文章根據(jù)作者多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就建筑外窗氣密性檢測(cè)及加強(qiáng)措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析闡述。 

  【關(guān)鍵詞】建筑外窗;氣密性檢測(cè);加強(qiáng)措施 
 
  引言 
 
  建筑外窗是建筑節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)也是建筑節(jié)能的重點(diǎn),外窗耗熱量約占外墻總耗熱量的 40%~60%。其中外窗的氣密性是建筑外窗影響建筑節(jié)能的一個(gè)重要指標(biāo),GB 50176-1993《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)其有強(qiáng)
制性的規(guī)定,用以規(guī)范建筑外窗的使用。 
 
  由于目前對(duì)建筑外窗氣密性的要求越來越嚴(yán)格,不但門窗生產(chǎn)要有檢驗(yàn)報(bào)告,在工程使用時(shí)也需要復(fù)檢報(bào)告,檢驗(yàn)的工作量逐年增加,這使得檢測(cè)設(shè)備也在逐年增加。 這樣,正確認(rèn)識(shí)檢測(cè)的根本原理、檢測(cè)設(shè)備的正
確安裝和檢測(cè)中的一些細(xì)節(jié)就需要引起人們的注意,以保證檢測(cè)的科學(xué)、準(zhǔn)確和公正。 
 
  1、設(shè)備設(shè)備安裝不正確導(dǎo)致檢測(cè)誤差 
 
  建筑外窗氣密性檢測(cè)及分級(jí)是依據(jù) GB 7106―2008《建筑外門窗氣密水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》來進(jìn)行的,該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外窗氣密性能的檢測(cè)及分級(jí)方法做了基本的規(guī)定和要求。 外窗氣密性能是以外窗單位開啟
縫長(zhǎng)或單位面積的空氣滲透量來度量的,也是用這個(gè)指標(biāo)來分級(jí)的。 
 
  大家都知道,門窗物理性能試驗(yàn)機(jī)是靠一個(gè)大風(fēng)機(jī)來給空氣加壓的,由于功率比較大,噪聲也就相應(yīng)的很大,體積也比較大,為了改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,一般都選擇將風(fēng)機(jī)安裝在室外。 這在人們看來是再正常不過的一點(diǎn)
就對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了很大的影響。 
 
  因?yàn)椋?室外空氣溫度相對(duì)實(shí)驗(yàn)室溫度不但每天變化很大,而且隨著季節(jié)的變化更大。 空氣溫度的變化會(huì)引起空氣物理性能的變化, 特別是空氣體積的變化。 
 
  外窗氣密性檢測(cè)設(shè)備空氣流量的計(jì)量是靠風(fēng)速儀在進(jìn)入靜壓箱的風(fēng)管上來計(jì)量的,如果風(fēng)機(jī)安裝在室外,可以認(rèn)為計(jì)量的是室外溫度狀態(tài)下的空氣流量, 但在實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)和室外存在溫度差時(shí),當(dāng)空氣在進(jìn)入的過程
中,隨著環(huán)境溫度的變化,空氣溫度會(huì)發(fā)生變化, 空氣的物理性能也會(huì)發(fā)生變化,比如體積會(huì)膨脹或收縮,這必然造成空氣體積的計(jì)量值和實(shí)際滲透量之間的誤差。 
 
  檢測(cè)設(shè)備的靜壓箱表面積比較大,而且是金屬的,導(dǎo)熱系數(shù)很大,空氣的熱容又比較小,而且是流動(dòng)的,所以空氣溫度的變化有可能是很快的。 而空氣體積對(duì)空氣溫度變化的效應(yīng)是比較大的,隨著空氣溫度的變化,
空氣體積相應(yīng)會(huì)發(fā)生較大的變化,使得空氣滲透時(shí)的體積和計(jì)量的體積不符。 進(jìn)入的空氣量越小,空氣溫度變化的幅度越大,空氣溫度越有可能接近室溫,也就是說,對(duì)氣密性越好的外窗影響越大。 
 
  舉一個(gè)相對(duì)比較極端的例子,比如一個(gè)外窗試樣,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為 293K(20℃)時(shí)測(cè)得空氣滲透量 q1=2.70m3/(m・h)(計(jì)為 V1),根據(jù)建筑外窗氣密性分級(jí)表確定為氣密性 3級(jí)窗。 
 
  同一個(gè)外窗試樣,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、冬季室外溫度 T1=263K(-10℃),實(shí)驗(yàn)室溫度為 T2=293K(20℃)時(shí)檢測(cè)。 假設(shè)空氣進(jìn)入靜壓箱后溫度變化為 20℃,如果不考慮壓力的影響,根據(jù)公式: 
 
  計(jì)算可以得到 V2=2.42m3/(m・h), 也就是說,2.70m3/(m・h)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的空氣,在冷態(tài)時(shí)只計(jì)量為 2.42m3/(m・h),相差 0.28m3/(m・h),按計(jì)量值根據(jù)建筑外窗氣密性分級(jí)表確定為氣密性 4 級(jí)窗。 
 
  很清楚的可以看出,此一項(xiàng)對(duì)同一個(gè)外窗試樣而言,就有相當(dāng)于 10%的誤差,從而將氣密性 3 級(jí)窗確定成了4級(jí)窗。 這樣的誤差是不可接受的。 這在外窗分級(jí)時(shí)顯得非常重要,特別是在分級(jí)值的分界點(diǎn)附近,這樣的
誤差足以造成跨級(jí),這勢(shì)必造成不公平。 
 
