外裝鋁質(zhì)復合卷簾窗物理性能試驗分析

黃 楠，齊雅欣，王海龍

（山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250031）

JG/T 302-2011《卷簾門窗》代替JG/T 3039-1997《輕型金屬卷門窗》增加了對卷簾窗產(chǎn)品物理性能的要求。卷簾窗的物理性能由關(guān)閉狀態(tài)下的抗風壓性能、隔聲性能和保溫性能組成。卷簾窗的安裝方式、材質(zhì)和形式多種多樣，目前應用比較常見的是外裝鋁質(zhì)復合卷簾窗。筆者通過對某外裝鋁質(zhì)復合卷簾窗產(chǎn)品的試驗，提供了相關(guān)物理性能的參考數(shù)據(jù)。

1 用于試驗的卷簾窗產(chǎn)品及試驗分組

試驗采用電動普通式外裝鋁合金簾片卷簾窗。洞口尺寸為1470mm×1470mm。卷簾窗總高度=導軌高度+罩殼高度=1470+205=1675mm，總寬度=洞口寬度+兩個導軌寬度=1470+50×2=1570mm。表面采用陽極氧化處理方式。實際施工裝配和固定方式為：導軌、端座和底梁用膨脹螺栓固定在洞口中，導軌固定間距≤600mm。導軌與墻體間的縫隙使用建筑密封膠密封。卷簾門窗在關(guān)閉狀態(tài)下，座條嵌入底梁槽內(nèi)，并與底梁接觸密封良好。卷簾密封條在保證運行過程中不脫落的情況下，與導軌密封良好。鋁合金簾片嵌入導軌深度≥20mm。試驗窗及簾片示意如圖1所示。

圖1

1.端座 2.管狀電機 3.罩殼 4.軸套 5.軸頭 6.八角管 7.導軌 8.裝飾帽 9.底梁 10.簾片

通過更換簾片的方式將試驗分為兩組。A組試樣為鋁合金簾片厚度0.35mm，空腔型卷簾窗。B組試樣為鋁合金簾片厚度1.0mm，內(nèi)腔填充型卷簾窗，填充材料為聚氨酯。

2 關(guān)閉狀態(tài)下抗風壓性能試驗

2.1 抗風壓性能要求和分級

JG/T 302-2011《卷簾門窗》對卷簾窗的抗風壓性能要求和分級如表1、表2所示。中間簾片的中點及該簾片距離導軌內(nèi)邊10mm的兩端，各布置一個位移計。預備加壓壓力差絕對值50Pa，每級升降壓力差值為20Pa，每級檢測壓力差作用時間為10s，進行抗風壓性能定級檢測。

表1 卷簾相對撓度和絕對撓度要求

表2 普通卷簾門窗抗風壓性能分級表（kPa）

2.2 A組試樣抗風壓性能數(shù)據(jù)分析（見表3、圖2）

表3

圖2

依據(jù)標準JG/T 302-2011判定：抗風壓性能P3=-0.224kPa，屬第1級。

2.3 B組試樣抗風壓性能數(shù)據(jù) 分析（見表4、圖3）

表4

圖3

依據(jù)標準JG/T 302-2011判定：抗風壓性能P3=-0.353kPa，屬第2級。

2.4 兩組數(shù)據(jù)分析結(jié)論

通過增加簾片材料壁厚和采取空腔填充型（聚氨酯），可以有效的提高卷簾窗的抗風壓性能。

3 空氣聲隔聲性能試驗

3.1 隔聲性能要求及分級

JG/T 302-2011《卷簾門窗》的隔聲性能分級如表5所示。

表5 隔聲性能分級表（dB）

3.2 A組試樣隔聲性能數(shù)據(jù)分析（見表6）

表6

依據(jù)標準JG/T 302-2011判定：計權(quán)隔聲量和交通噪聲頻譜修正量之和Rw+ Ctr=14dB，屬第1級。

3.3 B組試樣隔聲性能數(shù)據(jù)分析（見表7）

表7

依據(jù)標準JG/T 302-2011判定：計權(quán)隔聲量和交通噪聲頻譜修正量之和Rw+ Ctr= 14dB，屬第2級。

3.4 兩組數(shù)據(jù)分析結(jié)論

通過增加簾片材料壁厚和采取空腔填充型（聚氨酯），有助于提高卷簾窗的隔聲性能，效果不明顯。

4 保溫性能試驗

4.1 傳熱系數(shù)分級指標

JG/T 302-2011《卷簾門窗》的保溫性能要求如表8所示。

表8 傳熱系數(shù)分級表（W/（m2·K））

4.2 保溫性能測試

對簾片材料為1.0mm鋁合金帶材，內(nèi)腔填充型，填充物為聚氨酯的B組卷簾窗進行保溫性能測試。試驗數(shù)據(jù)如下：

電暖氣加熱功率Q=507.06W；

熱室空氣溫度th= 20.01℃；

冷室空氣溫度 tc=-19.02℃；

熱冷室空氣溫度之差△t＝th－tc＝39.03℃；

熱室內(nèi)外表面溫度差△θ1＝tjp1－tjp2＝0.27℃，tjp1、tjp2分別為熱室外壁內(nèi)、外表溫度；

熱冷室試件框表面溫差△θ2＝tjp3－tjp4＝37.81℃，tjp3、tjp4分別為試件框熱、冷側(cè)表面溫度；

填充物熱導Λ＝0.76 W/（m2·K）；

填充物面積S＝0.18m2；

填充物表面溫差△θ3＝tjp5－tjp6＝36.04℃，tjp5、tjp6分別為填充物熱、冷側(cè)表面溫度；

熱室外壁熱流系M1= 8.719W/K；

冷熱室試件框熱流系M2= 2.210W/K；

窗戶面積A=2.16m2；

試件傳熱系數(shù)K = （Q－M1·△θ1－M2·△θ2－S·Λ·△θ3）/A·△t =4.9 W/（m2·K）；

試件表面結(jié)露、結(jié)霜情況：表面結(jié)霜。

以上參數(shù)中，th、tc、△θ1、△θ2、△θ3、Q為冷熱室傳熱穩(wěn)定后，6次采樣值的平均值；

依據(jù)標準JG/T 302-2011判定：保溫性能 K=2.2 W/（m2·K），屬第2級。

5 結(jié)束語

卷簾窗在關(guān)閉狀態(tài)下，具有一定的抗風壓性能、隔聲性能和保溫性能。本文通過對0.35mm壁厚空腔型A組卷簾窗和1.0mm壁厚內(nèi)腔填充型B組卷簾窗的抗風壓性能、隔聲性能試驗比對，得出結(jié)論，可以通過增加簾片壁厚和填充空腔的方式提升卷簾窗的抗風壓性能和隔聲性能，其中抗風壓性能的提升尤為顯著。通過對B組卷簾窗產(chǎn)品的保溫性能試驗，為今后精確計算建筑外窗與外裝鋁質(zhì)復合卷簾窗復合應用的建筑外圍護結(jié)構(gòu)整體傳熱系數(shù)提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，具有一定的參考價值。

[1]JG/T 302-2011.簾門窗.

[2]GBT 7106-2008.筑外門窗氣密，水密，抗風壓性能分級及檢測方法.

[3]GBT 8484-2008.筑外門窗保溫性能分級及檢測方法.

[4]GBT 8485-2008.筑門窗空氣聲隔聲性能分級及檢測方法.