4.1 “熱阻法”測試實例分析
某工程用78系列內平開鋁木復合(鋁包木)窗位于建筑物底層,室外操作方便,采用“熱阻法”測試。該窗分格尺寸見圖4,整窗面積為3.03m2 ,玻璃面積為2.10m2 ,框面積為0.93m2 ,玻璃邊緣長度約為9.8m,傳熱系數K值經實驗室檢測為1.4W/(m2 ·K)。
取某天凌晨0:00~5:30時間段,間隔30min取一組數據,共取12組數據。現場測試數據及結果見表2。
由表2可以看出,該外窗傳熱系數測試結果平均值為1.39 W/(m2 ·K),與實驗室測試結果基本一致,證明了該測試方法的準確性;且不同時刻測試結果與平均值的差比在3%以內,也說明了該方法測試結果的穩定性 。
4.2 “內表面溫度法”測試實例分析
某被動式超低能耗建筑用90系列內平開塑料 (詞條“塑料”由行業大百科提供) 窗位于中高層,室外操作不便,采用“內表面溫度法”進行測試。該窗分格尺寸見圖5,整窗面積為3.34m2 ,玻璃面積為2.58m2 ,框面積為0.76 m2 ,玻璃邊緣長度約為11.7m,傳熱系數K值經實驗室檢測為0.8W/(m2 ·K)。
取某天22:00至次日4:00時間段,間隔30min取一組數據,共取12組數據。現場測試數據及結果見表3。
由表3可以看出,該外窗傳熱系數測試結果平均值為0.83 W/(m2 ·K),與實驗室測試結果0.8 W/(m2 ·K)基本一致,證明了該測試方法的可行性;由于該方法采用理論的室內表面換熱系數計算熱流8.0 W/(m2 ·K),測試發現實際室內側表面換熱系數有一定差異,導致測試結果會有一定偏差;不同時刻測試結果與平均值的差比在3%以內,說明了該方法測試結果的穩定性。
4.3 “傳熱系數法”測試實例分析
某工程鋁合金 中空玻璃幕墻位于中高層,室外操作不便,采用“傳熱系數法”進行測試。該幕墻分格尺寸見圖6,整幅幕墻面積為8.37m2 ,玻璃面積為6.55m2 ,豎框面積為1.00m2 ,橫框面積為0.82m2 ,玻璃邊緣長度約為25.14m,整幅幕墻傳熱系數K值經實驗室檢測為2.2W/(m2 ·K)。
取某兩天20:00至次日6:00時間段,間隔2h取一組數據,共取12組數據。現場測試數據及結果見表4。
由表4可以看出,該外窗傳熱系數測試結果平均值為2.21W/(m2·K),與實驗室測試結果基本一致,證明了該測試方法的可行性;但由于該測試方法直接測試玻璃和框的實際傳熱系數,該傳熱系數值包含了實際的室內外表面換熱系數,而實際的室內外表面換熱系數會受到室內外氣流的影響,尤其是室外側氣流波動較大,從而導致結果波動較大,與平均值的差比最大在6.5%左右。因此,該方法需要足夠的測試時間和數據才能得到較準確的結果,所以該試驗間隔2h取一組數據,連取兩天共12組數據。
5 結論
綜上所述,通過建筑門窗玻璃幕墻傳熱系數現場測試的基本原理及方法,并進行了現場測試實驗研究,得出如下結論:
(1)建筑門窗玻璃幕墻的傳熱系數目前只有實驗室測試方法,現場測試研究欠缺;
(2)建筑門窗玻璃幕墻為輕質薄壁構件,熱惰性很小,其室內空氣溫度、玻璃和窗框內表面溫度曲線的峰值出現時間點幾乎與室外空氣溫度曲線基本一致,因而,可認為任一時間點均為“準穩態”;
(3)論文提出了建筑門窗玻璃幕墻傳熱系數現場測試的幾種方法,“熱阻法”、“內表面溫度法”和“傳熱系數法”,給出了相應的計算公式,并分析了其優缺點及適用范圍;“熱阻法”適用于底層便于室外操作的部位,“內表面溫度法”和“傳熱系數法”適用于中高層不便于室外操作的部位;
(4)論文對提出的“熱阻法”、“內表面溫度法”和“傳熱系數法”進行了實際測試,結果表明,測試結果與實驗室測試結果具有較高一致性,且對三種方法測試結果的穩定性進行了分析。
綜上所述,理論研究和現場測試數據均表明建筑門窗玻璃幕墻的傳熱系數可基于“準穩態”原理在現場測試得到,對建筑門窗和玻璃幕墻傳熱系數現場測試方法的研究具有重要意義。
參考文獻
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專家介紹 王洪濤
建筑門窗配套件委員會專家組
工作單位: 中國建筑科學研究院建筑物理研究所
技術職稱: 高工
專業: 工作簡歷及主要作品或業績:
具有本學科扎實的理論基礎、熟悉建筑幕墻外窗的應用技術,主持研發了多項建筑外窗幕墻檢測技術、設備。其中建筑外窗現場檢測設備在建筑門窗行業引起極大反響,已經在國內大量推廣使用。承擔多項國家大型工程的幕墻門窗檢測及工程技術論證。為國內省市及地方檢測單位提供技術支持,建立檢測設備。擔任全國建筑幕墻門窗標準化技術委員會秘書長,負責幕墻門窗行業國家標準。主持及參加多項國家科技支撐重點項目及部、院級科研項目。具備實驗室認可/檢查機構技術評審員資格。
專長: 建筑門窗幕墻檢測及研究