漏風(fēng)vs結(jié)露超低能耗建筑外窗實(shí)測(cè)問(wèn)題分析

超低能耗建筑是我國(guó)節(jié)能建筑重要發(fā)展趨勢(shì)，但建筑外窗卻缺乏工程應(yīng)用數(shù)據(jù)提供參考。本文給出了目前超低能耗建筑外窗存在的典型問(wèn)題和相應(yīng)分析。1、背景超低能耗建筑是我國(guó)節(jié)能建筑發(fā)展的重要趨勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)已有典型示范階段進(jìn)入到規(guī)?；茝V階段。然而，國(guó)內(nèi)被動(dòng)式超低能耗示范建筑的實(shí)際運(yùn)行情況缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為其他工程提供參考，作為超低能耗建筑節(jié)能效果最薄弱部件的建筑外窗更是如此。建筑外窗節(jié)能性能主要包括保溫性能和氣密性能。保溫性能以傳熱系數(shù)表征，與外窗玻璃和型材配置、加工和安裝質(zhì)量有關(guān)；氣密性能與外窗窗型設(shè)計(jì)、材質(zhì)、組裝和安裝質(zhì)量有關(guān)。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)某幾個(gè)典型的超低能耗建筑用外窗節(jié)能性能測(cè)試評(píng)估的基礎(chǔ)上，給出了目前超低能耗建筑外窗存在的典型問(wèn)題和相應(yīng)分析，對(duì)國(guó)內(nèi)超低能耗建筑用外窗的設(shè)計(jì)和安裝具有重要參考價(jià)值。2、測(cè)試方法2.1

外窗傳熱系數(shù)測(cè)試評(píng)估外窗傳熱系數(shù)評(píng)估以實(shí)驗(yàn)室測(cè)試報(bào)告數(shù)據(jù)為主，沒(méi)有測(cè)試報(bào)告的采信外窗節(jié)點(diǎn)模擬計(jì)算數(shù)據(jù)。外窗傳熱系數(shù)測(cè)試依據(jù)GB/T8484進(jìn)行，節(jié)點(diǎn)模擬計(jì)算依據(jù)JGJ/T151-2008進(jìn)行。2.2

外窗空氣滲漏普測(cè)外窗空氣滲漏普測(cè)采用紅外熱像儀定性測(cè)試。測(cè)試是在冬季室外溫度較低的情況下進(jìn)行的，外窗存在滲漏時(shí)，室內(nèi)側(cè)的紅外熱像圖會(huì)存在明顯的低溫區(qū)域，可簡(jiǎn)便、迅速地評(píng)估外窗的氣密性能。2.3

外窗氣密性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是外窗氣密性能的定量評(píng)估手段，依據(jù)JG/T211進(jìn)行。2.4

外窗內(nèi)表面溫度監(jiān)測(cè)外窗內(nèi)表面溫度監(jiān)測(cè)是對(duì)外窗內(nèi)表面各點(diǎn)在連續(xù)時(shí)間段內(nèi)溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)試外窗熱工薄弱環(huán)節(jié)；方法是在外窗的內(nèi)外表面典型點(diǎn)粘貼溫度傳感器，并連續(xù)采集溫度數(shù)據(jù)。2.5

外窗內(nèi)表面結(jié)露檢查通過(guò)目測(cè)檢查外窗內(nèi)表面是否存在結(jié)露問(wèn)題，并拍照留證，超低能耗建筑不允許外窗室內(nèi)表面結(jié)露。3、測(cè)試結(jié)果分析3.1

外窗傳熱系數(shù)測(cè)試評(píng)估結(jié)果及分析典型工程外窗配置及傳熱系數(shù)評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表1。表1

典型工程外窗傳熱系數(shù)評(píng)估結(jié)果由表1可知，幾個(gè)典型被動(dòng)式低能耗示范工程的外窗傳熱系數(shù)均小于1.0W/(m2·K)。由于測(cè)試當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)尚無(wú)超低能耗建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)參數(shù)主要參考德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為外窗傳熱系數(shù)低于0.8W/(m2·K)或1.0W/(m2·K)即可。事實(shí)上，我國(guó)不同地區(qū)的氣候條件遠(yuǎn)復(fù)雜于德國(guó)，所以，超低能耗建筑用外窗傳熱系數(shù)還需要根據(jù)我國(guó)不同氣候地區(qū)的條件確定。3.2

外窗空氣滲漏普測(cè)結(jié)果及分析以某超低能耗建筑為例，共選取6個(gè)房間對(duì)外窗進(jìn)行普測(cè)，選取外窗的房間為：(1)房間1：某棟-1單元-102房間；(2)房間2：某棟-1單元-1102房間；(3)房間3：某棟-3單元-102房間；(4)房間4：某棟-3單元-301房間；(5)房間5：某棟-3單元-302房間；(6)房間6：某棟-3單元-1101房間。六個(gè)房間普測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。其中三個(gè)房間外窗存在嚴(yán)重漏風(fēng)現(xiàn)象，另三個(gè)房間外窗無(wú)明顯漏風(fēng)現(xiàn)象。表2

六個(gè)房間外窗空氣滲漏普測(cè)結(jié)果外窗漏風(fēng)分兩種情況：(1)

外窗窗扇處漏風(fēng)，見(jiàn)圖1，應(yīng)為外窗型材翹曲變形所致。(2)

