ASTM E 1424-91指定壓差和溫差下測定外部門窗、幕墻樣件透氣率的標(biāo)準(zhǔn)測試方法

PAGEPAGE5指定壓差和溫差下測定外部門窗、幕墻樣件透氣率的標(biāo)準(zhǔn)測試方法1ASTME1424–91*此翻譯版僅供參考，請以英文為準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)固定設(shè)計(jì)標(biāo)號E1424制定；緊跟設(shè)計(jì)標(biāo)號后的數(shù)字表示最初采用或最新修訂的年份（如果已經(jīng)過修訂）。圓括號中的數(shù)字表示最新重審批的年份。上標(biāo)(ε)表示最新修訂或最新重審批后經(jīng)過了編輯修改。1.范圍1.1本測試方法闡述了在指定壓差和溫差條件下測定外部門窗、幕墻樣件透氣率的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室流程。1.2指定溫度和壓力條件代表那些建筑物外部熱能圍幕可能遇到的情況，但不包括由于太陽輻射所造成的溫度增加的影響。1.3本實(shí)驗(yàn)室流程適用于外部門窗和幕墻，且僅用于測量與組件相關(guān)但與安裝無關(guān)的透氣性；但本測試方法還可用于以后其他用途。1.4這是在不同溫度下進(jìn)行測試的實(shí)驗(yàn)室流程。對在其它環(huán)境條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試感興趣的人員請參閱測試方法E283。對已安裝門窗的現(xiàn)場測試感興趣的人員請參閱測試方法E783。1.5使用本流程的人員，應(yīng)了解熱傳導(dǎo)、流體力學(xué)和儀表應(yīng)用，并應(yīng)理解門窗產(chǎn)品及其組成部分。1.6在本測試方法中，為和E-6中公制保持一致，先列出了公制單位，應(yīng)將其作為主單位。圓括號中提供英制單位。1.7本標(biāo)準(zhǔn)并不保證說明了所有與其使用相關(guān)的安全問題（如果有）。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者有責(zé)任在使用前建立適當(dāng)?shù)陌踩徒】狄?guī)范并確定使用規(guī)章制度。有關(guān)特殊的危險(xiǎn)聲明請參見第7部分。2.參考文獻(xiàn)2.1ASTM標(biāo)準(zhǔn)：E283指定壓差下測定外部門窗、幕墻樣件透氣率的標(biāo)準(zhǔn)測試方法2E631建筑結(jié)構(gòu)術(shù)語2E783已安裝外部門窗的透氣性現(xiàn)場測試方法23.術(shù)語3.1定義－術(shù)語E631中定義了本標(biāo)準(zhǔn)中所使用的術(shù)語。3.2本標(biāo)準(zhǔn)中特殊術(shù)語的說明：3.2.1透氣率（qA或qL）－樣件單位面積(A)或可操作縫隙周邊的單位長度(L)上的透氣量，用m3/s-m2(ft3/min-ft2)或m3/s-m(ft3/min-ft)表示。3.2.2額外透氣量(Qe)－在測試壓差和測試溫差轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過測試容器和測試儀器的空氣流量，但不包括通過測試樣件的空氣流量，用m3/s(ft3/min)表示。討論－額外透氣量是除了要在測試中測量的其它透氣量的總和。3.2.3樣件透氣量(Qs)－在測試壓差和測試溫差轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過樣件的空氣流量，用m3/s(ft3/min)表示。3.2.4樣件面積(A)－由安裝在毛坯開口中的窗框的總體尺寸所確定的面積，用m2(ft2)表示。