ICS91.040.01 P31 中华人民共和国国家标准 GB/T30592—2014 透光围护结构太阳得热系数检测方法 Testmethodforsolarheatgaincoefficientoftransparentenvelope 2014-06-09发布 2014-12-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。 本标准由全国建筑构配件标准化技术委员会(SAC/TC454)归口。 本标准主要起草单位:中国建筑科学研究院、宝业集团浙江建设产业研究院有限公司。 本标准参加起草单位:广东省建筑科学研究院、福建省建筑科学研究院、上海市建筑科学研究院(集 团)有限公司、浙江省建设工程质量检验站有限公司、四川省建筑科学研究院、广州市建筑科学研究院有 限公司、江苏省建筑工程质量检测中心有限公司、清华大学、新疆大学、沈阳合兴检测设备有限公司、北 京国奥时代新能源技术发展有限公司、深圳市方大装饰工程有限公司、中国建筑材料科学研究院、北京 市可持续发展促进会、北京中建建筑科学研究院有限公司、大连市建筑科学研究设计院股份有限公司、 山东省建筑设计研究院、海南南光集团有限公司、浙江瑞明节能门窗股份有限公司、苏州市中信节能与 环境检测研究发展中心有限公司、北京新立基真空玻璃技术有限公司。 本标准主要起草人:刘月莉、余亚超、赵士怀、王德福、曹毅然、马扬、杨燕萍、刘晖、林波荣、汤高举、 任俊、张亚挺、赵勇、袁涛、赵岩、吕荣菊、闫文蕾、曾晓武、刘正权、段恺、董呈明、高汉民、解勇、张忠伟、 蒋毅、肖伟、杨玉忠、潘振、孙立新、赵青、姜轶斌、张建军。 ⅠGB/T30592—2014 透光围护结构太阳得热系数检测方法 1 范围 本标准规定了透光围护结构太阳得热系数检测中的术语和定义、检测方法、数据处理以及检测 报告。 本标准适用于采用人工模拟光源对透光围护结构太阳得热系数的检测。 注:如采用自然光源对透光围护结构太阳得热系数进行检测,其检测装置可参照附录A。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2680 建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有 关窗玻璃参数的测定 GB/T4132 绝热材料及相关术语 GB/T4271—2007 太阳能集热器热性能试验方法 GB/T17683.1 太阳能 在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准 第1部分:大气质量1.5 的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度 3 术语和定义 GB/T4132确立的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 透光围护结构 transparentenvelope 太阳光可直接透入室内的建筑外围护结构件,如建筑外窗、透明幕墙、外门及玻璃砖砌体等结构。 3.2 太阳得热量 solarheatgain 经由透光围护结构进入室内的太阳能量,包括透过的太阳辐射得热和进入室内的传热两部分。 3.3 太阳得热系数 solarheatgaincoefficient SHGC 通过透光围护结构进入室内的太阳得热量与投射在其表面的太阳辐射能通量之比值。 3.4 热计量箱 thermalcalorimeter 用于计量通过透光围护结构进入室内太阳得热量的装置,由绝热外壁、冷却水循环系统、自动控制 系统和热计量系统构成。 3.5 太阳辐射照度 solarirradiance 投射到围护结构表面单位面积上的太阳辐射能通量。 1GB/T30592—2014 3.6 人工模拟光源 artificiallightsource 模拟太阳光辐射能量的人工辐射光源,其光谱与AM1.5的太阳光谱300nm~2500nm波段相似。 3.7 大气质量1.5 airmass1.5;AM1.5 表示实际观察者与太阳之间路径中的大气质量和该观察者位于海平面上、在标准大气压下太阳正 位于头顶时的大气质量之比为1.5。其适用的条件为:物体表平面与太阳之间的AM等于1.5,视场角 为5.8°。 注:地面反照率取0.2。 4 检测方法 4.1 原理 基于稳态传热原理,在一个热室内采用人工光源模拟太阳光辐射,计量通过透光围护结构进入热计 量箱内的太阳得热量。该得热量与投射到试件表面的太阳辐射能通量之比,即为透光围护结构的太阳 得热系数。 4.2 检测装置 4.2.1 构成 检测装置主要由控制室、热室和环境空间构成,主要包括人工模拟光源、热计量箱、集热器及冷却水 循环系统等,见图1。 