部應留有高度不小于600mm、寬度不小于300mm的平臺。平臺及洞口周邊的面板應采用不吸水、導熱系數(shù)不大于0.25W/(m K)的材料。 b) 安裝外門試件的洞口不宜小于1800mm2100mm。洞口周邊的面板應采用不吸水、導熱系數(shù)小于0.25W/(m K)的材料。 5.2.5 5.2.5 環(huán)境空間 5.2.5.15.2.5.1 檢測裝置應放在裝有空調(diào)設備的試驗室內(nèi)，保證熱箱外壁內(nèi)、外表面面積加權(quán)平均溫差小于 1.0K。試驗室空氣溫度波動不應大于0.5K。 5.2.5.25.2.5.2 試驗室圍護結(jié)構(gòu)應有良好的保溫性能和

11、熱穩(wěn)定性，應避免太陽光透過窗戶進入室內(nèi)。試驗室墻體及頂棚內(nèi)表面應進行絕熱處理。 5.2.5.3 5.2.5.3 熱箱外壁與周邊壁面之間至少應留有500mm的空間。 5.3 5.3 感溫元件的布置 5.3.1 5.3.1 感溫元件 5.3.1.15.3.1.1 感溫元件采用銅康銅熱電偶，測量不確定度應不大于0.25K。 5.3.1.25.3.1.2 感溫元件為銅康銅熱電偶，銅康銅熱電偶必須使用同批生產(chǎn)、絲徑為0.20.4mm的銅絲和康銅絲制作。銅絲和康銅絲應有絕緣包皮。 5.3.1.35.3.1.3 銅康銅熱電偶感應頭應作絕緣處理。 5.3.1.45.3.1.4 銅康銅熱電偶應定期進行校驗。校驗

12、方法應符合附錄B的規(guī)定。 5.3.2 5.3.2 銅康銅熱電偶的布置5.3.2.1 5.3.2.1 空氣溫度測點 a) 應在熱箱空間內(nèi)設置兩層熱電偶作為空氣溫度測點，每層均 勻布4個測點。 b) 冷箱空氣溫度測點應布置在符合GB/T 13475規(guī)定的平面內(nèi)， 與試件安裝洞口對應的面積上均勻布9點。 c) 測量空氣溫度的熱電偶感應頭，均應進行熱輻射屏蔽。 d) 測量熱、冷箱空氣溫度的熱電偶可分別并聯(lián)。 5.3.2.2 5.3.2.2 表面溫度測點 a) 熱箱每個外壁的內(nèi)、外表面分別對應布6個溫度測點。 b) 試件框熱側(cè)表面溫度測點不宜少于20個。試件框冷側(cè)表面溫 度測點不宜少于14個點。 c)

13、熱箱外壁及試件框每個表面溫度測點的熱電偶可分別并聯(lián)。 d) 測量表面溫度的熱電偶感應頭應連同至少100mm長的銅、康銅引線一起，緊貼在被測表面上。粘貼材料的總的半球發(fā)射率值應與被測表面的值相近。5.3.2.3 5.3.2.3 凡是并聯(lián)的熱電偶，各熱電偶引線電阻必須相等。各點所代表被測面積應相同。5.4 5.4 熱箱加熱裝置 5.4.1 5.4.1 熱箱采用交流穩(wěn)壓電源供加熱器加熱。檢測外窗時，窗洞口平臺板至少應高于加熱器頂部50mm。 5.4.2 5.4.2 計量加熱功率Q的功率表的準確度等級不得低于0.5級，且應根據(jù)被測值大小轉(zhuǎn)換量程，使儀表示值處于滿量程的70%以上。5.5 5.5 控濕裝

14、置 5.5.1 5.5.1 采用除濕系統(tǒng)控制熱箱空氣濕度。保證在整個測試過程中，熱箱內(nèi)相對濕度小于20%。5.5.2 5.5.2 設置一個濕度計測量熱箱內(nèi)空氣相對濕度，濕度計的測量精度應為 3%。 5.6 5.6 風速5.6.1 5.6.1 冷箱風速應使用熱球風速儀進行測量，測點位置與冷箱空氣溫度測點位置相同。 5.6.2 5.6.2 不必每次試驗都測定冷箱風速。當風機型號、安裝位置、數(shù)量及隔風板位置發(fā)生變化時，應重新進行測量。 5.7 5.7 試件安裝 5.7.1 5.7.1 被檢試件為一件。試件的尺寸及構(gòu)造應符合產(chǎn)品設計和組裝要求，不得附加任何多余配件或特殊組裝工藝。5.7.2 5.7.2

