建筑外门窗保温性能检测装置的设计与实现

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1、建筑外门窗保温性能检测装置的设计与实现 建筑外门窗保温性能检测装置的设计与实现 【摘要】建筑外门窗保温性能检测装置是依据中华人民共和国国家标准GB/T8484-2021?建筑外门窗保温性能分级及检测方法?基于稳定传热原理，采用标定热箱法检测建筑外门窗保温性能的一种实验室检测设备。该设备采用温度全自动控制，实现稳定传热，采用工业控制计算机对系统进行控制和管理，系统自动控制，自动打印原始数据和试验报告。采用先进的数字温度传感技术，并将系统的PID调节与模糊控制理论相结合，大大提高了系统的控制精度。系统运行稳定可靠。检测试验进入稳定状态快，测试周期短。 【关键词】保温；传热系数；温度 1.前言 近几

2、年来，国家对建筑节能越来越重视。也认识到我们国家的高速开展是在大量消耗浪费能源的根底上开展起来的。节约能源，事在必行。 建筑外门窗的保温性能直接影响建筑结构的节能效果。目前现有的建筑外门窗检测装置都是要求安装场地要有一个足够大的房间，并且要求房间四周保温效果要好，房门要求保温，门关闭后密封要严实。房间的温度控制采用大功率空调器进行温度控制。用户很难提供出这样一个大小适当保温效果又好的房间，空调器的控温精度较低，很难满足测试精度要求。为了保证测试结果的准确性，总结过去生产同类产品的根底上，设计了建筑外门窗保温性能检测装置。该装置对房间的保温性能没有要求，只要提供一个能够容纳安装设备的房间就可以了

3、。设备采用在冷热箱外部加装环境套层，在环境套层内安装温度调控装置。环境套层采用高密度聚苯乙烯双面夹芯彩钢板制成，保温效果好。环境温度调控装置包括热风幕、蒸发器、加热管，采用冷热对抗原理，将蒸发器温度调到所需温度以下，用加热平衡温度从而解决用户因房间保温效果不好及空调器控温精度低而使得环境空间温度波动范围大，影响测试精度及周期。更主要的是采用了这种环境空间温度调控方式可以使环境温度控制在标准规定的范围内，为试验提供一个稳定的环境温度。保证测试准确性。 2.系统工作原理及结构设计 建筑外门窗保温性能检测装置基于稳定传热原理，采用标定热箱法检测建筑外门、外窗传热系数。冷热箱采用均质保温材料，其热阻值

4、不小于3.5m2K/W。隔风板采用挤塑聚苯板，热阻值不小于1.0m2K/W。试件框采用不吸湿、均质的保温材料，热阻值不小于7.0m2K/W，其密度为20kg/m340kg/m3。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑冬季室内气候条件。热箱的加热采用电暖器加热原理，不加风扇，靠电暖器自然散热，使之更接近于现实生活北方冬季采暖的实际情况。另一侧为冷箱，模拟冬季室外气温和气流速度。冷箱的温度调控装置包括风扇、蒸发器、加热管。采用冷热对抗原理，将蒸发温度调到所需温度以下，用加热来平衡温度，将温度控制在标准规定范围之内。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，测量热箱中加

5、热器的发热量，减去通过热箱外壁和试件框的热损失，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K值。 检测设备包括计算机监控系统、环境套层、环境空间、热箱、电暖气、外门窗试件框、冷箱、冷箱温度调控装置、隔风板、环境温度调控装置、冷冻机组。 3.检测过程 试件的尺寸及构造应符合产品设计和组装要求。将被测试件安装在试件框上，试件外外表距试件框冷侧外表50mm，试件周边密封并夹紧。在试件冷热两侧外表适当部位布置温度传感器，作为参考温度点。 启动检测装置，设定冷、热箱和环境空气温度。将热箱空气平均温度设定为+20，温度波动幅度不大于0.2K，热箱内空气为自然对流。采用除湿系统控制热箱湿度，

6、保证在整个测试过程中，相对湿度不大于20%。冷箱空气平均温度设定为-20，温度波动幅度不大于0.3K，试件冷侧外表平均风速为3.0m/s0.2m/s，试件冷侧总压力与热侧静压力之差在0pa10pa范围内。环境空气平均温度设定为+20，温度波动不大于0.5K。当冷、热箱和环境空气温度到达设定值后，监控各控温点温度，使冷、热箱和环境空气温度维持稳定。传热过程稳定后，每隔30min测量一次参数，共测六次。各参数取六次测量的平均值。 试件的传热系数K值W/计算公式： K=Q-M11-M22-S3A 式中：Q加热器加热功率，W； M1由标定实验确定的热箱外壁热流系数，W/K； M2由标定实验确定的试件框

7、热流系数，W/K； 1热箱外壁内，外外表面积加权平均温度之差，K； 2试件框热侧冷侧外表面积加权平均温度之差，K； S 填充板的面积，m2； 填充板的热导率，W/； 3填充板热侧外表与冷测外表的平均温差，K； A 试件面积，m2； th热箱空气平均温度，； tc冷箱空气平均温度，。 4.结束语 本文主要分析了基于GB/T8484-2021?建筑外门窗保温性能分级及检测方法?中测试温度高精度的要求，采用了全新理念的温度控制方式，满足标准要求的温度控制精度。环境套层和环境温度调控装置的设计，为测试提供了一个稳定的环境温度，确保测试结果的准确性。 参考文献： 【1】中华人民共和国国家标准GB/T8484-2021?建筑外门窗保温性能分级及检测方法? 【2】中华人民共和国国家标准GB/T13475-2021?绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法? 【3】中华人民共和国国家标准GB50411-2007?建筑节能工程施工质量验收标准? 【4】中华人民共和国国家标准GB/T2611-2007?试验机：通用技术要求?