建筑外窗保温性能分级及检测方法

中华人民共和国国家标准建筑外窗保温性能分级及检测方法发布实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布前言本标准是对建筑外窗保温性能分级及其检测方法的修订本标准主要修改内容标准名称建筑外窗保温性能分级及其检测方法改为建筑外窗保温性能分级及检测方法窗保温性能的分级顺序进行了调整并增为十级对外窗传热系数的有效位数热流系数标定和热电偶布置数量等几方面进行了修改和补充增加了铜康铜热电偶校验和加权平均温度计算的有关内容本标准自实施之日起代替本标准的附录附录附录都是标准的附录附录是提示的附录本标准由建设部提出本标准由建设部建筑制品与构配件产品标准化技术委员会归口本标准起草单位中国建筑科学研究院大连实德塑胶工业有限公司上海市建筑科学研究院本标准主要起草人张家猷冯金秋刘月莉黄英升刘明明本标准委托中国建筑科学研究院建筑物理研究所负责解释本标准于年月首次发布中华人民共和国国家标准建筑外窗保温性能分级及检测方法代替范围本标准规定了建筑外窗保温性能分级及检测方法本标准适用于建筑外窗包括天窗以及阳台门上部镶嵌玻璃部分不包括阳台门下部不透明部分保温性能的检测及分级引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性绝热材料与相关术语建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法标准铜铜镍热电偶检定规程定义本标准除采用定义外还采用下列定义传热系数在稳定传热条件下外窗两侧空气温差为单位时间内通过单位面积的传热量以计热阻在稳定状态下与热流方向垂直的物体两表面温度差除以热流密度以计热导率稳定状态下通过物体的热流密度除以物体两表面的温度差以计总的半球发射率表面的总的半球发射密度与相同温度黑体的总的半球发射密度之比同义词黑度分级外窗保温性能按外窗传热系数值分为十级外窗保温性能分级见表中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局批准实施1112534981267表外窗保温性能分级分级分级指标值分级分级指标值检测方法原理本标准基于稳定传热原理采用标定热箱法检测窗户保温性能试件一侧为热箱模拟采暖建筑冬季室内气候条件另一侧为冷箱模拟冬季室外气候条件在对试件缝隙进行密封处理试件两侧各自保持稳定的空气温度气流速度和热辐射条件下测量热箱中电暖气的发热量减去通过热箱外壁和试件框的热损失两者均由标定试验确定见附录标准的附录除以试件面积与两侧空气温差的乘积即可计算出试件的传热系数值检测装置检测装置主要由热箱冷箱试件框和环境空间四部分组成如图所示热箱热箱开口尺寸不宜小于宽高进深不宜小于热箱外壁构造应是热均匀体其热阻值不得小于热箱冷箱试件框电暖气试件隔风板风机蒸发器加热器环境空间空调器冷冻机图检测装置示意图热箱内表面的总的半球发射率值应大于冷箱冷箱开口尺寸应与试件框外边缘尺寸相同进深以能容纳制冷加热及气流组织设备为宜冷箱外壁应采用不透气的保温材料其热阻值不得小于内表面应采用不吸水耐腐蚀的材料冷箱通过安装在冷箱内的蒸发器或引入冷空气进行降温利用隔风板和风机进行强迫对流形成沿试件表面自上而下的均匀气流隔风板与试件框冷侧表面距离宜能调节隔风板宜采用热阻不小于的板材隔风板面向试件的表面其总的半球发射率值应大于隔风板的宽度与冷箱内净宽度相同蒸发器下部应设置排水孔或盛水盘试件框试件框外缘尺寸应不小于热箱开口部处的内缘尺寸试件框应采用不透气构造均匀的保温材料热阻值不得小于其容重应为左右安装试件的洞口尺寸不应小于洞口下部应留有不小于高的窗台窗台及洞口周边应采用不吸水导热系数小于的材料环境空间检测装置应放在装有空调器的试验室内保证热箱外壁内外表面面积加权平均温差小于试验室空气温度波动不应大于试验室围护结构应有良好的保温性能和热稳定性应避免太阳光通过窗户进入室内试验室内表面应进行绝热处理热箱外壁与周边壁面之间至少应留有的空间感温元件的布置感温元件感温元件采用铜康铜