说明: Ⅰ———控制室; Ⅱ———热室; Ⅲ———环境空间; 1———数据采集及控制系统; 2———热室空调系统; 3———排风系统; 4———人工模拟光源; 5———热室空气温度测点; 6———试件框; 7———热计量箱体; 8———集热器; 9———环境空间空调系统; 10———制冷机组; 11———冷却水循环系统; 12———风扇; 13———热计量箱内空气温度测点; 14———试件; 15———移动支架。 图1 太阳得热系数检测装置示意 2GB/T30592—2014 4.2.2 热室 热室内设置人工模拟光源和空调系统,通过控制系统的调节作用,使室内空气温度稳定在25℃± 0.5℃。当无法满足时,可控制在25℃~28.0℃,温度波动幅度不大于0.5K。 4.2.3 人工模拟光源 4.2.3.1 人工模拟光源由光源系统、排热系统及移动支架组成。人工模拟光源应能前后、左右方向移 动,其有效照射范围应大于试件。 4.2.3.2 光源系统由短弧氙灯或镝灯与滤光镜等组成,模拟太阳光应满足GB/T17683.1中规定的 AM1.5的光谱分布要求。 4.2.3.3 光源应垂直试件表面,通过调节光源系统电流改变光源辐射照度。 4.2.3.4 试件表面接收到的辐射照度应均匀分布。辐射照度分布不均匀度应满足±5%以内的要求,当 其不均匀度大于5%时,应按照附录B的规定进行调整。 4.2.3.5 人工模拟光源背部设置排风系统。该系统应满足及时排除光源散热的需要。 4.2.4 环境空间 热计量箱设置在环境空间内。通过该空间内设置的空调系统,保证其空气温度与热计量箱内温度 之差不大于0.5K。 4.2.5 热计量箱 4.2.5.1 热计量箱壁板由匀质材料组成,其热阻值不宜小于10.0m2·K/W。 4.2.5.2 热计量箱体构造应进行绝热处理。 4.2.5.3 设置风扇保证热计量箱内空气温度分布均匀。风扇的设置,应满足热计量箱侧试件表面风速 不大于1m/s。 4.2.5.4 热计量箱内设置空气冷却装置,通过控制冷却水参数(进水温度、流量)保证箱内的空气温度在 设定范围内,且温度波动幅度不大于0.5K。 4.2.5.5 应按附录C的规定进行热计量箱热流系数标定。 4.2.6 集热器 4.2.6.1 集热器表面的太阳辐射吸收系数ρs应大于或等于0.95。 4.2.6.2 集热器的面积应能保证进入热计量箱内的辐射热量被及时吸收并带走,其角系数φ不应低于 0.9。 4.2.7 冷却水循环系统 4.2.7.1 冷却水循环系统主要由温度传感器、集热器、流量计、循环水泵和制冷机组构成。通过控制冷 却水温度和流量调节热计量箱内空气与冷却水的换热量,保证热计量箱内温度稳定。其原理见图2。 3GB/T30592—2014 说明: Ⅰ———热计量箱; 1———集热器; 2———进水温度测点; 3———制冷机组; 4———循环水泵; 5———流量计; 6———出水温度测点。 图2 冷却水系统原理图 4.2.7.2 通过计量冷却循环水进、出水温度及流量,计算太阳得热量。流量计的精度不低于0.5级,温 度传感器的精度为±0.1℃。 4.2.8 试件框 4.2.8.1 试件框构造应进行断热处理,其热阻值不宜小于10.0m2·K/W。 4.2.8.2 试件框的洞口尺寸不宜小于3800mm×2200mm,其厚度不应小于200mm。 4.3 检测程序 4.3.1 试件准备 4.3.1.1 被检试件为一件。试件的构造、尺寸和玻璃种类及型材颜色应符合产品设计和组装要求。 4.3.1.2 试件安装后,应采用聚苯乙烯泡沫塑料条等将试件与试件框间空隙进行填塞、密封,并采用胶 带对试件开启缝进行双面密封。 4.3.2 试验条件 4.3.2.1 热室控制温度宜设定为24.5℃~28.5℃范围内某一温度值,温度波动幅度不宜大于0.5K。 4.3.2.2 热计量箱内空气温度设定为24.5℃~25.5℃范围内某一温度值,温度波动幅度不应大 于0.3K。 4.3.2.3 试件热室侧表面太阳辐射照度控制范围为500W/m2~700W/m2,热室侧表面风速不宜大于 3m/s。 4.3.3 试验步骤 4.3.3.1 按照附录B的规定,进行人工模拟光源辐射照度分布不均匀度调试。 4.3.3.2 检查试件安装符合规定后,调整人工模拟光源与试件的距离满足实验要求。 4.3.3.3 装置启动顺序如下: 4GB/T30592—2014 a) 启动环境空间和热室空调设备及控制系统; b) 打开人工模拟光源、排风系统和热计量箱内设备; c) 启动热计量箱内的风扇、冷却水循环系统等相关设备。 4.3.3.4 调整试件热室侧表面风速不大于3m/s。 4.3.3.5 测量各控温点温度,检查判断是否稳定。 4.3.3.6 当热室和热计量箱内空气温度稳