淺析建筑玻璃光學熱工性能現場檢測技術

章維偉

杭州東鑫工程質量檢測有限公司 浙江 杭州 311100

引言

隨著建筑節能工作的不斷深入，建筑玻璃作為重要的熱工性能檢測指標之一，其光學熱工性能在建筑工程中發揮著越來越重要的作用，對工程的質量、進度及安全等均產生重要影響。因此，提高建筑玻璃熱工性能的現場檢測技術對建筑工程的開展具有重要意義。

1 規范熱工現場檢測的必要性

首先，規范熱工現場檢測技術有利于促進建筑節能目標的實現。玻璃在建筑是重要的材料，在玻璃幕墻以及建筑外窗等內容上有廣泛的應用，而玻璃的光學熱工性能在建筑中有重要的作用，其中對建筑的節能影響最大。按照我國的國家標準《建筑節能施工質量的驗收標準》GB/T 50411-2019，對玻璃進行可見光透射比，遮陽系數，傳熱系數以及中空玻璃密封性能的檢測，并根據檢測結果進行計算，可以對玻璃的光學熱工性能進行有效的控制，這也是實現建筑節能目的的有效措施[1]。

其次，有利于反映工程的真實性。在施工的過程中對相關的玻璃材料進行現場檢測，是最直接最有效的檢測方式，可以進一步確定材料是否能達到工程建設的質量要求，并且可以進一步確定玻璃材料的光學性能，從而保證工程建設的整體質量。

2 建筑玻璃光學熱工性能檢測原理

建筑玻璃光學熱工性能是光學性能及熱工性能的簡稱。光學性能包括可見光透射比、可見光反射比、太陽光直接透射比、太陽光直接反射比、太陽光直接吸收比、太陽光紅外熱能直接透射比；熱工性能包括太陽能總透射比、太陽能紅外熱能總透射比、遮陽系數、傳熱系數、光熱比等。

建筑玻璃現場檢測包括：①玻璃系統構造檢測：玻璃構造總厚度和平均總厚度；各層玻璃厚度；氣體間隔層厚度，包括構造厚度和平均厚度；惰性氣體含量；膜面位置及膜面輻射率；②玻璃系統的光學及熱工參數檢測：可見光透射比；可見光反射比；太陽能總透射比、傳熱系數等。

4.1.1 玻璃構造厚度。玻璃系統構造厚度指的是玻璃系統的設計厚度或者按照設計要求加工配置的玻璃厚度。中空玻璃構造厚度包括各玻璃層厚度與氣體間隔層厚度之和，一般以玻璃邊緣附近的測量厚度確定。玻璃系統構造厚度檢測結果，可以用于現場驗收時檢驗被測玻璃的厚度值是否與設計值一致，也可以用于現場驗收中的熱工參數計算。

計算機網絡信息技術猶如一把雙刃劍，它既有自己的優勢，但是也有自己的劣勢，在方便人們工作和生活的同時也會造成相應的困難。計算機網絡信息系統自身也具有一定的安全缺陷，并且有些安全問題是人們在日常的工作中很難發現或是進行排除的。所以如果計算機網絡系統自身的安全措施沒有管理到位，那么就會給計算機埋下嚴重的安全隱患。除此之外，相關的應用程序當中也存在一定的使用漏洞，如果漏洞沒有進行及時有效的補救措施，也會給計算機帶來嚴重的危害。所以財政部門要想有效加強財政信息數據的安全，就必須加強計算機網絡系統安全的開發程度，最大限度地減少計算機受到的危害。

對于玻璃系統的平均厚度檢測，在實際的測量過程中，需要將其與建筑的節能性能要求進行結合，并要考慮到天氣氣候等客觀因素。同時如果是矩形玻璃則就需要均等地籌劃每個測量邊界，并保證每個邊界的長度在500mm以內。然后再根據劃分的結果，測量不同分區中點的厚度。同時還需要對每層玻璃的厚度以及氣體間的層厚進行檢測。如果玻璃呈三角形，在檢測的過程中需要連接每條邊上的中點，將其劃分成四個區域，再測量每個區域中的中點厚度，在測量的過程中也要保證每個邊界的長度在500mm以內[6]。

3 建筑玻璃光學熱工性能現場檢測程序分析

4.2.1 中空玻璃露點及傳熱系數。中空玻璃傳熱系數通常指的是在穩定條件下，在圍護結構中的兩側，形成的空氣溫差為1度時，在單位時間內單位面積下產生的熱量傳遞。在不受到邊效應的影響下，如果中空玻璃中央區域處于正常的溫度環境下，則玻璃表面單位時間以及單位溫度并不會發生過多改變，產生的單位面積熱量不會受到較多影響[4]。

4 建筑玻璃光學熱工性能檢測內容分析

4.1 玻璃性能參數

建筑玻璃光學熱工性能檢測原理：①檢測各層玻璃及間隔層厚度、光譜透射比、光譜反射比、膜面校正輻射率、間隔層惰性氣體體積濃度等基礎參數；②可見光透射比；可見光反射比；太陽能總透射比、傳熱系數等參數由基礎參數按照《建筑玻璃 可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關窗玻璃參數的測定》GB/T 2680-2021和《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》JGJ/T151-2008計算獲得。

