GB∕T 34482-2017 建筑用鋁合金隔熱型材傳熱系數(shù)測定方法

ICS77.040.99GB/T34482—2017建筑用鋁合金隔熱型材傳熱系數(shù)測定方法中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局IGB/T34482—2017本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC243)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：廣東省工業(yè)分析檢測中心、中國質(zhì)量認(rèn)證中心廣州分中心、中國有色金屬工業(yè)協(xié)發(fā)鋁業(yè)股份有限公司、佛山市南海華豪鋁型材有限公司、廣東堅美鋁型材廠(集團)有限公司、廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公司、國家有色金屬質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。1GB/T34482—2017建筑用鋁合金隔熱型材傳熱系數(shù)測定方法GB/T4132絕熱材料及相關(guān)術(shù)語GB/T10294絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護熱板法GB/T13475絕熱穩(wěn)態(tài)傳熱性質(zhì)的測定標(biāo)定和防護熱箱法q3.3K3.4K?2GB/T34482—20174方法原理本方法基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱的原理，采用標(biāo)定熱箱法測定建筑用鋁合金隔熱型材傳熱系數(shù)。在試樣兩側(cè)的箱體(熱室和冷室)內(nèi)，分別建立規(guī)定的溫度、風(fēng)速和輻射條件，在保持熱室和冷室溫差恒定的過程中，測量熱室所消耗的能量，計算隔熱型材單位投影面積或單位長度上消耗的能量(隔熱型材的傳熱系數(shù)或隔熱型材線傳熱系數(shù)),評價隔熱型材的隔熱性能。5試驗設(shè)備與裝置5.1熱箱結(jié)構(gòu)熱箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(見圖1)應(yīng)符合GB/T13475的規(guī)定，冷室最低空氣溫度應(yīng)能控制在-25℃,熱室最高空氣溫度應(yīng)能控制在30℃,溫度控制精度為士0.3℃,應(yīng)能連續(xù)準(zhǔn)確地記錄消耗的能量。圖1熱箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖5.2感溫元件按JJG368—2000規(guī)定檢定、符合B級要求的銅-康銅熱電偶。3GB/T34482—20175.3絕熱板際值應(yīng)由生產(chǎn)廠家提供或用GB/T10294規(guī)定的方法測定。絕熱板兩側(cè)面的平行度應(yīng)不大于士0.5°。5.4試件框試件框的材質(zhì)應(yīng)符合GB/T13475的規(guī)定，導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.04W/(m·K),試件框的厚度應(yīng)不小于300mm。熱箱外壁的材質(zhì)應(yīng)符合GB/T13475的規(guī)定，導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)不大于0.04W/(m·K),熱箱外壁的厚5.6.1熱箱需標(biāo)定的參數(shù)包括熱室外壁熱流系數(shù)M?和試件框熱流系數(shù)M?。5.6.2熱箱的冷室風(fēng)機為定速風(fēng)機時，其冷室風(fēng)機的風(fēng)速應(yīng)為3m/s。按附錄A的方法進行熱室外壁熱流系數(shù)M?和試件框熱流系數(shù)M?的標(biāo)定。