  冬天存在這么大的誤差,夏天在裝有空調(diào)的實(shí)驗(yàn)室,這樣的誤差也應(yīng)引起足夠的重視。總之,只要室內(nèi)外有溫差存在,檢測(cè)誤差就會(huì)存在。 
 
  2、空氣狀態(tài)換算時(shí)引起的誤差 
 
  在檢測(cè)的過程中,由于地區(qū)不同,檢測(cè)的環(huán)境不同,空氣的物理性能也會(huì)不同,為了科學(xué)、統(tǒng)一,有比較性,GB 7106―2008 規(guī)定檢測(cè)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)要換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下的值,其計(jì)算公式如下: 
 
  式中: 
 
  此式中的 qt, 是對(duì)應(yīng)空氣溫度為 T 時(shí)的單位時(shí)間外窗空氣滲透量,即檢測(cè)時(shí)的實(shí)測(cè)值。 
 
  目前常用的氣密性檢測(cè)設(shè)備基本都是全自動(dòng)運(yùn)行的,數(shù)據(jù)也是自動(dòng)處理的,沒有人工干預(yù),只要求開始檢測(cè)時(shí)設(shè)置空氣狀態(tài),比如大氣壓、空氣溫度。 當(dāng)風(fēng)機(jī)安裝在室外,室內(nèi)外存在溫度差時(shí),按標(biāo)準(zhǔn)要求將空氣溫
度 T 設(shè)置為實(shí)驗(yàn)室溫度顯然是錯(cuò)誤的(檢測(cè)時(shí)都是按標(biāo)準(zhǔn)要求直接設(shè)置為實(shí)驗(yàn)室溫度),因?yàn)橛?jì)量的是室外溫度條件下的空氣流量,這樣直接設(shè)定,就會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)誤差。 能不能設(shè)置為室外溫度值呢? 也是不能的,因?yàn)榭?/div>
氣溫度在滲透的過程中是變化的。 
 
  這些問題沒有引起人們的注意,只是目前人們還沒有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。 為了體現(xiàn)公平、公正的原則,這些問題應(yīng)該引起重視,也應(yīng)該解決。 其實(shí),解決這個(gè)問題的方法非常簡(jiǎn)單, 風(fēng)機(jī)可以安裝在室外,但必須要求設(shè)備
生產(chǎn)企業(yè)使用密封性相對(duì)比較高的風(fēng)機(jī),并在安裝設(shè)備時(shí)將風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口用風(fēng)管連接進(jìn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi), 將風(fēng)速儀安裝在進(jìn)風(fēng)口的管道上,這樣,檢測(cè)就不會(huì)存在由于空氣溫度的變化引起體積變化,從而產(chǎn)生檢測(cè)的誤差,真正
達(dá)到檢測(cè)科學(xué)、準(zhǔn)確和公正。 
 
  3、如何提高建筑外窗氣密性能 
 
  在建筑圍護(hù)部件的總能耗中建筑外窗的耗熱量約占40%~60%,由此可見,通過門窗而損失的熱量和冷量是不容忽視的,因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,往往通過調(diào)整窗墻面積比以及控制建筑朝向,合理選用窗框材料,盡
量選用節(jié)能型窗玻璃,增強(qiáng)窗戶的氣密性等措施來減少能耗。由建筑外窗空氣滲透的機(jī)理出發(fā),可以從以下幾個(gè)方面來加強(qiáng)建筑外窗的氣密性能: 
 
  3.1 提高窗用型材的規(guī)格尺寸、尺寸穩(wěn)定性以及組裝時(shí)的準(zhǔn)確度,盡量增加開啟縫隙部位的搭接量,這樣就可以減少開啟縫的寬度,從而達(dá)到減少空氣滲透的目的。 
 
  3.2 對(duì)于已有的建筑,可以通過加設(shè)密封條的方式對(duì)現(xiàn)有氣密性差的門窗進(jìn)行處理,這樣便可以改善氣密性以防冷風(fēng)滲透。 
 
  3.3 在選擇窗型時(shí),盡量依照固定窗、平開窗、推拉窗的順序,從而達(dá)到減少空氣滲漏的目的。 
 
  3.4 在玻璃與窗框或者窗框與窗洞等連接部位處要改進(jìn)密封方法。目前國(guó)內(nèi)主要采用的是雙級(jí)密封方法,窗的空氣滲透量達(dá)到1.6m3/(m・h),然而國(guó)外普遍采用三級(jí)密封的方法,使窗的空氣滲透量降低到了1.0m3/
(m・h),因此應(yīng)逐步向三級(jí)密封方法靠攏。 
 
  在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意各種密封方法和密封材料的互相配合,提高外窗的安裝技術(shù),保證質(zhì)量。然而值得注意的是,雖然加強(qiáng)建筑外窗的氣密性能可以達(dá)到降低能耗的目的,但也并非越高越好,至少應(yīng)保證一定
的換氣量。 
 
  參考文獻(xiàn): 
 
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  [2]陳夢(mèng)雄,羅三雄,孫衛(wèi)群.對(duì)建筑外窗物理三性檢測(cè)的幾點(diǎn)體會(huì).門窗,2007,(05).