3.2.5樣件護(hù)板組件－圍繞和支撐樣件的墻結(jié)構(gòu)。3.2.6測試壓差－樣件上指定的靜態(tài)空氣壓力差，用PA(lbf/ft2)表示。3.2.7測試溫差－測試樣件上指定的溫度差，用一系列室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)溫度表示，單位為℃(℉)。3.2.8總空氣流量(Qt)－在測試壓差和測試溫差轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過測試容器和測試儀器的空氣流量，還包括通過測試樣件的空氣流量，用m3/s(ft3/min)表示。3.2.9可操作縫隙周邊的單位長度(L)－測試樣件包含的可操作通風(fēng)設(shè)備、窗扇或門的周長之和，這些組件都是根據(jù)總體尺寸計(jì)算，用m(ft)表示。在兩個(gè)這種可操作組件的連接處，相鄰的兩條長度的周長應(yīng)只按一條計(jì)算4.測試方法簡介4.1測試方法包括將樣件密封在一個(gè)可以在樣件上保持指定空氣溫差的容器中或面對容器的正面。當(dāng)樣件達(dá)到指定條件一段時(shí)間后，按照要求向容器中注入空氣或抽出空氣以保持樣件上的指定壓力差。然后測量樣件上相應(yīng)的空氣流量。5.意義與用途5.1外部建筑圍幕以及其組件（例如門窗）將內(nèi)部調(diào)節(jié)后的空間和外部熱、冷、雨、風(fēng)、噪音、灰塵等環(huán)境因素分隔開。建筑材料和組件會(huì)依據(jù)季節(jié)和晝夜外部環(huán)境空氣溫度的不同而不同程度的膨脹或收縮。環(huán)境空氣溫度的波動(dòng)會(huì)改變防候密封壓縮比，從而改變門窗、幕墻的密封特性?？蚣懿牧系臒崤蛎浕蚴湛s會(huì)伴隨著由于該產(chǎn)品上溫度梯度所產(chǎn)生的熱氣流，而且由于防候密封收縮或壓縮變形所引起的有效透氣區(qū)域的變化，也會(huì)極大地改變這些產(chǎn)品在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中的透氣率。使用測試方法E283（在環(huán)境溫度條件下執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)室空氣透氣性測試）的透氣性測試不會(huì)精確的計(jì)算由門窗系統(tǒng)、材料和組件尺寸上的變化所引起的空氣透氣率的變化。5.2建議測試指定者咨詢制造商以得到推薦的測試溫度極限。5.3本流程提供了在不同溫度和壓力以及不同的氣流方向條件下測定門窗系統(tǒng)的透氣率的方法。還可以用于估量門窗系統(tǒng)中防候密封產(chǎn)品的效率。所有的透氣率都轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)條件，以對比在不同環(huán)境空氣溫度和壓力條件下測量的結(jié)果。5.4透氣率有時(shí)用于對比。這樣的對比除非被測試和對比的組件尺寸、配置和設(shè)計(jì)都是完全相同的，否則無效。6.儀器6.1這里介紹的都是通用儀器。在保持要求的測試公差范圍內(nèi)允許對設(shè)備做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。6.1.1測試容器－一個(gè)密封嚴(yán)密的箱子、墻或其它儀器，在其中或面對它安裝用于測試的樣件。一個(gè)空氣供給系統(tǒng)允許將正負(fù)壓差應(yīng)用于樣件并無大量的額外損失。該容器應(yīng)由耐熱性很好的材料制成。該容器還應(yīng)能夠經(jīng)受測試流程中可能遇到的測試壓力差。樣件每側(cè)必須至少安裝一個(gè)靜態(tài)氣壓閥門用以測量測試壓差。