1.1　原理

1.1.1　传热系数检测

根据稳定传热原理，采用标定热箱法检测建筑幕墙传热系数。

将标定热箱试验装置（以下简称“试验装置"）放置在可控温度的环境中。幕墙试件安装在试验装置的热箱与冷箱之间，其两侧分别模拟建筑物冬季室内空气温度和气流状况以及室外空气温度和气流速度。利用已知热阻的标准试件，通过标定试验（见GB/T 8484-2008附录A）确定试验装置的热箱外壁传热的热流系数(M1)以及试件框壁传热和迂回热损失产生的热流系数（M2)。

根据稳定传热状态下测量的各项参数，与经修正的投入热量计算得到建筑幕墙传热系数。

1.1.2　抗结露因子检测

根据稳定传热原理，采用标定热箱法检测玻璃幕墙抗结露因子。

将玻璃幕墙试件安装在可控温度环境的试验装置上。试验装置除模拟5.1.1规定的室内、外环境条件外，还应能够控制热箱内空气的相对湿度。在试件两侧各自保持稳定的空气温度、相对湿度、气流速度和热辐射条件下，测量试件玻璃热侧表面温度、试件框架热侧表面温度、热箱空气温度和冷箱空气温度，通过计算得到玻璃幕墙试件的抗结露因子。

1.2　检测装置

1.2.1　检测装置组成

检测装置主要由热箱、冷箱、试件框、除湿系统和环境空间五部分组成，如图5.1所示。

1. 1 —— 试件框                        2 —— 试件
2. 3 —— 隔风板                        4 —— 冷箱加热设备
3. 5 —— 蒸发器                        6—— 冷冻机
4. 7 —— 风机                          8 —— 离心风机
5. 9 —— 挡风隔板                      10 —— 可调送风口
6. 11 —— 热箱加热设备                  12—— 滑轮
7. 13 —— 除湿机                        14—— 空调器
8. 15—— 吊装设备                       16 —— 控制台

