本發(fā)明涉及門窗檢測(cè),尤其涉及一種隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù):
1、隨著城市化進(jìn)程的加速以及建筑行業(yè)對(duì)安全性、節(jié)能性要求的不斷提高,現(xiàn)代建筑對(duì)門窗材料的選擇提出了更為嚴(yán)格的要求。特別是對(duì)于高層建筑而言,門窗不僅要具備良好的隔熱性能,以減少能源消耗,還需要具有優(yōu)良的防火功能、足夠的強(qiáng)度和完整性,以保障居住者的生命財(cái)產(chǎn)安全。
2、目前市場(chǎng)上的門窗強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)備大多只能夠單一地檢測(cè)某一方面的性能,例如抗風(fēng)壓性能或耐火性能,而缺乏一套集成化的測(cè)試系統(tǒng),能將一塊鋁合金門窗進(jìn)行風(fēng)壓、沖擊、隔熱及耐火等多項(xiàng)性能有序的測(cè)試,并且根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。此外,現(xiàn)有的檢測(cè)方法往往采用定性的描述而非定量的分析,導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不夠精確,難以滿足現(xiàn)代建筑高標(biāo)準(zhǔn)的需求;更重要的是,現(xiàn)有技術(shù)中缺少對(duì)測(cè)試過程中門窗表面溫度分布均勻性的考量,這在實(shí)際應(yīng)用中可能導(dǎo)致誤判門窗的隔熱性能。
3、因此,有必要設(shè)計(jì)一種新的檢測(cè)裝置及方法,以克服上述不足,實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁合金門窗強(qiáng)度更全面、更精準(zhǔn)的評(píng)估。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于以上技術(shù)問題中的至少一項(xiàng),本發(fā)明提供了一種隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)裝置及方法,采用將單塊門窗有順序的進(jìn)行多項(xiàng)測(cè)試并綜合結(jié)果判斷的方式來提高鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)的準(zhǔn)確率。
2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)裝置,包括:
3、風(fēng)壓模塊:包括壓力發(fā)生器和密封室,用于模擬風(fēng)壓來進(jìn)行門窗的抗風(fēng)壓性能測(cè)試;
4、沖擊模塊:包括沖擊錘和測(cè)試平臺(tái),用于進(jìn)行門窗的抗沖擊性能測(cè)試;
5、隔熱耐火模塊:包括溫度控制室和高溫爐,用于進(jìn)行門窗的隔熱性能、耐火性能測(cè)試;
6、測(cè)量模塊:包括紅外線測(cè)溫儀和加速度計(jì),用于測(cè)量門窗表面的溫度和門窗的形變程度;
7、數(shù)據(jù)處理判斷模塊;用于處理所述測(cè)量模塊測(cè)量的數(shù)據(jù),計(jì)算各個(gè)性能的得分和強(qiáng)度總分s,并且根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度σ和強(qiáng)度總分s判斷門窗強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)。
8、進(jìn)一步地,加速度計(jì)安裝在門窗不直接受到壓力和沖擊的那一面。
9、進(jìn)一步地,沖擊錘可以提供不同重量和速度的沖擊能量;隔熱耐火模塊還包括熱成像儀,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控門窗在高溫條件下的溫度分布。
10、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,還提供了一種隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,包括以下步驟:
11、s10:設(shè)定最大允許變形量la、最大允許溫差ta、最小耐火時(shí)間tm、最大允許形變量fa;設(shè)定最高風(fēng)壓等級(jí)、沖擊能量、溫度范圍和標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度σ;準(zhǔn)備一塊待測(cè)門窗;
12、s20:待測(cè)門窗先進(jìn)行抗風(fēng)壓測(cè)試,將待測(cè)門窗固定在密封室內(nèi),將其完全密封后,使用風(fēng)壓發(fā)生器產(chǎn)生風(fēng)壓,逐步提高風(fēng)壓等級(jí),達(dá)到最高風(fēng)壓等級(jí)后,記錄門窗的變形量δl并根據(jù)變形量δl計(jì)算抗風(fēng)壓得分s1;記錄完畢后結(jié)束抗風(fēng)壓測(cè)試;
13、s30:待測(cè)門窗再進(jìn)行抗沖擊測(cè)試,將待測(cè)門窗固定在測(cè)試平臺(tái),設(shè)定沖擊錘的沖擊能量,使用沖擊錘對(duì)門窗進(jìn)行沖擊,記錄門窗的形變量δf;根據(jù)形變量δf和抗風(fēng)壓得分s1來計(jì)算抗沖擊得分s2;記錄完畢后結(jié)束抗沖擊測(cè)試,等待門窗恢復(fù)一段時(shí)間;
14、s40:然后待測(cè)門窗進(jìn)行隔熱性能測(cè)試,將待測(cè)門窗固定在溫度控制室內(nèi);逐步提高室內(nèi)溫度,并通過紅外線測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)門窗內(nèi)外表面溫度變化,持續(xù)一定時(shí)間后,計(jì)算出門窗內(nèi)外表面溫差δt;同時(shí)使用熱成像儀探測(cè)門窗的溫度分布情況,判斷其分布均勻性;根據(jù)溫差δt和分布均勻性計(jì)算隔熱得分s3;
15、s50:將待測(cè)門窗固定在高溫爐內(nèi)對(duì)門窗進(jìn)行加熱,加熱至預(yù)設(shè)溫度后開始計(jì)時(shí),當(dāng)門窗出現(xiàn)明顯形變、熔化或燃燒現(xiàn)象時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí),結(jié)束計(jì)時(shí)得到耐火時(shí)間t;根據(jù)耐火時(shí)間t和隔熱得分s3來計(jì)算耐火得分s4;
