EN1279-3(译文)建筑用玻璃—中空玻璃第3部分：充气中空玻璃单元的初始类型测试;气体泄漏速率要点.pdf

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1、prEN 1279-3：1995 第 1 页 建筑用玻璃中空玻璃单元 第 3 部分：充气中空玻璃单元的初始类型测试；气体泄漏速率 1 范围 1.1 总则 本草案欧洲标准规定了充空气和其它气体的中空玻璃单元的特征和要求，该中空玻璃主 要用于窗户，门，分隔，幕墙和屋顶。 根据相应试验方法的测量或计算机模型的计算机模拟，保证中空玻璃与健康，安全和节 能有关的性能。 本文也提供了符合本EN 产品的评价方法。 本草案欧洲标准还包括了一些对中空玻璃很重要的其它特征。 也包括标记环境。 本欧洲标准没有完全包括那些对边部没有紫外线保护的玻璃，例如结构密封玻璃系统。 对于这些情况，需遵循另外的标准。 为了给工厂

2、足够的时间达到第2 部分 “充气中空玻璃单元初始型式测试”和第 5 部分 “中 空玻璃单元的认证测试”的要求，允许有一个过渡期，时间从现在到1998 年底，对于已经 存在的符合国际条例的产品，允许期投放本地市场。过度期后， 本标准的所有部分都必须应 用。 本部分标准关系充气中空玻璃单元，本标准的目标是使单元获得足够的耐久性，并且重 要的是确保在使用期限内，例如隔热和隔声等的性能没有明显的变化。 整个使用期内，气体输出/空气输入的平衡是很重要的，隔热和隔声可能会受到气体浓 度的影响。 对 1.2.2 条中所列的气体，经验表明只要满足本标准的要求，结果肯定能达到。 1.2 适用 1.2.1 一般性

3、适用 对于一般性适用，参考本标准第1 部分，总则和尺寸公差，1.2 条。 1.2.2 特殊性适用 本部分标准的要求和测试方法直接适用于含有氩气（Ar）和 /或六氟化硫（ SF6）气体以 及这些气体和空气的混合气体的中空玻璃单元。对其它气体， 它们的物理和化学性质，尤其 是稳定性，和其它中空玻璃组成之间的作用，以及对隔热和隔声的影响，根据4.5 条和附录 A，这些都必须被指出。 由于度量的原因，密封性测试方法仅适用于每种气体体积组成超过15%的玻璃单元。 测量中空玻璃的密封性不是如此简单，不能期望每一个操作者都能够利用标准，而没有任何 特殊知识， 就能观察到正确的结果。在气体分析方面有充分的训练

4、，测试充气玻璃单元的经 验以及适当的实验技巧都是必需的。 2 参考标准 本欧洲标准综合了注明日期的或未注明日期的参考文献，以及来自其它发表物的条款。 prEN 1279-3：1995 第 2 页 这些参考资料在文中适当的地方都有引用，资料名称列举如下。对于注明日期的文献，仅当 其补充和修订被收编时，任何补充和修订都适用于本标准。对于未注明日期的文献，其公开 出版的最新版本适用于本标准。 prEN（WG ） ：建筑用玻璃，中空玻璃单元 第 1 部分：总则和尺寸公差 第 2 部分：充气中空玻璃单元的型式测试 第 6 部分：工厂生产控制 3 定义 本部分标准采用下列定义 3.1 组成： 采用本标准的

5、第1 部分 3.2 条所给的定义。 3.2 充气中空玻璃单元：含有氩气（ Ar）和 /或六氟化硫（SF6）气体以及这些气体和空 气的混合气体的中空玻璃单元，能达到一定的耐久性和第4 章的要求。 3.3 气体浓度c：空腔中气体的体积百分数。 ci：气体 i 的浓度。 ci,0：某种类型的中空玻璃中气体 i 的标称浓度，可作为测试隔声和计算或测试隔热 以符合各自的Rw 和 U 值的基础。 3.4 气体泄漏： 在给定时间内从中空玻璃单元中泄漏的气体质量。 3.5 气体泄漏速率Li：气体 i 每年从充气中空玻璃中泄漏的比例，以每千分体积的所占 的比例表示，用下式计算： pTcV pTm L i i i

6、 00int 5 0 108760 （10 -3a-1） （1） 这里： ci 是气体浓度，用体积%表示，按5.4.4 条所述分析所得； mi 是气体泄漏量，用 g/h 表示，如5.4.3 条规定； 0 是温度 T0，压力 P0时的气体密度，用g/dm 3 表示； p 密封单元时的绝对大气压力，用hPa表示； p0测定 0的大气压力，用 hPa 表示； T 密封单元时的温度，用K 表示； T0测定 0的温度，用 K 表示； Vint根据 5.4.1 测量的样片内部体积，用mm 3 表示； a 一年。 4 要求 4.1 总要求 除了下面所列的要求外，其它要求参考本标准第1 部分，总则和尺寸公差，

7、第2 部分， 充气中空玻璃单元的型式测试。 prEN 1279-3：1995 第 3 页 4.2 露点 依照本标准第2 部分，充气中空玻璃单元的型式测试。 4.3 透湿指数 依照本标准第2 部分，充气中空玻璃单元的型式测试。 4.4 气候试验后与气体泄漏有关的行为 依照本标准第2 部分， 充气中空玻璃单元的型式测试6.2.2 条， 循环数量减为28 个， 58 恒温时间进仅4 周。 4.5 气体泄漏速率 按照第 5 条测量， Ar ，SF6和空气的泄漏速率Li必须为 Li1010 -3a-1 （2） 对浓度高于15%的 Ar 和 SF6气体以及空气，必须测量气体泄漏速率。若密封胶为聚硫 胶、聚

8、氨酯、硅胶或聚异丁烯胶，可用测量氩气的泄漏速率代替SF6和空气的泄漏速率。 对其它气体， 泄漏速率限值取决于对中空玻璃耐久性的保证，以及保证使用期限内诸如 隔热和隔声等性能没有明显变化（参见附录A） 。 4.6 气体浓度的限值 对本型式试验， 根据 4.5 条气体泄漏速率Li的测试样片必须与气体浓度ci测试样片用同 一方法制造，氩气或SF6气的气体浓度ci，用 %表示，要符合下式： ci = ci,0 (+10%,-5%) （3） 产品的气体浓度限值见本标准第6 部分，附录B1。 5 测试 5.1 测试原理 在本测试中， 样片经历4.4 条规定的气候循环后，测量其 20的气体泄漏。 为了测量气

9、 体泄漏，单元要放在一个不漏气的容器中，一定时间后，测量从单元中漏出的气体量。本测 量完成后，单元被打开，分析气体浓度并计算气体泄漏速率。 5.2 装置 使用下面的装置。 5.2.1 气候暴露设备 气候暴露测试设备如本标准第2 部分，充气中空玻璃单元型式测试所述。 5.2.2 气体泄漏测量容器 测量气体泄漏的是一个可控温的容器，可以水平密封， 能够放置测试单元并尽可能不要 产生应力，以使当单元的边部区域暴露于净化气体循环中时，容器中剩余体积尽可能小。 对于至少有一面外层使用了有机材料的多层玻璃单元，必须确保测量值包括通过该层扩 散的气体量。 从外部渗入容器的环境空气量，或从容器泄漏出去的每个组

10、分气体量，都必须 通过一个空白试验测量，该空白试验使用的是同样片尺寸相近的单片玻璃。 如果测量过程中，被测量的气体量不超过从样片泄漏气体量的10%，则容器必须要有 足够的密封性。 prEN 1279-3：1995 第 4 页 容器还必须能够进出规定的气体和气体样品。 5.2.3 气体分析仪器 气体分析仪器必须能够： a）分析浓度为50mol ppm 的气体组分，这些组分对玻璃单元的绝缘功能是必需的； b） 测量气体体积百分数，最大为100%，误差为 3%（绝对误差）。 两项任务不必用同一个仪器执行。 5.2.4 气体取样器 一个从玻璃单元采取气体样品的仪器，必须保证不会由于空气的进入、气体分离

11、或诸如 此类的现象而产生错误结果。 5.3 试样 5.3.1 样片的制备 宽度：3522mm 长度：5022mm 玻璃厚度：每片 4mm（公称值） 间隔：12mm（公称值） 除非另外同意， 单元的设计， 包括干燥剂和气体的类型和数量，都必须与正常产品的制 造一样（除了测量空气损失率，允许100%的空气）。单元密封后，测试样片的板面必须是 平的。密封过程中，温度T，用 K 表示，绝对压力p，用 hPa表示，都必须测量，分别精确 到 1K 和 3hPa。 5.3.2 样片数量 准备 6 片样片，气候暴露后，至少有2 片要进行5.4 条描述的测试。气候暴露前，建议 对更多的样片进行充气。测量气体泄漏