該氣壓閥門應(yīng)安裝在容器中壓力讀數(shù)不會(huì)受供給空氣或空氣調(diào)節(jié)扇影響的區(qū)域。容器的空氣供給口不能位于可直接沖擊樣件的區(qū)域。圖1.為示意圖。6.1.2供氣系統(tǒng)－可控制的干燥空氣注入或抽出系統(tǒng)，用來在恒定的壓力和溫度條件下為樣件提供要求的氣流，并保持足夠長的時(shí)間以讀取要求的壓力和空氣流量讀數(shù)。該系統(tǒng)應(yīng)可在測量空氣流量時(shí)消除壓力波動(dòng)。可通過使用一個(gè)與位于測試儀器室外側(cè)部分中的供氣端口相連接的熱交換系統(tǒng)來達(dá)到這個(gè)要求（見圖1.）。6.1.3空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)－一個(gè)可以保持室外側(cè)和室內(nèi)側(cè)空氣測試溫度在設(shè)定點(diǎn)±1℃(2℉)6.1.4壓力測量儀器－測量測試壓差的設(shè)備，壓差在設(shè)定點(diǎn)的±2％或±2.5Pa（水柱高±0.01in.）中取較大值。6.1.5空氣流量測量系統(tǒng)－測量測試容器或測試樣件中的空氣流量。當(dāng)空氣流量等于或超過9.44×10－4m3/s(2ft3/min)時(shí)，空氣流量測量的誤差不應(yīng)超過±5％；或當(dāng)空氣流量小于9.44×10－4m3注1－低流量時(shí)可允許稍高些的百分比誤差。如果要求更高的精度，則需要特殊的流量測量方法。樣件透氣量的測量精度受流量計(jì)和額外透氣量的精度的影響（見附錄A1）。6.1.6空氣溫度測量系統(tǒng)－溫度傳感器(TSD)如，熱電偶、RTDS等，懸掛在空氣中，用護(hù)罩包圍著以減少輻射形式的熱傳導(dǎo)，見圖2.。熱電偶應(yīng)位于測試樣件垂直和水平中心線的交點(diǎn)上?？諝鉁囟葌鞲衅鲬?yīng)可移動(dòng)，以保持與樣件最外部垂直平面的距離為76±8mm(3±0.3in.)。環(huán)境空氣和表面溫度測量和顯示的儀器應(yīng)具有1℃或1℉的分辨率和±1℃(6.1.7濕度控制系統(tǒng)－測量和控制室內(nèi)側(cè)濕度的儀器。該系統(tǒng)應(yīng)具有1％RH的分辨率和設(shè)定點(diǎn)±7.可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)7.1在本測試中應(yīng)用測試壓差時(shí)可能會(huì)發(fā)生玻璃破碎。為保護(hù)人員安全請做好預(yù)防措施。7.2當(dāng)執(zhí)行極高或極低測試溫度條件時(shí)，室外側(cè)隔間內(nèi)的墻和其它在此隔間中的表面會(huì)對測試人員暴露在外的皮膚產(chǎn)生危險(xiǎn)。應(yīng)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施以防止受傷。8.測試樣件8.1如本部分所述，樣件應(yīng)是用于測試的完整組裝單元。8.2墻樣件應(yīng)足夠大，以便確定墻系統(tǒng)所有典型部件的性能。對于幕墻或具有預(yù)制單元的墻，樣件的寬度應(yīng)不小于兩個(gè)典型單元加上兩側(cè)的連接和支撐部件的寬度，且至少一側(cè)典型垂直接縫或框架（或全部）上能夠提供完全荷載。高度應(yīng)至少一個(gè)樓層高或單元高（取較大值），且至少應(yīng)有一個(gè)完全水平接縫來調(diào)節(jié)垂直膨脹，接縫應(yīng)安裝在樣件底部或接近底部，所有的連接部件安裝在幕墻單元的頂端和底端。8.2.1墻測試樣件的所有部件應(yīng)具有完整的尺寸，并使用與實(shí)際建筑物相同的材料、細(xì)節(jié)以及構(gòu)建和鉚定門窗或其它部件的測試樣件應(yīng)具有完整的組裝單元，包括廠家提供的用于建筑物中安裝的框架和鉚釘。