氣密性測試首先將試件外表面縫隙用膠帶全部密封,測出系統附加空氣滲透量;再將試件室外側膠帶去除,測出總空氣滲透量;計算得到單位縫長空氣滲透量和單位面積空氣滲透量,測試結果見表4。
試驗從2月4日18:00開始到2月8日18:00結束,共采集4天完整數據,溫度監測數據曲線見圖5。
結果表明,玻璃邊緣溫度測點(測點4、測點5和測點8)溫度明顯偏低且波動幅度偏大,說明玻璃邊緣處為熱工薄弱環節;玻璃中心測點(測點6)溫度波動幅度大,且晚上低于外窗除玻璃邊緣測點(測點4、測點5和測點8)外的其它測點,中午高于外窗除玻璃邊緣測點(測點4、測點5和測點8)外的其它測點,表明玻璃中心保溫效果較型材略差;中午溫度高于其它點表明玻璃中心在溫差傳熱外,吸收了周圍輻射和對流傳熱(詞條“對流傳熱”由行業大百科提供)的熱量。
某天空氣溫度較高時刻10:00外窗內表面溫度分布見圖6;某天空氣溫度較低時刻3:00外窗內表面溫度分布見圖7。
結果表明,在一天溫度較高時刻和溫度較低時刻,外窗內表面玻璃邊緣溫度均明顯偏低,即玻璃邊緣為外窗的熱工薄弱環節,需加以改進。
3.6 外窗內表面結露檢查結果及分析
被動式超低能耗建筑既要極大地降低建筑能耗,又要保證居住的舒適度。為保證居住的舒適度,室內的空氣溫度、外窗內表面溫度和室內空氣濕度需重點控制。外窗內表面溫度過低會由于冷輻射引起居住的不舒適感,也有可能導致外窗結露。某被動式超低能耗示范工程用外窗內表面結露檢查見圖8。
結果表明,該工程用外窗玻璃邊緣存在嚴重的結露現象,實際檢查時發現每個窗都不同程度結露。該工程測試時室外空氣溫度為-20℃左右,外窗的傳熱系數為0.8W/(m2·K),達到了德國被動式超低能耗建筑用窗的要求,但由于當地冬季氣溫遠低于德國,導致外窗內表面溫度偏低出現結露。說明國內被動式超低能耗建筑用窗的傳熱系數簡單參考德國的傳熱系數指標是不夠的,需要研究確定適合于我國不同地區的傳熱系數指標。
4 結論
根據對我國被動式超低能耗建筑用外窗的性能指標研究和測試分析,可得結論如下:
(1)外窗是被動式超低能建筑重要構件,但其傳熱系數指標未得到充分研究;被動式超低能建筑用外窗傳熱系數應根據“熱舒適度準則”和傳熱學基本原理確定,論文推導出了基本計算公式;
(2)我國不同氣候地區被動式超低能耗建筑用外窗傳熱系數需要根據其冬季室外計算溫度確定,論文給出了幾個典型城市的外窗傳熱系數限值;國內尚無各氣候地區被動式超低能耗建筑用外窗相關性能設計標準,而相關指標可參考本論文提供的方法確定。
(3)測試評估結果表明,我國幾個典型被動式超低能耗示范建筑用外窗的傳熱系數K值小于1.0W/(m2·K);但是,達到德國被動式超低能耗建筑用窗指標,在國內某些地區會出現結露等問題,無法保證居住的舒適度。
(4)現場氣密普測表明,木窗或鋁包木窗在個別工程存在集成木材變形,導致嚴重的空氣滲漏問題。表明被動式超低能耗建筑采用木窗或鋁包木窗時,應保證木材的保存和加工環境、表面處理質量,避免水汽侵蝕導致外窗性能降低。外窗氣密性測試表明,鋁木復合窗和塑料窗的氣密性較高,達到了7級或8級的水平(最高為8級)。相對而言,塑料窗氣密性略低,這與實驗室大量測試數據也是一致的。
(5)內表面溫度測試結果表明,玻璃中心與玻璃邊緣溫差較大,部分外窗玻璃邊緣有結露現象。說明在被動式超低能耗建筑用窗設計過程中,應重點改善玻璃邊緣熱工狀況。
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