12、用另外的样片，进行气候暴露前，这些样片充气密封 后最少有4 周，不要多于7 周。 5.3.3 构造和外观 检查样片的下列项目和/或缺陷： a）中空玻璃单元的构造 b） 破坏的边 c）边部裂纹 d） 破裂 e）空腔内部的斑点 f） 玻璃片的叠差 g） 其它可见缺陷 测试仅对那些按照通常用于制造试验中空玻璃的方法制造的样片上进行。 5.4 测试程序 5.4.1 样片内部体积的确定 测量两相对间隔框之间净距离s1和 s2，精确到1mm。测量样片四边中部玻璃内表面间 的距离， 精确到 0.1mm，计算平均值， 以此确定玻璃内表面之间的净距离s3。内部体积 Vint， prEN 1279-3：1995

13、第 5 页 用 mm 3 表示，是s1、s2 和 s3的乘积。 5.4.2 气候暴露 根据 4.4，取 4 片制备后放置时间部长于1 周的样片进行气候暴露试验。气候暴露一旦 完成，样片必须存储以使其稳定，存储时边部没有空气流动23 2，温度为，相对湿度为 50 5%，至少存放4 周，不要超过7 周，直到按5.4.3 所述测量气体泄漏为止。 5.4.3 测量气体泄漏 气候暴露后，在231，至少测量2 片样片的气体泄漏，将样片放在容器中，直到将 其拿出，按5.2.3 用气体分析仪器，定量测定从单元中泄漏的气体量，用 g/h 表示。 气体泄漏量要多次重复测量，直到取得足够恒定的值为止。若最后 4 次

14、测量的标准偏差 小于0.25g/h，并且最后一次测量值高于紧接其前的一次测量值，则认为取得了足够恒定 的测量值，对于诸如N2、O2、Ar 和 CO2等天然气体，最后4 次测量的间隔时间至少为1 天 （见附录 C） 。 5.4.4 气体分析 按 5.2.3 所述，用气体分析仪器，确定对单元绝缘功能必需的气体组成的体积百分数。 如必要，最后一次气体泄漏测量之后，从单元空腔中采取本分析用气体样品。 5.5 计算 按照 3.5 条，计算气体泄漏速率Li 。 6 气相色谱确定气体泄漏量 下面描述的试验程序是按第5 条测量气体密封性的方法之一，也可用其它方法。 本试验程序适合于板面由有机材料制成的充气中空

15、玻璃单元。确定气体泄漏量， 用g/h 表示，以根据第5 条计算气体泄漏速率L，用 10-3a-1表示。 6.1 方法原理 测试样片或其边部被密封在一个容器中，该容器的内体积要稍大于测试单元的外体积。 在给定时间内从单元泄漏出的气体通过氦气流运送到一个带导热或电子捕获器的气相色谱 仪中，从而确定泄漏气体量。 6.2 设备 6.2.1 全密封容器 图 1 的容器由以下组成： a）金属底部（ 1） ； b） 铜衬片（ 2） ； c）泡沫塑料垫子（3） ，3mm 厚，大小视样片而定； d） 金属盖子（ 4） ； e）紧固螺钉（ 5） 。 底部的内面是平的，尺寸约为360mm510mm。全密封容器的尺寸

16、和样片的尺寸要相 配，以使样片安装好后容器内剩余的体积尽可能小。底部内高度为22mm，四壁也许由突缘 以安装样片， 但该突缘不能阻断样片边部的气流。容器壁上钻有两个孔，用于安净化气的进 prEN 1279-3：1995 第 6 页 出管。 底部也许会有一个环形槽，用于保护气体的流动。 6.2.2 环状容器 环状容器（图2）有一个金属框架和两个罩子，罩子由自粘合的金属片或涂有密封胶的 金属片制成。 框架上钻有两个孔，用于安净化气的进出管。环状容器的尺寸和样片的尺寸要 相配，以使样片安装好后容器内剩余的体积尽可能小。 6.2.3 冷却器 冷却由金属管组成，内充有吸附剂，弯成U 形或螺旋形。需要有两

17、个内交换容器，一 个充氮气，一个充95的水。选用的吸收剂要使被测量的气体在液氮温度时能被吸收，在 热水温度时能突然释放。 6.2.4 气相色谱仪 用商用气相色谱仪（GC） ，含有斜率校正器，热导仪或电子捕获器以及带记录仪的积分 仪。承载气体为氦气。 图 1 全封闭容器 prEN 1279-3：1995 第 7 页 图 2 环状容器 prEN 1279-3：1995 第 8 页 图 3 气体管路图 prEN 1279-3：1995 第 9 页 6.2.5 连接样品 按照气体管路图(图 3)，管子、阀门和调节器都必须达到最高气体密封要求，测试期间 氦气的泄漏速率可能不会超过10-6 l.hPa.s