如果僅測試一個(gè)樣件，應(yīng)由指定的權(quán)威機(jī)構(gòu)選擇樣件。注2－透氣率可近似認(rèn)為是樣件尺寸和幾何形狀的函數(shù)。9.測試樣件的準(zhǔn)備9.1表面溫度測量裝置的位置應(yīng)按照圖3-6所示確定。9.2將樣件安裝在測試儀器上時(shí)，需提供一個(gè)測試護(hù)板組件。典型的測試護(hù)板組件如圖7.所示。測試護(hù)板組件的厚度不應(yīng)小于測試樣件的厚度。將測試樣件裝配到測試護(hù)板組件上，盡可能的模擬預(yù)期的實(shí)際安裝條件。將測試樣件和測試護(hù)板組件間的周邊接縫密封，以消除額外透氣量。10.測試儀器的校準(zhǔn)10.1在ASTM的一個(gè)單獨(dú)文檔中說明了總空氣流量測量系統(tǒng)的詳細(xì)校準(zhǔn)流程。結(jié)束后，請參閱該文檔。但是，所有的測試儀器均應(yīng)根據(jù)第6部分建立的公差進(jìn)行校準(zhǔn)，至少每6個(gè)月校準(zhǔn)一次。本校準(zhǔn)流程此時(shí)應(yīng)由測試代理負(fù)責(zé)。應(yīng)在與進(jìn)行測試和測試儀器所處的環(huán)境條件（溫度、相對濕度等）相同或相似的情況下進(jìn)行校準(zhǔn)。11.測試條件11.1概要－標(biāo)準(zhǔn)測試條件要求空氣干燥并處于以下條件：壓力－101.3kPa(29.92in.Hg)溫度－20.8℃(69.4空氣密度－1.202kG/m3(0.075lbm/ft3)11.2透氣性測試壓力－應(yīng)為指定的值。如果沒有指定數(shù)值，則測試壓力應(yīng)為27.0Pa(0.56lbf/ft2)、75Pa(1.57lbf/ft2)和300Pa(6.24lbf/ft2)。所有壓力測量的公差應(yīng)為±2.5Pa（±0.01in.水柱高）。11.3通過樣件的空氣流動(dòng)方向－應(yīng)指定。如果沒有指定，則空氣流動(dòng)方向?yàn)槭亲⑷搿Ｗ?－這些壓差對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)條件下、風(fēng)速為24kph(15mph)、40kph(25mph)和80kph(50mph)條件下近似靜止的壓力。這些風(fēng)速僅供參考，并沒有計(jì)入陣風(fēng)響應(yīng)、速度調(diào)制或湍流。11.4測試溫差－應(yīng)為指定的值。如果沒有指定，則可將美國大陸的測試溫差分為寒冷溫度模式和溫暖溫度模式。11.4.1寒冷溫度模式中，室內(nèi)側(cè)應(yīng)為22℃±2℃(72℉±3℉)，室外側(cè)應(yīng)為-17℃±2℃(11.4.2溫暖溫度模式中，室內(nèi)側(cè)應(yīng)為22℃±2℃(72℉±3℉)，室外側(cè)應(yīng)為43℃±2℃(11.4.3室內(nèi)側(cè)隔間中的濕度等級不應(yīng)超過表1.中列出的建議最大值，以減少或消除可能發(fā)生在測試樣件上或防候密封周邊上的冷凝或結(jié)冰。注4－美國大陸以外的其它位置請根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖鈹?shù)據(jù)選擇溫度模式。注5－美國大陸的寒冷和溫暖溫度模式可能會(huì)超過一些專用于一定地理區(qū)域的產(chǎn)品的材料性能。建議指定者咨詢制造商以獲得推薦的測試溫度極限。11.5透氣率－應(yīng)根據(jù)總透氣量m3/h(ft3/min)、可操作縫隙周邊的單位長度m3/h-m(ft3/min-ft)和外部框架尺寸的單位面積m3/h-m2(ft3/min-ft2)進(jìn)行報(bào)告。12.