外装铝质复合卷帘窗物理性能试验分析
2013-12-03齐雅欣王海龙
黄 楠,齐雅欣,王海龙
(山东省建筑科学研究院,山东 济南 250031)
JG/T 302-2011《卷帘门窗》代替JG/T 3039-1997《轻型金属卷门窗》增加了对卷帘窗产品物理性能的要求。卷帘窗的物理性能由关闭状态下的抗风压性能、隔声性能和保温性能组成。卷帘窗的安装方式、材质和形式多种多样,目前应用比较常见的是外装铝质复合卷帘窗。笔者通过对某外装铝质复合卷帘窗产品的试验,提供了相关物理性能的参考数据。
1 用于试验的卷帘窗产品及试验分组
试验采用电动普通式外装铝合金帘片卷帘窗。洞口尺寸为1470mm×1470mm。卷帘窗总高度=导轨高度+罩壳高度=1470+205=1675mm,总宽度=洞口宽度+两个导轨宽度=1470+50×2=1570mm。表面采用阳极氧化处理方式。实际施工装配和固定方式为:导轨、端座和底梁用膨胀螺栓固定在洞口中,导轨固定间距≤600mm。导轨与墙体间的缝隙使用建筑密封胶密封。卷帘门窗在关闭状态下,座条嵌入底梁槽内,并与底梁接触密封良好。卷帘密封条在保证运行过程中不脱落的情况下,与导轨密封良好。铝合金帘片嵌入导轨深度≥20mm。试验窗及帘片示意如图1所示。
图1
1.端座 2.管状电机 3.罩壳 4.轴套 5.轴头 6.八角管 7.导轨 8.装饰帽 9.底梁 10.帘片
通过更换帘片的方式将试验分为两组。A组试样为铝合金帘片厚度0.35mm,空腔型卷帘窗。B组试样为铝合金帘片厚度1.0mm,内腔填充型卷帘窗,填充材料为聚氨酯。
2 关闭状态下抗风压性能试验
2.1 抗风压性能要求和分级
JG/T 302-2011《卷帘门窗》对卷帘窗的抗风压性能要求和分级如表1、表2所示。中间帘片的中点及该帘片距离导轨内边10mm的两端,各布置一个位移计。预备加压压力差绝对值50Pa,每级升降压力差值为20Pa,每级检测压力差作用时间为10s,进行抗风压性能定级检测。
表1 卷帘相对挠度和绝对挠度要求
表2 普通卷帘门窗抗风压性能分级表(kPa)
2.2 A组试样抗风压性能数据分析(见表3、图2)
表3
图2
依据标准JG/T 302-2011判定:抗风压性能P3=-0.224kPa,属第1级。
2.3 B组试样抗风压性能数据 分析(见表4、图3)
表4
图3
依据标准JG/T 302-2011判定:抗风压性能P3=-0.353kPa,属第2级。
2.4 两组数据分析结论
通过增加帘片材料壁厚和采取空腔填充型(聚氨酯),可以有效的提高卷帘窗的抗风压性能。
3 空气声隔声性能试验
3.1 隔声性能要求及分级
JG/T 302-2011《卷帘门窗》的隔声性能分级如表5所示。
表5 隔声性能分级表(dB)
3.2 A组试样隔声性能数据分析(见表6)
表6
依据标准JG/T 302-2011判定:计权隔声量和交通噪声频谱修正量之和Rw+ Ctr=14dB,属第1级。
3.3 B组试样隔声性能数据分析(见表7)
表7
依据标准JG/T 302-2011判定:计权隔声量和交通噪声频谱修正量之和Rw+ Ctr= 14dB,属第2级。
3.4 两组数据分析结论
通过增加帘片材料壁厚和采取空腔填充型(聚氨酯),有助于提高卷帘窗的隔声性能,效果不明显。
4 保温性能试验
4.1 传热系数分级指标
JG/T 302-2011《卷帘门窗》的保温性能要求如表8所示。
表8 传热系数分级表(W/(m2·K))
4.2 保温性能测试
对帘片材料为1.0mm铝合金带材,内腔填充型,填充物为聚氨酯的B组卷帘窗进行保温性能测试。试验数据如下:
电暖气加热功率Q=507.06W;
热室空气温度th= 20.01℃;
冷室空气温度 tc=-19.02℃;
热冷室空气温度之差△t=th-tc=39.03℃;
热室内外表面温度差△θ1=tjp1-tjp2=0.27℃,tjp1、tjp2分别为热室外壁内、外表温度;
热冷室试件框表面温差△θ2=tjp3-tjp4=37.81℃,tjp3、tjp4分别为试件框热、冷侧表面温度;
填充物热导Λ=0.76 W/(m2·K);
填充物面积S=0.18m2;
填充物表面温差△θ3=tjp5-tjp6=36.04℃,tjp5、tjp6分别为填充物热、冷侧表面温度;
热室外壁热流系M1= 8.719W/K;
冷热室试件框热流系M2= 2.210W/K;
窗户面积A=2.16m2;
试件传热系数K = (Q-M1·△θ1-M2·△θ2-S·Λ·△θ3)/A·△t =4.9 W/(m2·K);
试件表面结露、结霜情况:表面结霜。
以上参数中,th、tc、△θ1、△θ2、△θ3、Q为冷热室传热稳定后,6次采样值的平均值;
依据标准JG/T 302-2011判定:保温性能 K=2.2 W/(m2·K),属第2级。
5 结束语
卷帘窗在关闭状态下,具有一定的抗风压性能、隔声性能和保温性能。本文通过对0.35mm壁厚空腔型A组卷帘窗和1.0mm壁厚内腔填充型B组卷帘窗的抗风压性能、隔声性能试验比对,得出结论,可以通过增加帘片壁厚和填充空腔的方式提升卷帘窗的抗风压性能和隔声性能,其中抗风压性能的提升尤为显著。通过对B组卷帘窗产品的保温性能试验,为今后精确计算建筑外窗与外装铝质复合卷帘窗复合应用的建筑外围护结构整体传热系数提供了数据依据,具有一定的参考价值。
[1]JG/T 302-2011.帘门窗.
[2]GBT 7106-2008.筑外门窗气密,水密,抗风压性能分级及检测方法.
[3]GBT 8484-2008.筑外门窗保温性能分级及检测方法.
[4]GBT 8485-2008.筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法.