建筑外窗气密性检测影响因素分析

建筑外窗气密性检测影响因素分析 摘 要:本文从温度方面分析了建筑外窗气密性检测的影响因素，由 于检测设备的安装存在原理上的错误，当室内外存在温差时，空气在渗透过程中，空气温度发生变化而引起体积的变化，造成空气计量值和实际渗透量之间的误差，最终产生检测结果的误差;检测过程中空气温度的变化也使检测时空气温度参数不易设置准确，得出了建筑外窗气密性能检测结果。最后提出了解决的方法，以使检测更加科学、准确、公正。 关键词:建筑外窗;气密性; 检测;温差;节能 中图分类号:TE08 文献标识码:A 1.前言; 建筑外窗是建筑节能的薄弱环节也是建筑节能的重点，外窗耗热量约占外墙总耗热量的40%,60,。其中外窗的气密性是建筑外窗影响建筑节能的一个重要指标,GB 50176《民用建筑节能设计规范》对其有强制性的规定，用以规范建筑外窗的使用。 由于目前对建筑外窗气密性的要求越来越严格，不但门窗生产要有检验报告，在工程使用时也需要检验报告，检验的工作量逐年增加，这使得检测设备也在逐年增加。这样，正确认识检测的根本原理、检测设备的正确安装和检测中的一些细节就需要引起人们的注意，以保证检测的科学、准确和公正。 2.设备安装不正确导致检测误差 建筑外窗气密性检测及分级是依据GB 7106-2008《建筑外窗气密性能检测及分级》来进行的，该标准对外窗气密性能的检测及分级方法做了基本的规定和要求。外窗气密性能是以外窗单位开启缝长或单位面积的空气渗透量来度量的，也是用这个指标来分级的。 大家都知道，门窗物理性能试验机是靠一个大风机来给空气加压的，由于功率比较大，噪声也就相应的很大，体积也比较大，为了改善实验室环境，一般都选择将风机安装在室外。这在人们看来是再正常不过，但这一点就对试验数据的准确性产生了很大的影响。 因为，室外空气温度相对实验室温度不但每天变化很大，而且随着季节的变化更大。空气温度的变化会引起空气物理性能的变化，特别是空气体积的变化。 外窗气密性检测设备空气流量的计量是靠风速仪在进入静压箱的风管上来计量的，如果风机安装在室外，可以认为计量的是室外温度状态下的空气流量，但在实验室室内和室外存在温度差时，当空气在进入的过程中，随着环境温度的变化，空气温度会发生变化，空气的物理性能也会发生变化，比如体积会膨胀或收缩，这必然造成空气体积的计量值和实际渗透量之间的误差。 检测设备的静压箱表面积比较大，而且是金属的，导热系数很大，空气的热容又比较小，而且是流动的，所以空气温度的变化有可能是很快的。而空气体积对空气温度变化的效应是比较大的，随着空气温度的变化，空气体积相应会发生较大的变化，使得空气渗透时的体积和计量的体积不符。进入的空气量越小，空气温度变化的幅度越大，空气温度越有可能接 近室温，也就是说，对气密性越好的外窗影响越大。 举一个相对比较极端的例子，比如一个外窗试样，在标准大气压、温 ?h)(计为V1)，根度为293K(20?)时测得空气渗透量q1=2.70m3/(m 据建筑外窗气密性分级表确定为气密性2 级窗。 同一个外窗试样，在标准大气压、冬季室外温度T1=263K(-10?)，实验室温度为T2=293K(20?)时检测。假设空气进入静压箱后温度变化为20?，如果不考虑压力的影响，根据公式: 计算可以得到V2=2.42m3/(m?h)， 也就是说，2.70m3/(m?h)的标准状态的空气，在冷态时只计量为2.42m3/(m?h)，相差0.28m3/(m?h)，按计量值根据建筑外窗气密性分级表确定为气密性3 级窗。 很清楚的可以看出，此一项对同一个外窗试样而言，就有相当于10%的误差，从而将气密性2 级窗确定成了3 级窗。