热电偶测量不确定度应小于铜康铜热电偶必须使用同批生产丝径为的铜丝和康铜丝制作铜丝和康铜丝应有绝缘包皮铜康铜热电偶感应头应作绝缘处理铜康铜热电偶应定期进行校验见附录标准的附录铜康铜热电偶的布置空气温度测点应在热箱空间内设置两层热电偶作为空气温度测点每层均匀布点冷箱空气温度测点应布置在符合规定的平面内与试件安装洞口对应的面积上均匀布点测量空气温度的热电偶感应头均应进行热辐射屏蔽测量热冷箱空气温度的热电偶可分别并联表面温度测点热箱每个外壁的内外表面分别对应布个温度测点试件框热侧表面温度测点不宜少于个试件框冷侧表面温度测点不宜少于个点热箱外壁及试件框每个表面温度测点的热电偶可分别并联测量表面温度的热电偶感应头应连同至少长的铜康铜引线一起紧贴在被测表面上粘贴材料的总的半球发射率值应与被测表面的值相近凡是并联的热电偶各热电偶引线电阻必须相等各点所代表被测面积应相同热箱加热装置热箱采用交流稳压电源供电暖气加热窗台板至少应高于电暖气顶部计量加热功率的功率表的准确度等级不得低于级且应根据被测值大小转换量程使仪表示值处于满量程的以上风速冷箱风速可用热球风速仪测量测点位置与冷箱空气温度测点位置相同不必每次试验都测定冷箱风速当风机型号安装位置数量及隔风板位置发生变化时应重新进行测量试件安装被检试件为一件试件的尺寸及构造应符合产品设计和组装要求不得附加任何多余配件或特殊组装工艺试件安装位置单层窗及双层窗外窗的外表面应位于距试件框冷侧表面处双层窗内窗的内表面距试件框热侧表面不应小于两玻间距应与标定一致试件与试件洞口周边之间的缝隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料条填塞并密封试件开启缝应采用塑料胶带双面密封当试件面积小于试件洞口面积时应用与试件厚度相近已知热导率值的聚苯乙烯泡沫塑料板填堵在聚苯乙烯泡沫塑料板两侧表面粘贴适量的铜康铜热电偶测量两表面的平均温差计算通过该板的热损失在试件热侧表面适当布置一些热电偶检测条件热箱空气温度设定范围为温度波动幅度不应大于热箱空气为自然对流其相对湿度宜控制在左右冷箱空气温度设定范围为温度波动幅度不应大于建筑热工设计分区中的夏热冬冷地区夏热冬暖地区及温和地区冷箱空气温度可设定为温度波动幅度不应大于与试件冷侧表面距离符合规定平面内的平均风速设定为注气流速度系指在设定值附近的某一稳定值检测程序检查热电偶是否完好启动检测装置设定冷热箱和环境空气温度当冷热箱和环境空气温度达到设定值后监控各控温点温度使冷热箱和环境空气温度维持稳定之后如果逐时测量得到热箱和冷箱的空气平均温度和每小时变化的绝对值分别不大于和温差见和见每小时变化的绝对值分别不大于和且上述温度和温差的变化不是单向变化则表示传热过程已经稳定传热过程稳定之后每隔测量一次参数共测六次测量结束之后记录热箱空气相对湿度试件热侧表面及玻璃夹层结露结霜状况数据处理各参数取六次测量的平均值试件传热系数值按下式计算式中电暖气加热功率由标定试验确定的热箱外壁热流系数见附录由标定试验确定的试件框热流系数见附录热箱外壁内外表面面积加权平均温度之差试件框热侧冷侧表面面积加权平均温度之差填充板的面积填充板的热导率填充板两表面的平均温差试件面积按试件外缘尺寸计算如试件为采光罩其面积按采光罩水平投影面积计算热箱空气平均温度与冷箱空气平均温度之差的计算见附录标准的附录如果试件面积小于试件洞口面积时式中分子项为聚苯乙烯泡沫塑料填充板的热损失试件传热系数值取两位有效数字检测报告检测报告应包括以下内容委托和生产单位试件名称编号规格玻璃品种玻璃及双玻空气层厚度窗框面积与窗面积之比检测依据检测设备检测项目检测类别和检测时间检测条件热箱空气温度和空气相对湿度冷箱空气温度和气流速度检测结果试件传热系数值和保温性能等级试件热测表面温度结露和结霜情况测试人审核人及负责人签名检测单位附录标准的附录热流系数标定标定内容热箱外壁热流系数和试件框热流系数标准试件标准试件应使用材质均匀不透气内部无空气层热性能稳定的材料制作宜采用经过长期存放厚度为左右的聚苯乙烯泡沫塑料板其密度不应小于标准试件热导率