5.6.3熱箱的冷室風(fēng)機為可調(diào)速風(fēng)機時，按附錄B的方法設(shè)定風(fēng)速，然后按附錄A的方法進行熱室外壁熱流系數(shù)M?和試件框熱流系數(shù)M?的標(biāo)定。6試樣面積的30%。試樣的有效投影面積是指隔熱型材室內(nèi)與室外兩側(cè)金屬型材的投影面積中的較大者，單個試樣有效投影面積A?的選取示意見圖2。一次試驗采用的多個試樣的有效投影面積總和作為試樣a)示例1b)示例2c)示例3GB/T34482—2017于熱室，試樣在冷室或熱室的任何部分都不應(yīng)超出試件框的表面。以絕熱板填充多個試樣之間的間隙，應(yīng)根據(jù)型材的玻璃安裝槽的設(shè)計位置來確定絕熱板的厚度和安裝位置，安裝時絕熱板應(yīng)緊密接觸隔熱7圖3試樣的安裝示意圖7.1.2絕熱板對試樣的封裝方式應(yīng)以阻斷隔熱型材設(shè)計結(jié)構(gòu)之外的空氣對流為原則。邊緣不規(guī)則的型材，在用大塊的絕熱板連接和填充時，對不屬于型材結(jié)構(gòu)設(shè)計的小空腔應(yīng)用較小的絕熱板填充，見圖4。典型結(jié)構(gòu)的隔熱型材封裝方式示例見圖5。圖4小空腔的填充示意圖5c)示例3e)示例5g)示例7i)示例9b)示例2d)示例4f)示例6h)示例8j)示例10圖5典型結(jié)構(gòu)的隔熱型材封裝方式示例圖67.2熱電偶的安裝在熱箱空間、熱室外壁及試件框上按GB/T13475或熱箱說明書安裝熱電偶。在絕熱板上按面積均布熱電偶，見圖1。7.3熱箱試驗環(huán)境的設(shè)定設(shè)定環(huán)境溫度為20℃,環(huán)境相對濕度不大于60%。7.4熱箱試驗條件的設(shè)定在控制軟件中輸入試驗參數(shù)(包括總有效投影面積、絕熱板面積、絕熱板熱導(dǎo)率、熱室外壁熱流系數(shù)M?、試件框熱流系數(shù)M?等),設(shè)定熱室空氣溫度和冷室空氣溫度分別為20℃和-20℃,按5.6.2～5.6.3設(shè)定冷室風(fēng)機風(fēng)速。7.5數(shù)據(jù)記錄通過系統(tǒng)控制，使得環(huán)境溫度波動不大于0.5K、熱室空氣溫度波動不大于0.2K、冷室空氣溫度波動不大于0.3K,此時視為達到狀態(tài)穩(wěn)定。在狀態(tài)穩(wěn)定后每隔30min記錄能耗和各感溫元件的溫度，連續(xù)記錄6次，取各測量參數(shù)(保持熱室溫度恒定的能耗值、熱室外壁內(nèi)外表面溫度、試件框熱邊和冷邊表面溫度、熱室和冷室的空氣溫度及絕熱板熱邊和冷邊表面的溫度)的平均值作為1組數(shù)據(jù)。7.6結(jié)果計算7.6.1按式(1)計算絕熱板的熱導(dǎo)率A?,數(shù)值修約規(guī)則按GB/T8170的相關(guān)規(guī)定進行，保留2位小數(shù)。式中：An——絕熱板的熱導(dǎo)率(絕熱板熱阻的倒數(shù)),單位為瓦每平方米開[W/(m2·K)];λ——絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開[W/(m·K)];d——絕熱板的厚度，單位為米(m)。7.6.2按式(2)計算傳熱系數(shù)K,數(shù)值修約規(guī)則按GB/T8170的相關(guān)規(guī)定進行，保留2位小數(shù)。式中：K——傳熱系數(shù)，單位為瓦每平方米開[W/(m2·K)];Φin——保持熱室溫度恒定的能耗，單位為瓦(W);△θk——熱室外壁內(nèi)外表面平均溫差，單位為開(K);A?——試樣總的有效投影面積，單位為平方米(m2);A?——測試平面上絕熱板的投影面積，單位為平方米(m2)。7.6.3按式(3)計算隔熱型材線傳熱系數(shù)K?,數(shù)值修約規(guī)則按GB/T8170的相關(guān)規(guī)定進行，保留2位小數(shù)。7GB/T34482—20178GB/T34482—2017(規(guī)范性附錄)熱流系數(shù)標(biāo)定方法A.1方法概述采用約60mm厚的標(biāo)定板，變換熱室與外環(huán)境溫差、冷室與熱室溫差，計算出熱室外壁熱流系數(shù)M?