③治理工程透水性。治理工程實施后河道徑流和地下水之間應順利完成交換，使地下水能夠在豐水期得到補充，并在枯水期對河道徑流予以逆向補給。

5.4.1 首先需根據抽樣方案確定被測玻璃，宜選取被測樣品中心點作為光譜透反射比的測量區域，清潔被測區域。

4.1.3 惰性氣體含量。中空玻璃中的惰性氣體主要是指在施工現場狀態下，氣體的含量，玻璃間層中空氣中的惰性氣體會受到環境溫度以及安裝時的不同角度的影響，會出現分布不均勻的情況[3]。目前主要的檢測方法有兩種，即等離子體發射光譜法以及半導體激光吸收光譜法。

在對建筑工程進行驗收時，需要計算相應的熱工參數，并且在對建筑進行節能評估工作時也需要熱工參數，而這一過程中需要膜面的位置，以及需要對其半球輻射率值的參數進行計算。為了避免在檢測的過程中，測量儀受到玻璃邊部的金屬材料的影響，在選擇檢測點時要將檢測點與玻璃邊部的距離控制在100mm以上，進而可以有效保證最終測量結果的精準性。在實際的測量過程中需要注意兩方面的問題。首先是檢測點的選擇，要確保是在玻璃邊部較遠的地方，距離要超過100mm，并且要選擇至少3個檢測點或者超過3個；其次要選擇每個檢測點的平均值作為膜面半球輻射率的檢測值。

由中國質量萬里行促進會發布的《2017年中國質量誠信產品與服務質量明查暗訪情況》顯示：明查暗訪共累計查訪企業1662家，涉及行業22個，品牌278個，合格品牌235個，占調查總數的85%。經分析，屬于產品質量問題占30%，服務問題占36%，商業欺詐（質量誠信）占22%，價格問題占7%，虛假宣傳占5%。[7]

4.2 光學性能參數

在平時現場檢測過程中，結合工程實際情況可以按照以下程序展開檢測工作：①接受委托單位的委托，并明確檢測目的和要求；②向委托單位獲取工程資料；③勘驗現場、查閱設計文件、制定檢測方案；④雙方確認檢測方案；⑤位開展現場檢測；⑥出具檢測報告[2]。

4.2.2 可見光透射比。可見光透射比系數通常由太陽光入射量、太陽光反射量以及吸收量所組成，通過可見光透射比，可以判斷建筑玻璃的入射以及反射能力，同時可見光透射比可以對玻璃墻的吸收能力產生最直接的影響。當建筑玻璃吸收掉大量的熱量后，會通過其他傳遞方式直接輸送到建筑物內，從而調控建筑物室內溫度。可以通過對玻璃入射量以及玻璃表面可見光通量的比值來確定可見光透射比的系數。

4.2.3 遮陽系數。遮陽系數受玻璃厚度影響，其數值與玻璃阻擋陽光輻射能力呈現反比關系，如果玻璃的遮陽系數值較大的話，則太陽能輻射效果會降低，進入建筑物室內陽光量較低，這樣就很容易使建筑物的環境溫度出現下降的趨勢，一直處于比較陰冷的狀態。為此需要通過對建筑物玻璃遮陽系數的調整，加強對室內溫度環境的控制，保證建筑物內隨時處于合適的溫度環境。

4.2.4 太陽能總傳熱系數。建筑玻璃太陽能總傳熱系數通常與玻璃構件的吸熱能力有關，對太陽光直接透射與輻射強度產生影響[5]。受介質傳熱作用的影響，進入到建筑物的室內能量會逐漸提高，同時在玻璃幕墻厚度影響下，一旦進入到室內的太陽光能量提高，室內溫度就會出現失衡的現象。為使建筑玻璃材料的選擇更加科學有效，根據太陽能總傳熱系數展開選擇，逐漸提升其價值效果。

我正在吃飯，聽到鄰桌一個女生對同伴說：“什么男孩要窮養、女孩要富養都是胡說，我說啊，女人最重要的是保養。”

5 建筑玻璃光學熱工性能現場檢測技術分析

5.1 玻璃系統厚度的檢測

為避免玻璃的厚度在溫度等因素的影響下出現變化，因此需要對玻璃的邊角進行厚度的測量。在進行測量的過程中，需要注意使用的檢測儀器，分辨率要在0.5mm以內。同時，需要選擇不同的檢測點，檢測點的位置要選擇在玻璃的四個角上，進而對玻璃的構造厚度以及氣體間的層厚等參數進行檢測，在檢測的過程中，要使測點的位置與玻璃邊的距離保持在50～120mm以內。在四個檢測點得到的參數中應當取平均值。這一檢測數值的作用主要是完成驗收工作中的尺寸核驗，并且在計算熱工參數中也需要用到這一參數。此外，要將參數結果修正到0.1mm。此外，如果玻璃的形狀不是標準的，在檢測中對于檢測點的選擇，要選擇在距離頂點找50～120mm的地方，并要選擇三個以上的檢測點。

目前現場檢測設備主要有激光測厚儀、卡尺、金屬尺、超聲波測厚儀、玻璃低輻射鍍膜輻射率測量儀、中空玻璃惰性氣體分析儀、玻璃現場光熱參數綜合測量系統。

5.2 中空玻璃惰性氣體含量檢測

對于玻璃間層中空氣中的惰性氣體的檢測，在實際的工作中，需要注意的是檢測點的選擇，要保證檢測點是五個，并且要均勻選擇，同時要將檢測點與邊部的距離要控制在100mm以內。此外，最后的檢測結果要選取十個檢測點的平均值。

5.3 半球輻射率檢測

4.1.4 膜面位置。玻璃鍍膜參數檢測主要檢測玻璃鍍膜表面金屬化合物的含量，對于玻璃的光學性能進行合理判斷，滿足現場檢測要求。在玻璃鍍膜參數檢測中，可對熱反射玻璃、低輻射玻璃、導電膜玻璃進行參數檢測。檢測時可以采用儀器檢測和感應檢測的方式。儀器檢測專業性加強，檢測更加便捷。感應檢測以感應設備為主，通用設備為感應筆。

5.4 玻璃光學和熱工參數現場檢測

4.1.2 玻璃系統的平均厚度。玻璃系統的平均厚度指的是在工程現場實際的使用環境中，玻璃系統不同部位的厚度按面積的加權平均值就是平均厚度。玻璃系統平均厚度，不僅用于現場節能評估時的玻璃厚度評價，同時參與熱工參數計算。此外，玻璃的平均厚度也會影響計算傳熱系數。在測量的過程中，采用的方式是等面積均勻，需要將檢測的區域進行劃分，進而可以提高檢測結果的準確性。

5.4.2 按照上述測量方法獲得玻璃系統結構參數，包括各層玻璃厚度、各層氣體間隔層厚度、膜面位置、膜面輻射率、惰性氣體含量，并輸入光熱參數測試軟件中。

總而言之，體驗式學習的應用對于提高小學生的學習興趣以及數學教學質量具有積極作用。在應用體驗式學習的過程中，教師首先應該明確小學數學的教學目標，同時秉承以學生為主體的教學理念，通過情境教學和游戲教學方法的合理運用強化學生的自主學習，切實提升課堂教學效果。與此同時，教師應該注重學生動手操作能力的培養，可以通過動手操作推進學生的參與，并且應該在課堂中加強學生之間的探討交流，從而高效發揮體驗式教學的優勢。

5.4.3 將儀器的測試探頭分別置于被測玻璃兩側，依次進行光譜透射比、室外側光譜反射比和室內側光譜反射比測試。

看病時，周岱翰總會依次詢問3件事：吃、睡、拉。在他看來，能吃、能睡、能拉代表病人的生活狀態較好。有時，他甚至會勸病人，不該吃的東西也可適當嘗嘗。

5.4.4 儀器測試軟件對測試數據進行采集和計算，輸出測量結果，并記錄測試數據，至少應包括可見光透射比、可見光反射比、太陽能總透射比和傳熱系數。配合整窗光學與熱工參數計算，軟件還應輸出一個可導入整窗光學與熱工參數計算軟件的玻璃測試數據文件。

主桁采用不帶豎桿的華倫式三角形腹桿體系，節間長度10.5m，主桁上弦采用折線形，主桁高度10.5～17m；兩片主桁中心距為27.5m，橋面寬26m；主桁上、下弦桿及端斜桿采用箱形截面，截面內寬為800mm，內高為1400mm，采用焊接整體節點。其余斜腹桿采用箱形截面及H型截面。箱形腹桿采用對拼連接方式，H形腹板均采用插入連接連接方式。

5.5 不能現場無損測量獲得熱工參數的玻璃檢測

目前的建筑玻璃品種中，有的可以在現場直接無損測量所有光熱參數，有的只能現場無損測量光學參數而不能直接無損測量獲得熱工參數。對于不能現場無損測量獲得熱工參數的玻璃，一般使用小塊替代樣品進行實驗室測試，但無法保證小塊替代樣品與被測玻璃樣品的特性一致。可以先提供與之相同工藝相同配置的小塊替代樣品，按國家標準《建筑用節能玻璃光學及熱工參數現場測量技術條件與計算方法》GB/T 36261-2018中附錄A的規定進行小塊替代樣品與被測樣品的一致性驗證。驗證通過后，再將小塊替代樣品拆解成單片，再進行熱工參數測試[7]。

6 結束語

綜上所述，建筑玻璃是建筑物的圍護結構，其熱工性能須滿足建筑節能要求。本文通過對規范熱工性能現場檢測的必要性、建筑玻璃光學熱工性能檢測原理進行闡述，可以發現玻璃的熱工性能主要受玻璃性能參數

以及光學性能參數的影響。可以通過對玻璃系統厚度，中空玻璃惰性氣體含量，半球輻射率，玻璃遮陽系數以及玻璃傳熱系數進行檢測，進一步確定玻璃材料的光學性能，從而保證工程建設的整體質量。