外窗與墻體接縫處漏風(fēng)，見(jiàn)圖2，應(yīng)為安裝密封缺陷所致。3.3

外窗氣密性測(cè)試結(jié)果及分析氣密性測(cè)試首先將試件外表面縫隙用膠帶全部密封，測(cè)出系統(tǒng)附加空氣滲透量；再將試件室外側(cè)膠帶去除，測(cè)出總空氣滲透量；計(jì)算得到單位縫長(zhǎng)空氣滲透量和單位面積空氣滲透量。測(cè)試過(guò)程見(jiàn)圖3，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。圖3

現(xiàn)場(chǎng)氣密性測(cè)試過(guò)程表3

幾個(gè)典型工程外窗氣密性能測(cè)試結(jié)果由表3可以看出，其中兩個(gè)工程采用塑料窗，氣密性能為7級(jí)；一個(gè)工程為鋁木復(fù)合窗，氣密性能為8級(jí)。3.4

外窗內(nèi)表面溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析以某工程為例，測(cè)試時(shí)間為冬季連續(xù)5天。選取某一典型外窗試件進(jìn)行內(nèi)外表面溫度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究，溫度測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖4。圖4

內(nèi)表面溫度測(cè)點(diǎn)布置（測(cè)點(diǎn)9為空氣測(cè)點(diǎn)）試驗(yàn)從2月4日18:00開(kāi)始到2月8日18:00結(jié)束，共采集4天完整數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)總體曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖5。圖5

外窗內(nèi)外表面溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由圖5可以看出，玻璃邊緣溫度明顯偏低且波動(dòng)幅度偏大，說(shuō)明玻璃邊緣處為熱工薄弱環(huán)節(jié)。玻璃中心溫度波動(dòng)幅度大，且晚上低于外窗玻璃邊緣外的其它點(diǎn)溫度，中午高于外窗除玻璃邊緣外的其它測(cè)點(diǎn)，說(shuō)明玻璃中心保溫效果較型材略差。選取某天溫度較高的時(shí)刻10:00和溫度較低時(shí)刻3:00進(jìn)行分析。某天空氣溫度較高時(shí)刻10:00外窗內(nèi)表面溫度分布見(jiàn)圖6；某天空氣溫度較低時(shí)刻3:00外窗內(nèi)表面溫度分布見(jiàn)圖7。由圖6、圖7可以看出，在一天溫度較高時(shí)刻和溫度較低時(shí)刻，外窗內(nèi)表面玻璃邊緣溫度均明顯偏低，說(shuō)明玻璃邊緣為外窗的熱工薄弱環(huán)節(jié)，需加以改進(jìn)。3.5

外窗內(nèi)表面結(jié)露檢查結(jié)果及分析超低能耗建筑既要極大地降低建筑能耗，又要保證居住舒適度。外窗內(nèi)表面溫度過(guò)低會(huì)由于冷輻射引起居住不舒適感，也有可能導(dǎo)致外窗結(jié)露。因此室內(nèi)空氣溫度、外窗內(nèi)表面溫度和室內(nèi)空氣濕度是控制重點(diǎn)。某示范工程用外窗內(nèi)表面結(jié)露檢查見(jiàn)圖8。圖8

外窗玻璃邊緣結(jié)露現(xiàn)象由圖8可知，該工程用外窗玻璃邊緣存在嚴(yán)重的結(jié)露現(xiàn)象，實(shí)際檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)該工程幾乎每個(gè)窗均存在不同程度的結(jié)露。該工程測(cè)試時(shí)室外空氣溫度為-20℃左右，外窗的傳熱系數(shù)為0.8W/(m2·K)。該外窗的傳熱系數(shù)指標(biāo)達(dá)到了德國(guó)超低能耗建筑用窗的要求，但由于冬季氣溫遠(yuǎn)低于德國(guó)，導(dǎo)致外窗出現(xiàn)結(jié)露問(wèn)題。4、結(jié)論根據(jù)對(duì)我國(guó)超低能耗建筑用外窗的性能測(cè)試和評(píng)估結(jié)果，可得結(jié)論如下：(1)測(cè)試評(píng)估結(jié)果表明，我國(guó)幾個(gè)典型被動(dòng)式超低能耗示范建筑用外窗的傳熱系數(shù)K值小于1.0W/(m2·K)；但是達(dá)到德國(guó)超低能耗建筑指標(biāo)的外窗，在國(guó)內(nèi)某些地區(qū)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露等問(wèn)題，說(shuō)明我們需要研究確定適合于我國(guó)不同地區(qū)的超低能耗建筑用窗的傳熱系數(shù)指標(biāo)。(2)現(xiàn)場(chǎng)氣密普測(cè)表明，個(gè)別外窗存在型材變形導(dǎo)致嚴(yán)重漏風(fēng)問(wèn)題，說(shuō)明超低能耗建筑用外窗應(yīng)保證型材保存和加工環(huán)境、表面處理質(zhì)量。(3)外窗氣密性測(cè)試表明，鋁木復(fù)合窗和塑料窗的氣密性較高，達(dá)到了7級(jí)或8級(jí)的水平(最高為8級(jí))。(4)內(nèi)表面溫度測(cè)試結(jié)果表明，玻璃中心與邊緣溫差較大，部分外窗玻璃邊緣有結(jié)露現(xiàn)象，說(shuō)明超低能耗建筑