15、 試件安裝位置：表面應位于距試件框冷側(cè)表面50mm處。 5.7.3 5.7.3 試件與試件洞口周邊之間的縫隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料條填塞，并密封。 5.7.4 5.7.4 試件開啟縫應采用透明塑料膠帶雙面密封。5.7.5 5.7.5 當試件面積小于試件洞口面積時，應用與試件厚度相近，已知熱導率值的聚苯乙烯泡沫塑料板填堵。在聚苯乙烯泡沫塑料板兩側(cè)表面粘貼適量的銅康銅熱電偶，測量兩表面的平均溫差，計算通過該板的熱損失。 5.7.6 5.7.6 當進行傳熱系數(shù)檢測時，宜在試件熱側(cè)表面適當部位布置熱電偶，作為參考溫度點。5.7.7 5.7.7 當進行抗結(jié)露因子檢測時，應在試件窗框和玻璃熱側(cè)表面共布置20

16、個熱電偶供計算使用。熱電偶的設置應符合附錄C的規(guī)定。 5.8 5.8 檢測條件5.8.1 5.8.1 傳熱系數(shù)檢測 5.8.1.1 5.8.1.1 熱箱空氣平均溫度設定范圍為1921,溫度波動幅度不應大于0.2K。 5.8.1.25.8.1.2 熱箱內(nèi)空氣為自然對流。5.8.1.35.8.1.3 冷箱空氣平均溫度設定范圍為-19-21,溫度波動幅度不應大于0.3K。 5.8.1.4 5.8.1.4 與試件冷側(cè)表面距離符合GB/T 13475規(guī)定平面內(nèi)的平均風速為3.00.2m/s。注：氣流速度系指在設定值附近的某一穩(wěn)定值。 5.8.2 5.8.2 抗結(jié)露因子檢測5.8.2.15.8.2.1 熱

17、箱空氣平均溫度設定為200.5,溫度波動幅度不應大于0.3K; 5.8.2.2 5.8.2.2 熱箱空氣為自然對流，其相對濕度不大于20%。5.8.2.35.8.2.3 冷箱空氣平均溫度設定范圍為-200.5,溫度波動幅度不應大于0.3K。5.8.2.45.8.2.4 與試件冷側(cè)表面距離符合GB/T 13475規(guī)定平面內(nèi)的平均風速為3.00.2m/s。5.8.2.55.8.2.5 試件冷側(cè)總壓力與熱側(cè)靜壓力之差在010Pa范圍內(nèi)。5.95.9 檢測程序 5.9.15.9.1 傳熱系數(shù)檢測5.9.1.15.9.1.1 檢查熱電偶是否完好。 5.9.1.2 5.9.1.2 啟動檢測裝置，設定冷、熱

18、箱和環(huán)境空氣溫度。 5.9.1.35.9.1.3 當冷、熱箱和環(huán)境空氣溫度達到設定值后，監(jiān)控各控溫點溫度，使冷、熱箱和環(huán)境空氣溫度維持穩(wěn)定。達到穩(wěn)定狀態(tài)后，如果逐時測量得到熱箱和冷箱的空氣平均溫度 t h和 t c每小時變化的絕對值分別不大于 0.1和 0.3;溫差 1和 2每小時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，則表示傳熱過程已達到穩(wěn)定過程。 5.9.1.45.9.1.4 傳熱過程穩(wěn)定之后，每隔 30min測量一次參數(shù) th、 tc、 1、 2、 3 、Q,共測六次。 5.9.1.5 5.9.1.5 測量結(jié)束之后，記錄熱箱內(nèi)空氣相對濕度,試件熱