                 图5.1建筑幕墙传热系数与抗结露因子检测装置

1.2.2　热箱

1.2.2.1　热箱开口尺寸不宜小于4600 mm×4700 mm（宽×高），进深尺寸不小于1500 mm。

1.2.2.2　热箱外壁结构所采用的材料要求同GB/T 8484中相应规定。

1.2.2.3　热箱应可灵活水平移动。

1.2.2.4　加热设备采用交流稳压电源供电，热箱加热功率的计量表精度等级不得低于0.5级。

1.2.2.5　送风系统通过可调送风口控制热箱内风速，保证距试件框热侧表面50 mm平面平均风速在0.2±0.1 m/s范围内。

1.2.2.6　采用除湿系统控制热箱内空气相对湿度。设置湿度计测量热箱内空气相对湿度，湿度计的测量精度为±5%。

1.2.2.7　在抗结露因子检测全过程中，应保证热箱内相对湿度不大于25%。除湿系统原理见GB/T 8484。

1.2.3　试件框

1.2.3.1　试件框洞口尺寸宜为3600 mm×4200 mm（宽×高）。

1.2.3.2　试件框应采用不吸湿、均质的保温材料制作。其热阻值不小于7.0 ，密度在20～40 kg/m3范围内。

1.2.3.3　安装试件的洞口下部平台宽度宜为300 mm。平台及洞口周边的面板应采用不吸水、导热系数不大于0.25 的材料制作。

1.2.4　冷箱

1.2.4.1　冷箱开口外边缘尺寸应与试件框外边缘尺寸相同，进深以能容纳制冷、加热及气流组织设备为宜。

1.2.4.2　冷箱外壁所采用的材料要求同GB/T 8484中相应规定。

1.2.4.3　冷箱内设置蒸发器或引入冷空气进行降温。蒸发器下部应设置排水孔或盛水盘。

1.2.4.4　利用隔风板和风机进行强迫对流，形成沿试件表面自上而下的均匀气流，隔风板与试件框冷侧表面距离宜能调节。

1.2.4.5　隔风板应采用热阻值不小于1.0 的复合板制作，隔风板面向试件的表面，其总的半球发射率ε值应大于0.85。隔风板的宽度根据冷箱内净宽度确定。

1.2.5　感温元件

1.2.5.1　采用铜—铜镍热电偶作为温度测量感温元件，其测量不确定度应小于0.1k。

1.2.5.2　铜—铜镍热电偶制作所使用的材料和制作要求以及校验规定见GB/T 8484。

1.2.5.3　热电偶布置

1）空气温度测点要求如下：

   a)热箱内应沿竖向设置三层热电偶作为空气温度测点，每层均匀布置4个测点；

   b)冷箱空气温度测点应布置在符合GB/T 13475规定的平面内，与试件安装洞口对应的面积上均匀布置16个测点。

   c)测量空气温度的热电偶感应头，均应进行热辐射屏蔽。

  2）表面温度测点要求如下：

   a)热箱每个外壁的内、外表面分别对应布置8个温度测点。

   b) 试件框热侧、冷侧表面分别对应布置8温度测点。测点宜根据试件框宽度取中设置。   

   c) 热箱和冷箱内应分别设置不少于12个和6个活动温度测点，以供测量试件热侧和填充板表面温度使用。

   d) 测量表面温度的热电偶感应头应连同至少100 mm长的铜、铜镍引线一起，紧贴在被测表面上。粘贴材料的总的半球发射率ε值应与被测表面的ε值相近。

  3）测量同一温度的热电偶可分别并联。凡是并联的热电偶，各热电偶引线电阻必须相等，各点所代表被测的面积应相同。

1.2.6　风速测量

1.2.6.1　采用热球风速仪测量热箱和冷箱内的风速。

1.2.6.2　热箱内风速测点应设在距试件框热侧表面50 mm平面、与冷箱空气温度测点相对应的位置。

1.2.6.3　冷箱内风速测点位置与冷箱空气温度测点位置相同。不必每次试验都测定冷箱风速。当风机型号、安装位置、数量及隔风板位置发生变化时，应重新进行测量。

1.2.7　环境空间

1.2.7.1　试验装置应设置在装有空调设备的实验室内，以保证热箱外壁内、外表面加权平均温差小于1.0 k。

1.2.7.2　实验室围护结构应有良好的保温性能和热稳定性。墙体及屋顶应进行绝热处理，并应避免太阳光直射入室内。

1.2.7.3　热箱外壁与周边壁面之间宜留有不小于1000 mm的空间。

1.2.8　标定

传热系数试验装置应定期进行热流系数的标定,标定试验的相关规定见GB/T 8484。

1.3　性能试验

1.3.1　传热系数试验

1.3.1.1　试件安装

1.3.1.1.1　试件的尺寸及构造应符合产品设计和组装要求，不得附加任何多余配件或特殊组装工艺。

1.3.1.1.2　试件宽度不宜少于两个标准水平分格，试件高度应包括一个层高，试件组装应和实际工程相符，且代表典型部分的性能。

1.3.1.1.3　试件的安装应符合设计要求，包括典型的接缝和可开启部分，并且试件上可开启部分占试件总面积的比例应与实际工程相符。

1.3.1.1.4　安装时，幕墙试件热侧表面应与试件框热侧表面平齐，且安装方向与实际工程一致。试件的可开启缝应采用透明塑料胶带双面密封。

1.3.1.1.5　构件式幕墙试件安装方法

• 构件式幕墙的单根边部立柱和单根边部横梁应采用具有一定强度的木料（或其它同类材料）制作，木料的物理性能满足试验要求。
• 采用螺钉将幕墙板块与木料进行固定，其安装节点详见图A.1“试件立面图"中索引。

1.3.1.1.6　单元式幕墙试件安装方法

单元式幕墙的安装节点详见图A.1“试件立面图"中索引。

1.3.1.1.7　幕墙试件安装到位后，用保温材料将幕墙试件与箱体洞口间空隙填实，试件与试件洞口周边之间的缝隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料条填塞，并密封。

1.3.1.1.8　当试件面积小于试件框洞口面积时，宜用与试件厚度相近、已知热导率Λ 值的聚苯乙烯泡沫塑料板填塞后，密封。并且，在聚苯乙烯泡沫塑料板两侧表面粘贴一定数量的铜—康铜热电偶，测量两表面的平均温差，以计算通过该板的热损失。

1.3.1.1.9　当进行传热系数检测时，宜在试件热侧表面适当部位布置热电偶，作为参考温度点。

1.3.1.2　试验条件

1.3.1.2.1　热箱空气温度设定、温度波幅和相对湿度的要求同GB/T 8484中相应规定。

1.3.1.2.2　热箱内与试件框热侧表面距离50 mm平面内的平均风速为0.2±0.1 m/s。

1.3.1.2.3　冷箱空气温度设定、温度波幅和气流速度的要求同GB/T 13475中相应规定。

1.3.1.3　试验步骤

1.3.1.3.1　检查热电偶是否完好。

1.3.1.3.2　启动检测装置，设定热箱、冷箱和环境空气温度。

1.3.1.3.3　监测各控温点温度，使热箱、冷箱和环境空气温度达到设定值。当温度达到设定值后，如果逐时测量得到热箱和冷箱的空气平均温度和每小时变化的值不大于0.3℃，温差和每小时变化的值均不大于0.3 k，且上述温度和温差的变化不是单向变化，则表示传热已达到稳定状态。