16、s60:設(shè)定4個(gè)權(quán)重系數(shù)w1、w2、w3和w4,且w1+w2+w3+w4=1;通過s=w1·s1+w2·s2+w3·s3+w4·s4來計(jì)算出強(qiáng)度總分s;當(dāng)s≥σ時(shí),判斷強(qiáng)度合格;當(dāng)s<σ時(shí),判斷強(qiáng)度不合格。
17、進(jìn)一步地,步驟s20中,抗風(fēng)壓得分s1具體計(jì)算方式為:
18、當(dāng)0≤δl≤0.8·la時(shí),令s1=1;當(dāng)0.8·la<δl≤la時(shí),令s1=0.8;當(dāng)la<δl時(shí),令s1=0;
19、步驟s30中,抗沖擊得分s2具體計(jì)算方式為:
20、當(dāng)0≤δf≤0.8·fa時(shí),令sj2=1;當(dāng)0.8·fa<δf≤fa時(shí),令sj2=0.8;當(dāng)fa<δf時(shí),令sj2=0;
21、計(jì)算s2=sj2·(1+δl/la)。
22、進(jìn)一步地,步驟s40中,根據(jù)溫差δt和分布均勻性計(jì)算隔熱得分s3具體方式為:
23、記溫差δt=tn-tw評(píng)分為sw;其中,tn為門窗內(nèi)表面溫度,tw為門窗外表面溫度;記分布均勻性評(píng)分為sf;
24、當(dāng)0≤δt≤0.8·ta時(shí),令sw=1;當(dāng)0.8·ta<δt≤ta時(shí),令sw=0.8;當(dāng)ta<δt時(shí),令sw=0;
25、當(dāng)分布非常均勻時(shí),令sf=1;當(dāng)分布均勻時(shí),令sf=0.8;當(dāng)分布不均勻時(shí),令sf=0;
26、再計(jì)算s3=(sw+sf)/2。
27、進(jìn)一步地,步驟s50中,根據(jù)耐火時(shí)間t和隔熱得分s3來計(jì)算耐火得分s4具體方式為:
28、當(dāng)1.2·tm≤t時(shí),令sj4=1;當(dāng)tm≤t<1.2·tm時(shí),令sj4=0.8;當(dāng)t<tm時(shí),令sj4=0;
29、計(jì)算s4=sj4·(1+δt/ta)。
30、進(jìn)一步地,還包括測(cè)試補(bǔ)正:
31、從生成待測(cè)門窗的同一批門窗中,隨機(jī)挑選3塊門窗,記為第一門窗、第二門窗、第三門窗;將第一門窗單獨(dú)進(jìn)行抗沖擊性能測(cè)試并計(jì)算分?jǐn)?shù)sc,將第二門窗單獨(dú)進(jìn)行隔熱性能測(cè)試并計(jì)算分?jǐn)?shù)sr,將第三門窗單獨(dú)進(jìn)行耐火性能測(cè)試并計(jì)算分?jǐn)?shù)sn。
32、進(jìn)一步地,還包括:第一門窗進(jìn)行抗沖擊性能測(cè)試時(shí),隨機(jī)挑選門窗四個(gè)角落中的兩處和門窗的中心點(diǎn)處分別使用沖擊錘進(jìn)行測(cè)試,將三處都計(jì)算得分,再將三個(gè)得分取平均值得到sc。
33、進(jìn)一步地,還包括:
34、計(jì)算s2z=0.4·s2+0.6·sc,令s2=s2z,更新s2的值帶入后續(xù)強(qiáng)度總分s的計(jì)算;
35、計(jì)算s3z=0.4·s3+0.6·sr,令s3=s2z,更新s3的值帶入后續(xù)強(qiáng)度總分s的計(jì)算;
36、計(jì)算s4z=0.4·s4+0.6·sn,令s4=s4z,更新s4的值帶入后續(xù)強(qiáng)度總分s的計(jì)算。
37、本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過對(duì)一塊待測(cè)門窗按順序進(jìn)行四項(xiàng)性能的檢測(cè),將四項(xiàng)性能的得分綜合判斷門窗的強(qiáng)度是否合格;在計(jì)算各項(xiàng)性能得分時(shí),通過將前一項(xiàng)檢測(cè)對(duì)后續(xù)檢測(cè)的影響,加入到下一項(xiàng)檢測(cè)的得分計(jì)算中,來提高對(duì)每一項(xiàng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性;還通過挑選的三塊門窗單獨(dú)測(cè)試進(jìn)行得分補(bǔ)正,降低隨機(jī)性對(duì)測(cè)試帶來的影響;有效提高了對(duì)門窗強(qiáng)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
1.一種隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)裝置,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)裝置,其特征在于,所述加速度計(jì)安裝在門窗不直接受到壓力和沖擊的那一面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)裝置,其特征在于,所述沖擊錘可以提供不同重量和速度的沖擊能量;所述隔熱耐火模塊還包括熱成像儀,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控門窗在高溫條件下的溫度分布。
4.一種隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,包括以下步驟:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,步驟s20中,抗風(fēng)壓得分s1具體計(jì)算方式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,步驟s40中,根據(jù)溫差δt和分布均勻性計(jì)算隔熱得分s3具體方式為:
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,步驟s50中,根據(jù)耐火時(shí)間t計(jì)算耐火得分s4具體方式為:
8.根據(jù)權(quán)利要求4~7任一項(xiàng)所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,還包括測(cè)試補(bǔ)正:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,還包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隔熱防火鋁合金門窗強(qiáng)度檢測(cè)方法,其特征在于,還包括: