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玻璃隔热膜性能对比测试:4步助力新产品从

玻璃隔热膜性能对比测试:4步助力新产品从由于我国在进行标准化改革,今后国家标准将以全文强制的技术法规为主,非技术法规类标准将由行业组织主导。行业协会和相关标准化协会组织的团体标准将是我国未来标准化改革的重要方向,因此新产品建议优先考虑制定团体标准。从标准级别来讲,我国标准划分为国家标准、行业标准/团体标准、地方标准和企业标准。当然,能直接制订国家标准是最理想的,但国家标准申请门槛较高,一般全新产品很难立项。体现在建筑工程领域,就是要有产品型式检验报告。型式检验报告是按产品标准进行全面质量评定,没有型式检验报告就无法确认产品质量。有人说,我这是全新产品,现有标准都不适用,怎么办呢?这是很多新产品面临的问题,这时候就需要制订相应产品标准。考虑到单个企业局限性,产品标准最好由行业团体来组织,由行业内专业技术水平较高的科研院所牵头,由行业多家代表性企业参与制订。

历经重重研发,产品做出来了,能直接应用到工程上吗?显然不行。笔者以涂膜隔热玻璃为例,将新产品从“工厂”到“工程”总结为4步:产品合格评定、应用技术研究、工程示范和进入标准选用目录/图集!不妥之处敬请指正!

注:部分素材由中国玻璃隔热涂料产业联盟提供!

第1步:产品合格评定

作为一个全新产品,仅仅研发生产人员对其质量有信心是不够的,还要得到使用方的质量认可,这就需要借助第三方质量评定,即按照产品标准进行测评。

体现在建筑工程领域,就是要有产品型式检验报告。型式检验报告是按产品标准进行全面质量评定,没有型式检验报告就无法确认产品质量。

有人说,我这是全新产品,现有标准都不适用,怎么办呢?这是很多新产品面临的问题,这时候就需要制订相应产品标准。

考虑到单个企业局限性,产品标准最好由行业团体来组织,由行业内专业技术水平较高的科研院所牵头,由行业多家代表性企业参与制订。

从标准级别来讲,我国标准划分为国家标准、行业标准/团体标准、地方标准和企业标准。当然,能直接制订国家标准是最理想的,但国家标准申请门槛较高,一般全新产品很难立项。

由于我国在进行标准化改革,今后国家标准将以全文强制的技术法规为主,非技术法规类标准将由行业组织主导。行业协会和相关标准化协会组织的团体标准将是我国未来标准化改革的重要方向,因此新产品建议优先考虑制定团体标准。

有了行业认可的产品标准,新产品按标准进行型式检验达到要求,即产品合格性评定,是产品向工程应用迈出的第一步。

假如该产品还不足以成为建筑工程直接应用的基本单元,那还需要进一步对结合后的产品进行测评。

以涂膜隔热玻璃来进行说明,涂膜隔热玻璃的原料为隔热涂料,涂料涂在玻璃上成为涂膜隔热玻璃。

因此,对于涂料和涂膜隔热玻璃均需要相应产品标准,如下:

JG/T 338-2011 建筑玻璃用隔热涂料

JG/T 384-2012 门窗幕墙用纳米涂膜隔热玻璃

GB/T 29501-2013 隔热涂膜玻璃

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以上标准仅是从涂膜玻璃窗产品部分原材料——涂料和涂膜隔热玻璃角度出发的,型式检验合格的产品是可以出厂使用的。

但一般情况下,建筑工程领域是将门窗幕墙作为基本单元考虑的。因此,原材料合格的产品还需要与具体的门窗幕墙产品结合进行整体性能评定。

相应的门窗幕墙产品标准主要有:

GB/T 8478-2020 铝合金门窗

GB/T 28886-2012 建筑用塑料门

GB/T 28887-2012 建筑用塑料窗

GB/T 21086-2007 建筑幕墙

……

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当然考虑到涂膜隔热玻璃主要改变玻璃光热性能(传热系数K值、太阳得热系数SHGC值、可见光透射比Tv值等),因此应重点针对光热性能测评。

其它性能按门窗幕墙标准要求测评即可,如抗风压、气密、水密、保温、隔热、隔声、采光、力学等。

那么这些物理性能该如何测评呢?我国建筑门窗幕墙领域已制订了较为完备的标准体系,主要标准如下:

GB/T 7106-2019 建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法

GB/T 8484-2020 建筑外门窗保温性能检测方法

JG/T 440-2014 建筑门窗遮阳性能检测方法

GB/T 8485-2008 建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法

GB/T 11976-2015 建筑外窗采光性能分级及检测方法

GB/T 9158-2015 建筑门窗力学性能检测方法

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除了测试,计算也是必不可少的补充手段,相关标准有:

JGJ 214-2010 铝合金门窗工程技术规范

JGJ/T 151-2008 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程

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说起热工计算,这里推荐美国劳伦斯伯克利实验室(LBNL)开发的WINDOW/THERM系列软件,国内的MQMC软件等,对不同玻璃组合、不同窗框组合可以给出准确计算结果。

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经过这一步,我们不但知道新产品本身是否符合标准要求,也知道该产品与建筑工程领域基本单元——门窗幕墙产品结合后的性能,是走向工程应用的基础。

