普通中空玻璃外窗气密水密及抗风压性能试验研究

刘伟,王国安,蔡蕊

(1.江苏建筑职业技术学院 江苏省建筑节能工程技术研究中心,江苏 徐州 221116;2.诺曼得尔门窗(徐州)有限公司,江苏 徐州 221008)

普通中空玻璃外窗气密水密及抗风压性能试验研究

刘伟1,王国安1,蔡蕊2

(1.江苏建筑职业技术学院 江苏省建筑节能工程技术研究中心,江苏 徐州 221116;2.诺曼得尔门窗(徐州)有限公司,江苏 徐州 221008)

为了深入了解普通中空玻璃塑钢外窗的基本物理性能,制作了2樘外窗试件,并严格按照相关规范进行了气密、水密及抗风压性能试验.试验结果表明：普通中空玻璃塑钢外窗气密性能为正压7级和负压8级,水密性能为4级,抗风压性能为9级.各项性能指标均满足使用要求.

中空玻璃;气密性能;水密性能;抗风压性能;试验研究

随着对采光功能要求的不断增加,越来越多的建筑采用落地窗,局部或全玻璃幕墙等技术手段.过大的外窗和玻璃幕墙,使得建筑物在夏、冬季节将消耗更多的冷、热量.在整个建筑物围护结构的能耗中,居住建筑的外窗能耗占建筑物外围护结构总能耗的40%以上[1].因此,提高外窗的整体性能是降低建筑物能耗的有效措施之一.而在外窗结构中,75%以上的面积是玻璃[2].因此,玻璃对整窗性能具有十分显著的影响.目前,建筑物外窗中应用较为普遍的是中空玻璃窗[3].外窗的基本物理性能,如气密、水密以及抗风压性能,则是决定整窗性能的关键因素,本文结合2樘外窗试件对普通中空玻璃外窗的基本物理性能进行试验研究.

1 试验概况

1.1 试件设计

为了研究普通中空玻璃外窗的气密、水密及抗风压性能,研究人员采用相同的框材(塑钢)、五金配件、密封材料及普通中空玻璃,制作了试验用外窗试件2樘,分别用试件1、试件2表示,如图1所示.

图1 外窗试件Fig.1 External window specimen

1.2 试验方法

试件各项物理性能试验严格按照《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能及分级检测方法》(GB/T 7106—2008)进行,实验装置如图2,图3所示.

图2 试验装置示意Fig.2 Schematic diagram of experimental equipment

图3 测试装置Fig.3 Experimental equipment

2 试验结果及分析

2.1 外窗气密性能

外窗气密性是采用标准状态下压力差为10 Pa时的单位开启缝长空气渗透量q1和单位面积空气渗透量q2作为分级指标[4],见表1,普通中空玻璃外窗气密性能试验结果,见表2.

表1 建筑外窗气密性分级(GB/T 7106—2008)Tab.1 Airtightness grades of building external window

表2 气密性试验结果Tab.2 Experimental results of airtightness

根据表2试验结果,正压下q1的平均值为0.695,负压下q1的平均值为0.12;正压下q2的平均值为1.67,负压下q2的平均值为0.28.对照表1建筑外窗气密性分级表,可知普通中空玻璃塑钢外窗试件气密性能可达正压7级,负压8级.

2.2 水密性能

采用稳定加压法对试件进行试验,用严重渗漏压力差值的前一级压力差值作为分级指标,分级指标值见表3[4].普通中空玻璃外窗试件水密性能试验结果,见表4.

根据表4试验结果,取严重渗漏压力差值的前一级检测压力差值作为试件水密性能检测值,综合2樘试件平均值ΔP=400,对照表3建筑外窗水密性能分级表,可知普通中空玻璃塑钢窗试件水密性能等级为4级.

表3 建筑外窗水密性能分级Tab.3 Watertightness grades of building external window

表4 水密性能试验结果Tab.4 Experimental results of watertightness

2.3 抗风压性能

抗风压性能试验是为了检测试件在瞬时风压作用下,抵抗损坏和功能障碍的能力.采用定级检测压力差值P3为分级指标,分级指标值见表5[5].试件测点及位移计布置如图3所示.

外窗抗风压性能定级检测时,试件出现功能障碍或损坏,以试件出现功能障碍或损坏所对应的压力差值的前一级指标进行定级.根据试验结果,2樘外窗试件P3=±5 000 Pa,对照表5建筑外窗抗风压性能分级表,可知普通中空玻璃塑钢窗试件的抗风压等级为9级.

表5 建筑外窗抗风压性能分级Tab.5 Wind load resistance grades of building external window

3 结论

普通中空玻璃外窗具有良好的性能,在建筑中的应用越来越广泛.本文严格依照《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能及分级检测方法》(GB/T 7106—2008)对2樘普通中空玻璃塑钢外窗试件进行了气密性、水密性、抗风压性试验研究,试验结果表明：气密性能为正压7级,负压8级;水密性能为4级;抗风压性能为9级.该普通中空玻璃外窗性能可满足现行相关规范、标准的要求.

[1] 涂逢祥.节能窗大发展的良好的机遇[J].中国建筑金属结构,2005(5)：7-9.

[2] 刘军.暖边中空玻璃门窗的节能特性[C].2008年全国塑料门窗行业年会论文集,西安：2008年全国塑料门窗行业年会.

[3] 黄春勇.中空玻璃的热工性能研究及其在住宅建筑上适用性分析[D].重庆：重庆大学,2008.

[4] GB/T 7106—2008建筑外门窗气密、水密、抗风压性能及分级检测方法[S].北京：中国标准出版社,2008.

Experimental study on performance of airtightness,watertightness and wind load resistance of external window with common insulated glass

LIU Wei1,WANG Guo-an1,CAI Rui2
(1.Jiangsu Building Energy Ef ficiency Engineering Research Center,Jiangsu Jianzhu Institute,Xuzhou,Jiangsu 221116,China;2.Neumann-Doell Doors and Windows Xuzhou Co.,Ltd,Xuzhou,Jiangsu 221008,China)

In order to get some insight into basic physical performance of external window with common insulated glass,we make two frame specimens of external window and carry out experiments on performance of airtightness,watertightness and wind load resistance according o velevant standards.Results show that airtightness is at 7th grade of positive pressure and 8th grade of negative grade,watertightness is at 4th grade,and wind load resistance is at 9th grade.All performance indexes can meet operating requirements.

insulated glass;airtightness performance;watertightness performance;wind load resistance performance;experimental study

TU112.59

A

2095-3550(2014)01-0030-03

2013-12-19

徐州市2011年科技计划项目 (XJ11B004)

刘伟,男,山东胶南人,工程师,硕士研究生.

E-mail：29569842@qq.com

(责任编辑：陶红林)