值应在与标定试验温度相近的温差条件下采用单向防护热板仪进行测定标定方法单层窗包括单玻窗和双玻窗标准试件安装用与试件洞口面积相同的标准试件安装在洞口上位置与单层窗安装位置相同标准试件周边与洞口之间的缝隙用聚苯乙烯泡沫塑料条塞紧并密封在标准板两表面分别均匀布置个铜康铜热电偶标定标定试验在冷箱空气温度分别为和在其他检测条件与窗户保温性能试验条件相近的两种不同工况下各进行一次当传热过程达到稳定之后每隔测量一次有关参数共测次取各测量参数的平均值按下面两式联解求出热流系数的式中分别为两次标定试验的热箱电暖气加热功率分别为两次标定试验的热箱外壁内外表面面积加权平均温差分别为两次标定试验的试件框热侧与冷侧表面面积加权平均温差分别为两次标定试验的标准试件两表面之间平均温差标准试件的热导率标准试件面积为第一次标定试验测量的参数右上角标有的参数为第二次标定试验测量的参数及的计算公式见附录双层窗双层窗热流系数值与单层窗标定结果相同双层窗的热流系数应按下面方法进行标定在试件洞口上安装两块标准试件第一块标准试件的安装位置与单层窗标定试验的标准试件位置相同并在标准试件两侧表面分别均匀布置个铜康铜热电偶第二块标准试件安装在距第一块标准试件表面不小于的位置标准试件周边与试件洞口之间的缝隙按要求处理并按规定的试验条件进行标定试验将测定的参数及标定单层窗的热流系数值代入式计算双层窗的热流系数两次标定试验应在标准板两侧空气温差相同或相近的条件下进行和的绝对值不应小于且应大于尽可能相同或相近热流系数和应每年定期标定一次如试验箱体构造尺寸发生变化必须重新标定新建窗户保温性能检测装置应进行热流系数和标定误差和窗户传热系数值检测误差分析附录标准的附录铜康铜热电偶的校验铜康铜热电偶的筛选外窗保温性能检测装置上使用的铜康铜热电偶必须进行筛选取被筛选的热电偶与分辨率为的铂电阻温度计捆在一起插入油温为的广口保温瓶中另一去热电偶插入装有冰水混合物的广口保温瓶中作为零点热电偶与温度计的感应头应在同一平面上感应头插入液体的深度不宜小于瓶中液体经充分搅拌搁置后用不低于级的低电阻直流电位差计或数字多用表测量热电偶的热电势如果则每个热电偶满足要求铜康铜热电偶的校验采用比对试验方法外窗保温性能检测装置上使用的铜康铜热电偶必须进行比对试验热电偶比对试验方法从经过筛选的铜康铜热电偶中任选一支送计量部门检定建立热电热与温差的关系式时时式中铜康铜热电偶温差与热电势的转换系数被比对的热电偶感应头应与分辨率为的铂电阻温度计感应头捆在同一平面上插入广口保温瓶中瓶中油温与试件检测时所处的温度相近另一支热电偶插入装有冰水混合物的广口保温瓶中作为零点感应头插入液体的深度不宜小于瓶中液体经充分搅拌搁置后用不低于级的低电阻直流电位差计或多用数字表计测量热电偶的热电势和两个保温瓶中液体之间的温度差按式或式计算在温差时热电偶的热电势如果则热电偶满足测温要求固定测温点和非固定测温点的比对试验非固定测温点试件和填充板表面测温点的热电偶应按规定的方法定期进行比对试验固定测温点热箱外壁和试件框表面测温点及冷热箱空气测温点热电偶的比对试验方法如下取经过比对的热电偶按与固定测温点相同的粘贴方法粘贴在固定测温点旁作为临时固定点在与外窗保温性能检测条件相近的情况下用不低于级的低电阻直流电位差计或多用数字表计测量固定点和临时固定点热电偶的热电势如果固定点和临时固定点热电偶的热电势之差绝对值小于或等于则固定点热电偶合格否则应予以更换热电偶比对试验应定期进行每年一次附录标准的附录加权平均温度的计算热箱外壁内外表面面积加权平均温度之差及试件框热侧冷侧表面面积加权平均温度之差按下列公式进行计算式中热箱外壁内外表面面积加权平均温度试件框热侧表面与冷侧表面面积加权平均温度分别为热箱五个外壁的内表面平均温度分别为热箱五个外壁的内表面面积分别为热箱五个外壁的外表面平均温度分别为热箱五个外壁的外表面面积分别为试件框热侧表面平均温度分别为试件框冷侧表面平均温度垂直于热流方向划分的试件框面积见图S13S12S14S11图试件框面积划分示意图附录提示的附录建筑外窗保温性能分级及其检测方法的外窗保温性