摘 要:随着建筑技术和科学技术的不断发展,建筑外窗的使用性能也将不断的提升,作为建筑结构中重要的组成部分,其气密性能对于建筑结构的内部的质量有着十分重要的影响,基于此,必须要以检测技术为基础,对外窗气密性进行有效的检查,有效的提升检测结果的准确性,从而为建筑技术和科学技术的持续发展提供科学的依据,也能促进我国建筑节能事业的持续发展。
随着建筑市场的快速发展,其带来的能源消耗问题也受到了更多的重视,如何通过有效的结构和设备改善降低能耗,是当前所面临的重要问题。建筑外窗是一种围护结构,而气密性则是影响外窗节能效果的一个重要因素,通过提升外窗的气密性,能够减少对流传热所产生的能量消耗,从而达到降低能耗的目的。
一、建筑外窗气密性现场检测的原理
建筑外窗的气密性,指的是外窗在关系状态下对于空气渗透的阻止能力,是影响建筑节能效果的重要因素,因此一般都需要对外窗进行科学的现场检测,只有正确的掌握外窗检测的原理以及使用的设备系统,才能保证外窗气密性检测结果的准确性。
根据流体动力学理论,当两个不在不同位置的流体之间产生压力差时,流体便可以从一处流向另一处。对于建筑外窗来说,产生空气渗漏的原因,就是由于在室内和室外存在着空气压力差,才引起气体的流动。因此,在进行气密性检测时,可以充分利用风机增加和减压的原理,通过人为操作,在建筑物内外之间形成压力差,再对该压力
差条件下的空气渗漏量进行检测,便可以实现对气密性的检测。一般室内外的压力差较大时,空气的渗透量也会增加,通过对不同标准的压力差条件下的空气的渗透性检测,再将结果进行收集与处理,便可以实现对建筑物外窗气密性的评估。
对建筑外窗气密性检测时,应当严格遵守GB/T7106-2008中的相关规定,检测装置的选择应用也要符合国际标准要求。通常气密性检测使用的设备,都应当包括压力箱、软件安装系统、供压系统和测量系统几个基本的组成部分。检测之前要对所有的设备进行校准和试验,确保检测结果的准确性。
二、建筑外窗气密性现场检测数据采集与分析系统 1.数据采集系统的组成
基于Lab VIEW 的数据采集系统总体结构一般由数据采集硬件、硬件驱动程序和数据采集函数等几个部分组成。如图1所示,传感器将其收集到的信号,经过放大处理之后,传输到数据采集卡中,在数采集卡中经过计算机分析、显示、存储,最后打印出来。数据采集的过程一般都是由硬件来完成,而数据的处理则需要进过系统的软件运行才能实现。
2.数据采集软件结构设计
数据采集系统软件的结构一共包含三个部分:数据采集结构、处理结构和记录结构,三个结构同时在一个主控面板内分别用不同的模块控制和实现其运行,以此来保证数据传输和处理的有效性。数据采集系统运行的基本思路是,通过硬件对传感器的数据进行采集,并且
将这些数据实时进行转化,以图形的格式进行显示,然后再将数据传入到控制软件中,进行处理之后保存。将数据保存之后,再对各个传感器中的执行器件进行监测,从而保证传感器的稳定运行。最后,根据保存的数据结果进行分析和计算,得到气密性检测的结果。
3.基于Lab VIEW 平台的数据采集程序
数据采集程序是数据采集与分析系统中的关键组成部分,通过Lab VIEW 平台可以实现对建筑外窗气密性现场检测数据采集与分析系统的开发。第一,在进行压力检测之前,需要对受检的外窗与密封件之间形成的密封箱进行人为加压,分别施加三个脉冲,保证每个脉冲的压力作用时间至少达到10分钟,当压力回归到稳定之后,再重新启动部分开关,反复操作5次之后,将设备关紧。第二,对于附加渗透量的检测。当密封的测试件上存在一些可以开启的缝隙,对于这部分缝隙需要进行逐级的加压,每次压力的作用时间约为3分钟,一般需要先逐级加正压,再逐级加负压。第三,针对总渗透量的测量,也是基于上述两个测量环节之上,对气密性检测的重要环节。一般需要根据上两个环节的采集结构,将不同的压力等级下获取的流量数据进行分别分析处理,然后将其换算成标准状态,然后在不同的压力差下可以获得单位面积的空气渗透流量,便能得到密闭性检测结果的数据。
三、建筑外墙气密性现场检测过程 1.检测之前的准备工作
在进行气密性检测之前,需要对外窗的面积进行详细的计算,对于不同的外窗形式,要进行分别计算。计算完成后,要使用一定厚度的薄膜沿着窗户边框位置进行密封,再在室内的窗洞上安装密封板,整个过程要保证外窗的密封性良好。同时,在开始检测时,要将当时室内室外的温度和气压等数值进行详细的记录,在进行结果的测算时,也需要考虑到测试时的温度、风速等客观条件产生的影响。
2.检测过程
在进行气密性检测时,主要包括预备加压和检测加压两个基本的环节。在进行预备加压时,一般需要逐级按照正压和负压的顺序分别进行三个压力脉冲,并且保证压力差绝对值为500Pa,加载速度约为100Pa/s,压力差的稳定作用时间为3s,泄压时间不小于1s,并且要不时的检查密封板及透明膜的密封状态。待压差回零后,将试件上所有可开启部分开关5 次,最后关紧。
四、提高建筑外窗气密性的措施
1.增强对建筑外窗使用的型材规格尺寸和稳定性的准确度,避免在安装时造成大量的开启缝隙部位。减少开启缝隙的大小能够有效的减少空气的渗透,进而提高外窗的气密性。
2.对于既有建筑,可以通过安装密封条的方式来对外窗进行密闭处理,能够有效的预防冷空气的进入。
3.在进行外窗结构的选择时,一般应当选择固定的、推拉窗结构,这种结构能有效的提升外窗的密闭性。
4.在玻璃与窗框或者窗框与窗洞等连接部位处要改进密封方法。目前国内主要采用的是双级密封方法,窗的空气渗透量达到1.6m3/(m·h),然而国外普遍采用三级密封的方法,使窗的空气渗透量降低到了1.0m3/(m·h),因此应逐步向三级密封方法靠拢。
结束语:
综上所述,随着建筑技术和科学技术的不断发展,建筑外窗的使用性能也将不断的提升,作为建筑结构中重要的组成部分,其气密性能对于建筑结构的内部的质量有着十分重要的影响,基于此,必须要以检测技术为基础,对外窗气密性进行有效的检查,有效的提升检测结果的准确性,从而为建筑技术和科学技术的持续发展提供科学的依据,也能促进我国建筑节能事业的持续发展。
参考文献:
[1]于洪爽.居住建筑外窗气密性现场检测系统研究[D].长沙理工大学,2010.
[2]王京宏.建筑外窗气密性检测及加强措施研究[J].中国新技术新产品,2012(08)
[3]于洪爽.居住建筑外窗气密性现场检测结果的不确定度分析[J.]长沙理工大学学报(自然科学版) ,2009(12)
[4]于洪爽.建筑外窗气密性现场检测用的数据采集与分析系统开发[J].门窗,2008(11)
[5]杨永恒.建筑外窗气密性检测的体会[J].门窗,2008(11)
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