19、側(cè)表面及玻璃夾層結(jié)露或結(jié)霜狀況。 5.9.2 5.9.2 抗結(jié)露因子檢測 5.9.2.15.9.2.1 檢查熱電偶是否完好。5.9.2.25.9.2.2 啟動檢測設備和冷、熱箱的溫度自控系統(tǒng)，設定冷、熱箱和環(huán)境空氣溫度。5.9.2.35.9.2.3 調(diào)節(jié)壓力控制裝置，使熱箱靜壓力和冷箱總壓力之間的凈壓差在 010Pa范圍內(nèi)。5.9.2.45.9.2.4 當冷、熱箱空氣溫度達到設定值后，每隔 30min測量各控溫點溫度，檢查是否穩(wěn)定。如果逐時測量得到熱箱和冷箱的空氣平均溫度 t h和 t c每小時變化的絕對值與標準條件相比不超過0.3,總熱量輸入變化不超過2%,則表示抗結(jié)露因子檢測已經(jīng)處于穩(wěn)定狀

20、態(tài)。 5.9.2.55.9.2.5 當冷、熱箱空氣溫度達到穩(wěn)定后，啟動熱箱控濕裝置，保證熱箱內(nèi)的空氣相對濕度 不大于 20%。 5.9.2.65.9.2.6 熱箱內(nèi)的空氣相對濕度 滿足要求后，每隔 5min測量一次參數(shù) t h、 t c、 t1、 t 2、 t 20、 共測六次。 5.9.2.75.9.2.7 測量結(jié)束之后，記錄試件熱側(cè)表面結(jié)露或結(jié)霜狀況。5.105.10 數(shù)據(jù)處理 5.10.15.10.1 傳熱系數(shù)5.10.1.15.10.1.1 各參數(shù)取六次測量的平均值。5.10.1.2 5.10.1.2 試件傳熱系數(shù) K值 W ( m K )按下式計算：5.10.2.10.2 抗結(jié)露因子

21、 5.10.2.15.10.2.1 各參數(shù)取六次測量的平均值。5.10.2.25.10.2.2 試件抗結(jié)露因子值按下列公式計算： 其中，tc為冷箱的空氣平均溫度，10為溫度的修正系數(shù)，0.4為溫度修正系數(shù)取10時的加權(quán)因子。 5.10.2.35.10.2.3 試件的框熱側(cè)表面平均溫度的加權(quán)值試件的框熱側(cè)表面平均溫度的加權(quán)值tf f由14個規(guī)定位置的內(nèi)表面溫度平均值(tfpfp)和 4個位置非確定的、相對較低的框溫度平均值(tfrfr)計算得到。 6.檢測報告檢測報告檢測報告應包括以下內(nèi)容； a) 委托和生產(chǎn)單位。 b) 試件名稱、編號、規(guī)格、玻璃品種、玻璃及兩層玻璃間空氣層 厚度、窗框面積與窗

22、面積之比。 c) 檢測依據(jù)、檢測設備、檢測項目、檢測類別和檢測時間，以及報告日期。 d) 檢測條件：熱箱空氣平均溫度和空氣相對濕度、冷箱空氣平均溫度和氣流速度。 e) 檢測結(jié)果： 傳熱系數(shù)：試件傳熱系數(shù)K值和保溫性能等級；試件熱側(cè)表面溫度、結(jié) 露和結(jié)霜情況； 抗結(jié)露因子：(試件的值CFRg與CFRf中較低值)和等級；試件玻璃表面(或框表面)的抗結(jié)露因子值(CFRg與CFRf中的另外一個數(shù)值),以及tf、tfp、W、tg的值；試件熱側(cè)玻璃表面和框表面的溫度、結(jié)露情況。 f) 測試人、審核人及負責人簽名。 g) 檢測單位。 附錄附錄 A (規(guī)范性附錄)熱流系數(shù)標定 A1 A1 標定內(nèi)容標定內(nèi)容 熱箱外壁熱流系數(shù) M1和試件框熱流系數(shù) M2。 A2 A2 標準試件標準試件 A2.1 標準試件應使用材質(zhì)均勻、不透氣、內(nèi)部無空氣層、熱性能穩(wěn)定的材料制作。宜采用經(jīng)過長期存放、厚度為 50mm2mm左右的聚苯乙烯泡沫塑料板，其密度為 20 kg/m322kg/m3。 A2.2 標準試件熱導率 W ( m K )值，應在與標定試驗溫度相近的溫差條件下，采用單向防護熱板儀進行測定。A3 A3 標定方法標定方法 A3.