流程12.1在安裝到建筑物上時(shí)，去除不屬于組件上的任何密封材料和結(jié)構(gòu)。將樣件裝進(jìn)或面對測試容器的開口，使樣件的外側(cè)暴露在容器的室外側(cè)中。安裝時(shí)不能阻塞樣件上的部件和開口。12.2在不影響樣件和護(hù)板組件之間密封的情況下，調(diào)節(jié)所有的硬件、通風(fēng)設(shè)備、平衡設(shè)備、和其它作為樣件一部分的部件，以使它們可以按指定的要求操作。12.3在測試前完全打開、關(guān)閉和鎖住每個(gè)通風(fēng)設(shè)備、窗扇或門五次，以確保正確的位置排列和防候密封壓力。12.4測量額外透氣量的樣件準(zhǔn)備：12.4.1將樣件安裝并密封在護(hù)板組件上，用0.1mm(4mil)厚塑料薄片將樣件的室外側(cè)表面遮住。塑料薄片應(yīng)用膠帶貼在樣件的外周邊上，但不應(yīng)覆蓋樣件和架子或護(hù)板組件間的接縫。12.4.2當(dāng)執(zhí)行透氣性測試時(shí)，應(yīng)密封樣件室內(nèi)側(cè)表面以測量額外透氣量。12.5將通風(fēng)設(shè)備、窗扇或門置于關(guān)閉和鎖緊位置；并將樣件的外表面密封以測量額外透氣量；如圖3.-6.所示，對于可用的門窗類型，將五個(gè)熱電偶貼于樣件的內(nèi)表面。12.6將室外側(cè)和室內(nèi)側(cè)的空氣溫度和濕度調(diào)節(jié)到指定的測試條件。觀察樣件表面溫度以確定何時(shí)達(dá)到恒穩(wěn)態(tài)條件。12.7確定恒穩(wěn)態(tài)條件的標(biāo)準(zhǔn)－當(dāng)對每個(gè)表面上的熱電偶每隔10分鐘進(jìn)行五個(gè)連續(xù)的測量，讀數(shù)沒有上升或下降的趨勢，且在每個(gè)熱電偶位置最高和最低的讀數(shù)在1℃(2℉)范圍內(nèi)時(shí)，即達(dá)到12.8當(dāng)達(dá)到恒穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，關(guān)閉所有的室外側(cè)和室內(nèi)側(cè)的空氣流動(dòng)設(shè)備（蒸發(fā)器風(fēng)扇等）。調(diào)節(jié)空氣流入或流出室外側(cè)隔間（室內(nèi)側(cè)隔間用于透氣性測試）以提供測試樣件的指定測試壓差。注6－室內(nèi)側(cè)或室外側(cè)隔間可能需要設(shè)通風(fēng)口，以減小隔間之間的透氣所造成的壓力。12.9在測試的增壓步驟中，由于經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)后的空氣通過測試樣件的不同透氣路徑流過，可能會(huì)導(dǎo)致樣件的透氣性發(fā)生改變。在測量總透氣量的時(shí)候，樣件不應(yīng)暴露在不同的溫度和壓力條件下超過5分鐘。同樣，從測試開始，室外側(cè)或室內(nèi)側(cè)的空氣溫度的變化都不應(yīng)超過3℃(512.10當(dāng)測試壓差穩(wěn)定后，記錄流入或流出測試容器的空氣流量、測試壓差、室外側(cè)和室內(nèi)側(cè)環(huán)境空氣溫度以及大氣壓力。12.11將樣件密封，第一個(gè)測得的進(jìn)入測試容器的空氣流量代表測試容器和樣件護(hù)板組件的透氣量，將其設(shè)為額外空氣透氣量(Qe)。12.12從測試樣件表面除去塑料薄片。除去在縫隙周邊或排水孔區(qū)域累積的冰。注意不要干擾任何表面熱電偶。確保已關(guān)閉并鎖緊樣件。檢查是否超過12.9中的條件。重復(fù)12.8和12.10。12.13第二個(gè)測得的進(jìn)入測試容器的空氣流量代表測試樣件透氣量和額外透氣量。這是總空氣透氣量，設(shè)為(Qt)。