1.3.1.3.4　传热过程稳定之后，每隔30分钟测量一次参数、、、、、,共测六次。

1.3.1.3.5　测量结束之后，记录热箱内空气相对湿度，试件热侧表面及玻璃夹层结露或结霜状况。

1.3.1.4　数据处理

1.3.1.4.1　取参数、、、、、六次测量的平均值。

1.3.1.4.2　幕墙传热系数K值〔〕按式（1）计算：

式中 ：

     ——加热设备投入电功率，W；

    ——送风机电机发热量，W (通过标定获得) ；

    M1  ——由标定试验确定的热箱外壁热流系数，W/K（见GB/T 8484）；

    M2 ——由标定试验确定的试件框热流系数，W/K（见GB/T 8484）；

    ——热箱外壁内、外表面加权平均温度之差，k；     

    ——试件框热侧、冷侧表面加权平均温度之差，k；

S ——填充板的面积，m2；

      Λ——填充板的热传导率，；

    ——填充板热侧表面与冷侧表面的平均温差，k；

      A——试件面积，m2； 

     ——热箱空气平均温度与冷箱空气平均温度之差，k。

、的计算见GB/T 8484。当试件面积小于试件洞口面积时，式（1）中分子（S`·Λ·）

项为通过聚苯乙烯泡沫塑料填充板的热损失。

1.3.1.5　试验数据表示

幕墙传热系数K值取两位有效数字。

1.3.2　抗结露因子检测

1.3.2.1　试件安装

1.3.2.1.1　玻璃幕墙试件安装位置、安装方法与本标准第5.3.1.1条要求相同。

1.3.2.1.2　应在试件的框架和玻璃热侧表面共布置20个热电偶（、、…、、见本标准附录B)，供计算使用。

1.3.2.2　试验条件

1.3.2.2.1　热箱空气平均温度设定为20±0.5 ℃，温度波动幅度不应大于±0.3 ℃；

1.3.2.2.2　热箱空气相对湿度应小于等于25%。

1.3.2.2.3　冷箱空气温度设定、温度波幅和气流速度的要求同GB/T 8484中相应规定。

1.3.2.2.4　试件冷侧总压力与热侧静压力之差在0±10 Pa之间。

1.3.2.3　试验步骤

1.3.2.3.1　检查热电偶是否完好。

1.3.2.3.2　启动检测设备和冷、热箱的温度自控系统，设定冷、热箱和环境空气平均温度分别为-20℃、20℃和20℃。

1.3.2.3.3　当冷、热箱空气温度达到-20±0.5℃和20±0.5℃后，每隔30分钟测量各控温点温度，检查是否稳定。

1.3.2.3.4　当冷、热箱空气温度达到稳定时，启动热箱控湿装置，保证热箱内的zui大相对湿度≤25%。

1.3.2.3.5　2小时后，如果逐时测量得到热箱和冷箱的空气平均温度和每小时变化的值与与标准条件相比不超过±0.3℃，总热量输入变化不超过±2%，则表示抗结露因子检测过程已经处于稳定传热传湿过程。

1.3.2.3.6　抗结露因子检测过程稳定之后，每隔5分钟测量一次参数、、、、…、、 值 ，共测六次。

1.3.2.3.7　测量结束之后，记录试件热侧表面及玻璃夹层结露、结霜状况。

1.3.2.4　数据处理

1.3.2.4.1　取参数、、、、…、六次测量的平均值。

1.3.2.4.2　试件抗结露因子值按下列公式计算：

                                        ……（2）

                                           …… （3）

式中 ：  ——试件玻璃的抗结露因子；

——试件框架的抗结露因子；

     ——热箱内空气平均温度，℃；

 ——冷箱内空气平均温度，℃；

 ——试件的玻璃热侧表面平均温度，℃；

 ——试件的框架热侧表面平均温度的加权值，℃。

 5.3.2.4.3 试件的框架热侧表面平均温度的加权值

试件的框架热侧表面平均温度的加权值由14个规定位置的内表面温度平均值（）和4个位置非确定的、相对较低的框架温度平均值（）计算得到。

可通过式（4）计算得到：

             ＝（1－）+ ·                          (4)

式中：

——加权系数，它给出了和之间的比例关系，其计算式如下：

                            (5)

其中，为冷箱的空气平均温度，℃；加权因子为 0.4。

1.3.2.5　试验数据表示

1.3.2.5.1　抗结露因子是由加权的玻璃幕墙框平均温度（或玻璃的平均温度）分别与冷箱的空气温度和热箱的空气温度进行计算得到，试件抗结露因子值取与中较低值。

1.3.2.5.2　玻璃幕墙抗结露因子值取2位有效数字。