和試件框熱流系數(shù)M?。A.2熱流系數(shù)標(biāo)定A.2.1按B.2.1安裝厚度約60mm的標(biāo)定板。A.2.2按B.2.2安裝熱電偶。A.2.3設(shè)定熱箱試驗環(huán)境溫度為25℃,環(huán)境相對濕度不大于60%,按7.4設(shè)定熱箱試驗條件。按7.5記錄第一次數(shù)據(jù)。A.2.4設(shè)定熱箱試驗環(huán)境溫度為20℃,保持環(huán)境濕度和熱箱試驗條件不變，按7.5記錄第二次數(shù)據(jù)。A.2.5按式(A.1)和式(A.2)聯(lián)解方程組，計算出熱室外壁熱流系數(shù)M?和試件框熱流系數(shù)M?。數(shù)值修約規(guī)則按GB/T8170的相關(guān)規(guī)定進行，保留3位小數(shù)。Φin,1=M?·△θk.1+M?·△θsur,1+Ah·△θs,s.1·A?…(A.1)Φin,2=M?·△θk,2+M?·△θyur,2+Af·△θ?,f.2·A?…(A.2)Φin,1,Φn,2——第一次和第二次記錄的熱室加熱功率，單位為瓦(W);△θek,1,△θk,2——第一次和第二次記錄的熱室外壁內(nèi)外表面平均溫差，單位為開(K);第一次和第二次記錄的試件框熱邊和冷邊表面平均溫差，單位為開(K);△θ?,f,1,△θ,,2——第一次和第二次記錄的標(biāo)定板兩邊表面的溫差，單位為開(K)。A.2.6如發(fā)現(xiàn)M?較經(jīng)驗參數(shù)有明顯偏差，則應(yīng)進行修正試驗。進行修正試驗時，設(shè)定熱室空氣溫度為20℃、冷室空氣溫度為一15℃、實驗室環(huán)境溫度為20℃,按7.5記錄第三次數(shù)據(jù)。A.2.7按式(A.3)計算試件框熱流系數(shù)M?'。數(shù)值修約規(guī)則按GB/T8170的相關(guān)規(guī)定進行，保留3位小數(shù)。Φin,2,Φin,3——第二次和第三次記錄的熱室加熱功率，單位為瓦(W);△θck,2,△θk,3——第二次和第三次記錄的熱室外壁內(nèi)外表面平均溫差，單位為開(K);△θu,2,△θur,3——第二次和第三次記錄的試件框熱邊和冷邊表面平均溫差，單位為開(K);△θ?,f,2,△θs,f,3——第二次和第三次記錄的標(biāo)定板兩邊表面的溫差，單位為開(K)。A.2.8未進行修正試驗時，記錄A.2.5計算的熱室外壁熱流系數(shù)M?和試件框熱流系數(shù)M?結(jié)果；進行了修正試驗時，記錄A.2.5計算的熱室外壁熱流系數(shù)M?和A.2.7計算的試件框熱流系數(shù)M?'。在其后的試樣測定時均應(yīng)在控制軟件中輸入已記錄的熱室外壁熱流系數(shù)和試件框熱流系數(shù)。9GB/T34482—2017板總表面熱阻達到規(guī)定值，然后采用此時的冷室風(fēng)機風(fēng)速作為后續(xù)標(biāo)定和測定時冷室風(fēng)機風(fēng)速的設(shè)B.2冷室風(fēng)機風(fēng)速設(shè)定B.2.2在熱箱空間、熱室外壁及試件框上按GB/T13475或熱箱說明書安裝熱電偶。在標(biāo)定板上按面3——試件框。B.2.3按7.3設(shè)定熱箱試驗環(huán)境。(例如熱室空氣溫度為20℃、冷室空氣溫度為一10℃)。B.2.5按7.5記錄試驗數(shù)據(jù)。B.2.6按式(B.1)計算標(biāo)定板(絕熱板)的熱阻Ra:GB/T34482—2017…………(B.1)式中：Rca——標(biāo)定板的熱阻，單位為平方米開每瓦(m2·K/W);d——標(biāo)定板的厚度，單位為米(m);λ——標(biāo)定板的導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開[W/(m·k)]。B.2.7按式(B.2)計算穿過標(biāo)定板的熱流密度qa:…………(B.2)式中：qc——穿過標(biāo)定板的熱流密度，單位為瓦每平方米(W/m2);B.2.8按式(B.3)計算在一定的冷室風(fēng)速下標(biāo)定板的總表面熱阻R,t。