12.14可連續(xù)測量多個(gè)壓差下的額外透氣量和總透氣量，但要滿足11.9（原文錯(cuò)誤，似乎應(yīng)為12.9）中的要求。13.計(jì)算13.1根據(jù)等式1和2，用標(biāo)準(zhǔn)條件下的流量表示總空氣流量，Qt，和額外透氣量，Qe。其中：Q＝非標(biāo)準(zhǔn)條件下的氣流量，Qst＝標(biāo)準(zhǔn)條件下的氣流量，ws＝參考標(biāo)準(zhǔn)條件下的空氣密度(1.202㎏/m3)，w＝流量計(jì)處的空氣密度，㎏/m3(lb/ft3)，B＝流量計(jì)處特定溫度下的大氣壓，Pa，T＝流量計(jì)處空氣溫度，℃。注7－對于英制單位，ws＝0.075lb/ft3和w＝1.326[B/(T+460)]，其中B的單位是英寸、HG且T的單位是華氏度。13.2用下面的式子表示通過樣件的透氣量：其中：As（原文錯(cuò)誤，似乎應(yīng)為Qs）＝通過測試樣件的透氣量，m3/s(ft3/min)。13.3根據(jù)下面的方法計(jì)算測試樣件的透氣率：(1)可操作縫隙周邊的單位長度上透氣率：(2)單位面積上的透氣率：14.報(bào)告14.1報(bào)告以下信息：14.1.114.1.2樣品說明－制造廠商、樣式、操作類型、材料和其它相關(guān)信息；如果可能，給出鎖緊和操作機(jī)構(gòu)的說明；玻璃的厚度、型號和玻璃安裝的方法；防候密封尺寸、類型和材料以及縫隙周邊14.1.3樣件圖紙－樣件的詳細(xì)圖紙，包括標(biāo)注尺寸的側(cè)視圖、窗扇或門的尺寸和排列、框架位置、面板排列、鉚釘?shù)陌惭b和定位、防風(fēng)雨條、鎖緊裝置排列、硬件、密封劑、玻璃的細(xì)節(jié)以及其它任何相關(guān)結(jié)構(gòu)信息。注釋14.1.4測試參數(shù)－列出或描述指定的測試壓差和溫差、測試時(shí)的氣流是注入還是抽出14.1.5環(huán)境測試條件－14.1.6透氣性－敘述或表格來說明測試過程中施于樣件上的壓差和相應(yīng)的樣件透氣量(Qs)以及兩種透氣率（qL和qA14.1.7一致性聲明－聲明測試是按照測試方法執(zhí)行，或詳細(xì)說明與此測試方法不同的地方。當(dāng)14.2如果測試了多個(gè)相同的樣件，每個(gè)樣件都需要報(bào)告，并有效的區(qū)別每個(gè)樣件，特別要根據(jù)不同的特征或不同的調(diào)節(jié)方式加以區(qū)分。如果樣件間的所有壓差都記錄在圖紙上，則不要求為每個(gè)樣件繪制單獨(dú)的圖紙。15.精度和偏差15.1本測試方法的精度和偏差將由實(shí)驗(yàn)室和制造商共同研究確定。16.關(guān)鍵詞15.1空氣透氣量；幕墻；溫差；門；門窗；能源分析；實(shí)驗(yàn)室方法；靜態(tài)壓力容器；測試方法；測試；窗附錄（強(qiáng)制信息）A1.窗透氣性測量中的誤差A(yù)1.1在使用空氣供給系統(tǒng)的儀器中，其中：Qs＝通過樣件的空氣流量Qts＝總空氣流量Qes＝額外空氣流量注A1.1－以上均已都轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)條件。A1.1.1額外空氣流量，Qes，代表從測試容器中流出，但沒有通過樣件的空氣流量。包括透過容器墻和繞過樣件底托的空氣流量。使用了裝配板時(shí)，容器和裝配板間的透氣量算作額外空氣流量。額外空氣流量是A1.2樣件流量測定中的總誤差（忽略空氣密度測定中的誤差）如下：A1.2.1根據(jù)6.2.5如果額外透氣量精確到且Qes為Qs的10％，那么（等式2中）由額外透氣量引起的誤差為總誤差的±1％。注A1.2－由額外透氣量測定引起的誤差不僅是流量計(jì)精度的函數(shù)，也是從測定時(shí)間到測試時(shí)間內(nèi)透氣量恒定度的函