第2步:工程应用技术研究

产品经过合格性评定说明质量是可靠的,能直接在工程上应用吗?答案是不。因为还要知道针对某个具体工程如何去应用这个产品,即工程应用技术研究。

以玻璃为例,某个工程上要关注门窗(玻璃)的安全、节能、隔声、采光等一系列性能。单片涂膜隔热玻璃显然不能满足建筑工程这些要求,需要与其他玻璃组合成玻璃门窗使用。

具体需要考虑问题有:能否满足风压安全、保温隔热、采光等物理性能要求;是否需要与Low-E玻璃或真空玻璃等组合使用?等等。

那么工程技术研究涉及哪些内容呢?一般来说,包括原材料、设计(含建筑设计、结构设计、节能设计等)、加工制作、安装施工、验收、保养和维护等。

原材料一般规定产品用到的原材料需要符合哪些产品标准,以及该产品对原材料的一些特殊要求。

设计包括建筑设计对产品的要求,如立面分格、开启扇位置和面积、物理性能要求(抗风压、气密、水密、保温、隔声等)、特殊构造要求。

设计还包括产品如何达到建筑要求的设计,如规定如何进行结构计算确认产品安全性,如何进行光学热工计算确认产品节能性能。

加工制造则针对影响产品工程应用加工工艺流程、关键环节质量控制进行规定;安装施工针对安装工艺流程、关键环节施工质量进行规定。

工程验收环节规定产品竣工验收时资料提交、隐蔽验收、检验批划分和检验数量、主控项目和一般项目;保养维护规定使用注意事项,定期检查和维护等。

涂膜隔热玻璃在2015年制订了工程技术规程:

JGJ/T 351-2015 建筑玻璃膜应用技术规程

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该规程中针对建筑玻璃用于外围护结构且采用隔热涂膜时,光学及热工性能设计规定如下:

传热系数、遮阳系数和可见光透射比应按照现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151的有关规定进行计算确定。

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当然作为建筑玻璃及应用在门窗幕墙工程上时,涂膜隔热玻璃还应符合下列相关工程技术规范:

JGJ 113-2015 建筑玻璃应用技术规程

JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范

JGJ 103-2008 塑料门窗工程技术规程

JGJ 214-2010 铝合金门窗工程应用技术规范

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这个过程中需要配合进行一些小面积的工程示范,辅助必要的测试、计算手段,完善相应工程技术要求。

工程应用技术规程为产品工程应用提供设计、验收依据,是产品在建筑工程应用需要经历的第二步。

第3步:工程示范

在第二步提到了工程示范,主要是为工程技术规范提供必要的支撑,同时检验产品在实际工程中一些潜在问题。

工程示范是将产品在实际工程中应用。考虑到产品并不成熟,建议小面积试用。某类玻璃产品,在示范过程中出现了大面积破裂,针对该问题从产品工艺、工程安装角度进行了改进,并将经验总结为标准条文。

另外,工程应用示范也为后期进入图集、产品宣传提供了重要参考。以涂膜隔热玻璃为例,某公司在前期进行了多个小体量的工程应用示范,如:

北京建筑工程研究院办公楼

面积:1100 m2

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北京世纪坛医院妇产楼

面积:900 m2

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北京建工发展大厦

面积:6500 m2

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第4关:进入产品选用标准/图集

经过产品合格评定、工程技术研究和示范,说明产品在质量和工程应用方面没有突出问题,那么是不是就能直接在工程上大面积应用了呢?

理论上是的,但实践中我们还要过设计师这一关。再好的产品,设计师接触不到,或不知道如何使用,还是难以推广的。这就需要我们了解设计师的产品选用方式。

在我国,建筑设计师选用产品的重要依据是设计标准中给的参考配置或产品图集。

建筑设计师没有精力逐个研究产品标准和工程规范,而是依据设计标准中给的参考配置或产品图集进行选型。因此,产品进入设计标准产品选用目录或图集非常重要。

当然,产品要进入设计标准产品选用目录或图集,也需要有相关产品标准、工程技术规程、测评报告及工程案例支撑。

国家建筑标准设计图集16J607《建筑节能门窗》已将涂膜隔热玻璃纳入部分产品配置,如下:

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部分夏热冬冷和夏热冬暖地区,如广东、湖南、福建、四川等省市也开始逐步将涂膜隔热玻璃纳入相关设计标准和图集中。

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总结

新产品从“工厂”到“工程”还要经过漫漫长路,笔者结合产品测评应用经验,将其总结为4步:产品合格评定、应用技术研究、工程示范和进入标准选用目录/图集。

产品合格评定是第三方按照产品标准通过测评手段对产品是否符合相应质量标准进行判定,体现为型式检验报告,是产品应用的第一步。

应用技术研究是根据产品特点,从原材料、设计、加工制作、安装施工、验收、保养和维护等环节提出基本要求,重点是基于产品应用于工程基本单元上的物理性能与工程设计的匹配性。

工程示范是通过将新产品小批量应用于工程,检验产品在实际工程中的一些潜在问题,为工程应用技术标准制订和完善提供依据,为进入设计标准选用目录和图集提供样板。

进入标准选用目录/图集主要是进入相关国家/地方标准/图集中参考的产品及性能选用表,为建筑设计师提供手边的选用依据。

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