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環(huán)境質量的建筑外門窗抗結露因子檢測內容； 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整、合并； 增加了玻璃門、外窗抗結露因子的分級規(guī)定； 增加了抗結露因子檢測原理、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絕熱材料與相關術語 GB/T 13475建筑構件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質的測定標定和防護熱箱法3.術語和定義術語和定義 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，外門窗兩側空氣溫差為1K,單位時間內，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 抗結露因子抗結露因子( ) condensation resistance factor 預測門、窗阻抗表面結露能力的指標。是在穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，門、窗熱側表面與室外空氣溫度差和室內、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、外窗抗結露因子分級 玻璃門、外窗抗結露因子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)。試件一側為熱箱，模擬采暖建筑冬季室內氣候條件，另一側為冷箱，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 抗結露因子檢測原理抗結露因子檢測原理 基于穩(wěn)定傳熱傳質原理，采用標定熱箱法檢測建筑門、窗抗結露因子。試件一側為熱箱，模擬采暖建筑冬季室內氣候條件，同時控制相對濕度不大于 20%;另一側為冷箱，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表面溫度，計算試件的抗結露因子。抗結露

7、因子是由試件框表面溫度的加權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 熱箱外壁結構應由均質材料組成，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表面距離宜能調節(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緣尺寸。 5.2.4.25.2.4.2 試件框應采用不吸濕、均質的保溫材料，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設備的試驗室內，保證熱箱外壁內、外表面面積加權平均溫差小于 1.0K。試驗室空氣溫度波動不應大于0.5K。 5.2.5.25.2.5.2 試驗室圍護結構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。試驗室墻體及頂棚內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、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， 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、外表面分別對應布6個溫度測點。 b) 試件框熱側表面溫度測點不宜少于20個。試件框冷側表面溫 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。試件的尺寸及構造應符合產品設計和組裝要求，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 當進行抗結露因子檢測時，應在試件窗框和玻璃熱側表面共布置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 與試件冷側表面距離符合GB/T 13475規(guī)定平面內的平均風速為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 與試件冷側表面距離符合GB/T 13475規(guī)定平面內的平均風速為3.00.2m/s。5.8.2.55.8.2.5 試件冷側總壓力與熱側靜壓力之差在010Pa范圍內。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 測量結束之后，記錄熱箱內空氣相對濕度,試件熱

19、側表面及玻璃夾層結露或結霜狀況。 5.9.2 5.9.2 抗結露因子檢測 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。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%,則表示抗結露因子檢測已經處于穩(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，保證熱箱內的空氣相對濕度 不大于 20%。 5.9.2.65.9.2.6 熱箱內的空氣相對濕度 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 測量結束之后，記錄試件熱側表面結露或結霜狀況。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時的加權因子。 5.10.2.35.10.2.3 試件的框熱側表面平均溫度的加權值試件的框熱側表面平均溫度的加權值tf f由14個規(guī)定位置的內表面溫度平均值(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容； a) 委托和生產單位。 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；試件熱側表面溫度、結 露和結霜情況； 抗結露因子：(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；試件熱側玻璃表面和框表面的溫度、結露情況。 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 標定內容標定內容 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均勻、不透氣、內部無空氣層、熱性能穩(wěn)定的材料制作。宜采用經過長期存放、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.