这样的误差是不可接受的。这在外窗分级时显得非常重要，特别是在分级值的分界点附近，这样的误差足以造成跨级，这势必造成不公平。 冬天存在这么大的误差，夏天在装有空调的实验室，这样的误差也应引起足够的重视。总之，只要室内外有温差存在，检测误差就会存在。 3.空气状态换算时引起的误差 在检测的过程中，由于地区不同，检测的环境不同，空气的物理性能也会不同，为了科学、统一，有比较性，GB 7107—2002 规定检测的实测数据要换算为 标准状态(20?、标准大气压)下的值，其计算公式如下: 式中: q′——标准状态下单位时间空气渗透量，m3/h; 室气压值，kPa; P——实验 T——实验室空气温度值，K; qt——试件渗透量测定值，m3/h。 此式中的qt，是对应空气温度为T时的单位时间外窗空气渗透量，即检测时的实测值。 目前常用的气密性检测设备基本都是全自动运行的，数据也是自动处理的，没有人工干预，只要求开始检测时设置空气状态，比如大气压、空气温度。当风机安装在室外，室内外存在温度差时，按标准要求将空气温度T 设置为实验室温度显然是错误的(检测时都是按标准要求直接设置为实验室温度)，因为计量的是室外温度条件下的空气流量，这样直接设定，就会产生检测误差。能不能设置为室外温度值呢,也是不能的，因为空气温度在渗透的过程中是变化的。 这些问没有引起人们的注意，只是目前人们还没有认识到这一点。为了体现公平、公正的原则，这些问题应该引起重视，也应该解决。其实，解决这个问题的方法非常简单，风机可以安装在室外，但必须要求设备生产企业使用密封性相对比较高的风机，并在安装设备时将风机的进风口用风管连接进实验室内， 将风速仪安装在进风口的管道上，这样，检测就不会存在由于空气温度的变化引起体积变化，从而产生检测的误差，真正达到检测科学、准确和公正。 建筑外窗气密性能分析 外窗作为围护结构，其抗空气渗透非常重要。气密性能是指外窗在关闭状态下，阻止空气渗透的能力。衡量气密性能的指标是以标准状态下，窗内外压力差为10Pa时单位缝长空气渗透量和单位面积空气渗透量来作为评价指标。气密性能的好坏主要与框扇之间的密封程度有关，即框扇之间缝隙大小。外窗的固定部分和玻璃镶嵌，密封主要有湿密封和干密封两种。一般来说，室外采用密封胶进行湿密封比较合适，这样可提高密封的可靠性。型材与型材之间的缝隙最好采用中性硅酮胶密封，而不可采用普通的玻璃胶，因为玻璃胶不能和铝型材很可靠的粘结。 平开窗所用的胶条应该是有良好的弹性、拉伸性、热稳定性、耐腐蚀性、不易龟化，不易产生永久变形，并且要易压缩、耐久性好的产品。由于胶条密封需要有一定的压缩量，因而需要五金配件在关窗时产生均匀的压缩力，这就需要型材与五金件配合前两种为主。 5.结论 从以上分析可以看出: a)只要进入检测设备的空气温度与实验室温度有温差，就有可能存在由于空气温度的变化导致空气体积的变化而产生检测误差。冬季采暖季节误差大，夏季空调季节误差大; b)当进入检测设备的空气温度低于实验室温度时，检测的值比实际值小，对委托方有利，对使用方不利;当进入检测设备的空气温度高于实验室温 度时，检测的值比实际值大，对委托方不利，对使用方有利; c)对气密性越好的外窗影响越大; d)风机安装在室外，当室内室外存在温差时，换算时将温度参数T 按照标准要求设置为实验室温度是错误的。所以， 从根本上正确认识检测的基本原理，准确设计、制造、安装检测设备，是保证检测数据科学、准确和公正的前提。 参考文献: [1] 李健生.建筑外窗三性检测质量控制.广东科技,2007,(03). [2] 陈梦雄,罗三雄,孙卫群.对建筑外窗物理三性检测的几点体会.门窗,2007,(05).