建筑幕墙保温性能及检测方法研究

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1、2010年全国铝门窗幕墙行业年会论文建筑幕墙保温性能及检测方法研究寇玉德，徐勤，刘雄(上海建筑幕墙检测中心，上海200032)摘要建筑幕墙是建筑技术发展的产物，是融建筑技术、建筑艺术为一体的外围护结构。目前国内幕墙的性能测试主要是针对幕墙的气密性能、水密性能、抗风压性能和平面位移性能而进行的，而国内幕墙保温性能的研究主要集中在理论研究、数值计算和模拟分析。幕墙的传热系数按相关规范进行设计计算，缺乏试验的验证。本文介绍了建筑幕墙保温性能测试的必要性。测试系统的原理、结构，并简要介绍了试验和模拟验证的情

2、况。关键词建筑幕墙；保温性能；测试方法；模拟计算1引言建筑幕墙：由面板与支承结构体系(支承装置与支承结构)组成的、可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙。建筑幕墙，作为一种新型的建筑形式，将建筑美学、建筑功能和建筑结构等多种因素有机地统一起来，能够满足建筑物防雨、抗风、采光、隔热、保温、隔声的功能要求。且具有现代感、自重轻、施工简便、工期较短、维护方便、能适应旧建筑物立面更新的需要等特点。玻璃幕墙得到了我国建筑界的青睐。据不完全统计，玻璃幕墙还在以每年

3、500万m2的速度增加。目前建筑能耗已占我国能源消耗总量近1／4。建筑围护结构作为建筑物内外可直接交互的物理界面，是影响室内热环境质量和建筑能耗最主要的部分之一。据统计，幕墙等围护结构的由于热传导、热辐射及对流造成的能耗在建筑总能耗中所占的比例约为72％，因此幕墙的节能成为建筑节能非常关键的一个环节。合理地利用能源是关系到国民经济是否可持续发展的头等大事，这就要求我们积极行动起来，重视节能降耗工作，提高能源利用的效率。在节能减排降耗作为一项基本国策的今天，占全国能耗l／4的建筑节能是势在必行的。而占

4、建筑能耗接近3／4的门窗、幕墙围护结构的节能工作就不显得特别追切了。如何运用技术，提高能源利用率，降低公共建筑，尤其是建筑幕墙的能耗，这是一个值得研究的课题，具有重要的现实意义。2幕墙性能及国内检测现状“质量兴国”是我国社会主义建设的长期战略方针，提高产品质量和工程质量是我国·170·2010年全国铝门窗幕墙行业年会论文经济工作的长期战略目标。建设工程是大型的综合性产品，价格昂贵且使用期长，涉及人民生活环境和工作条件的改善，其质量的优劣在整个社会主义经济建设中占有十分重要的地位。2．1建筑幕墙的物理

5、性能建筑幕墙作为大型公共建筑的主要围护结构，其物理性能有：抗风压变形性能、水密渗漏性能、气密渗透性能、平面内变形性能和抗震性能、热工性能、空气隔声性能、耐撞击性能、承重力性能、光学性能等。2．2建筑幕墙工程检测的分类和要求国内的建筑幕墙工程测试，一是针对材料的测试，例如胶、玻璃等；二是作为系统的物理性能测试，主要是针对幕墙的气密性能、水密性能、抗风压性能和平面位移性能等进行的。建筑幕墙的检测要求：(1)试件宽度至少应包括一个承受设计载荷的垂直构件。试件高度至少应包括一个层高，并在垂直方向上应有两处或

6、两处以上和承重结构连接，试件组装和安装的受力状况应和实际情况相符。(2)单元式幕墙应至少包括一个与实际工程相符的典型十字缝，并有一个完整单元的四边形与实际工程相同的接缝。(3)试件应包括典型的垂直接缝、水平接缝和可开启部分，并使试件上可开启部分占试件总面积的比例与实际工程接近。2．3国内幕墙保温性能检测及研究现状目前，国内没有符合上述要求的进行幕墙保温性能测试的检测装置，也没有成功测试幕墙保温性能的案例。最接近的是门窗保温性能检测设备，但门窗保温性能检测设备的试件洞口尺寸在2000咖×2000mm左

7、右，无法满足幕墙检测的需要。样品尺寸大小的差异导致检测装置空间大小不同，测试空间小的门窗保温性能检测设备很难保证较大的幕墙测试箱体内的气流组织。目前国内的幕墙的热工性能的研究主要集中在理论研究、数值计算和模拟分析，所需各种材料的性能参数取自检测结果或相关规定。这样方法并不能真实评价建筑幕墙的保温性能。幕墙的加工工艺，现场安装水平，材料的质量差异等在数值计算和模拟分析时都没有得到有效的体现。比如，板块间的拼接缝，在数值计算和模拟分析时按照没有缝隙的，但却是很多实际工程气密和水密的渗漏的部位。再者，幕墙

8、的边缘，在数值计算和模拟分析时按照绝热处理，实际工程这个部位依旧有热传导和对流。目前国内对于围护结构的热工测量所采用的热流计法，主要对象是墙体。这种测试方法不完全适用于幕墙的测试。理论研究和模拟计算分析要与试验相结合，互相验证。试验也是研究的重要的手段。缺少试验检验的理论无法指导工程实践。综上所述，开展建筑幕墙的保温性能及检测方法研究是非常迫切的。·171·2010年全国铝门谢幕墙开业年会论文3幕墙的热学分析由传热学原理nJ知热量的交换由导热、对流和辐射三种方式组台形