18、ec -1。 6.2.6 溶剂 推荐使用酒精或异丙醇清洁测试样片表面。 6.2.7 净化气体 用纯度达99.999%体积分数的氦气。 6.2.8 校正气体 如果校正器有接近1ml 的体积，推荐使用占相关气体体积1%的氦气，相关气体可以为 氮气、氧气、氩气和六氟化硫气体。 6.3 测试样片的准备 按照 5.3 准备样片，去除多余的密封胶残留、标签和其它附属物，以免影响气体交换。 样片表面必须用溶剂清洁，密封胶不能与溶剂接触。 6.4 试验程序 6.4.1 仪器的连接 按照气体管路图（图3）连接仪器。 6.4.2 样片的安装 测试样片安装时，要使样片边部能完全被清洁。要用合适的密封胶，比如丁基橡胶

19、，将 两个净化气进出口密封，以使气流在进出口处停止。 a）全密封容器。 底部和金属片的接触面要用高真空润滑油润滑。将一片没有缺陷的金 属片放在测试样片的密封面上，再将垫子放在金属片中间，以使盖子盖上后，在全 密封容器密封期间，金属片是平的，并且降低剩余体积。 b） 环形容器。样片和框架之间的空隙用盖子盖住，并用罩子压紧，至少重叠15mm。 6.4.3 温度 通过控制室温或将带样片的容器放在水浴槽中，使气体泄漏的测量温度为20 1。 环形容器必须放在水浴中，并且完全覆盖。 6.4.4 校正 保持时间、 分离行为和气相色谱的灵敏度每天都必须调整，以获得可靠的定性和定量结 果。使用一个固定体积的校正

20、器，如1ml，将校正气体直接引入分析系统中。积分球探测器 中信号的评价要求有足够的对波峰的分辨能力，因此必须调整参数，以满足该要求。 气体如 氮气、氧气、氩气和 SF6等在校正气体中所占的体积比例与其在被测气体中所占比例要相同， 以使校正过程中参数能被控制。 6.4.5 测量气体泄漏 对定量分析气体样品，热导探测仪的灵敏度通常是足够的，直接用该法时， 须应用下面 的步骤对气体进行浓集。 通过保持一定时间在容器中浓集：终止净化并关闭容器。 通过冷却在冷却器中浓集：在液氮温度下用合适的吸附剂吸附气体样品或净化气 prEN 1279-3：1995 第 10 页 体。 测量包括6个步骤： 第 1 步：

21、 用净化气体净化测试样片和容器之间的容积（图4） 图 4 净化。阀门位置（a） （见图 3） 第 2 步： 用校正气体校正探测系统： 通过校正器（图5）取一定量的气体，比如1ml，通过冷却使其富集（图6） ，释放后， 分离，分析（图7） 。控制分辨力和峰形，确定每种气体的校正因子。 图 5 往校正器中充校正气体。 阀门位置（ b） （见图 3） 图 6 冷却使校正气体浓集 阀门位置（ c） （见图 3） 图 7 释放被吸附的气体，分离，探测 阀门位置（ d） （见图 3） prEN 1279-3：1995 第 11 页 第 3 步： 通过冷却、 富集、释放、分离、 探测净化气中的杂质气体，检查

22、净化气体和管路系统（图 8） 。 图 8 冷却使杂质气体浓集 阀门位置（ e）（见图3） 第 4 步： 保持一定时间使气体样品浓集（图9） ，用净化气体净化气体样品，通过冷却使其浓集 （图 10） ，接下来再净化一次（图4） 。 图 9 保持一定时间使气体样品浓集 阀门位置（ f）（见图3） 图 10 冷却使气体样品浓集 阀门位置（ g）（见图3） 第 5 步： 加热冷却器，使气体样品释放出来，并分离探测它（见图7） ，通过第2 和第 3 步对气 体泄漏作定量评价。 第 6 步： 重复第 4 和第 5 步，直到取得足够恒定的常数值，此外，每天重复第2 和第 3 步。 若最后 4 次测量的标准偏

23、差小于0.25g/h，并且最后一次测量值高于紧接其前的一次 测量值，则认为取得了足够恒定的测量值，对于诸如N2、O2、Ar 和 CO2等天然气体，最后 4 次测量的间隔时间至少为1 天（见附录C） 。 测量气体泄漏的条件： 净化时间： 5h 到 3 天； prEN 1279-3：1995 第 12 页 保持时间：达20h； 冷却时间： 30min； 净化气流：自由净化时约50ml/min ，冷却富集时约100ml/min 。 6.4.6 空白试验 系统的密封性要时常通过空白试验进行控制。将一片尺寸同测试样片几乎相同的玻璃片 安装在容器中，按照6.5.5 描述进行测量。 6.4.7 结果输出 气

24、体泄漏量mi，用 g/h 表示，必须利用被测量的体积计算，体积用l/h 表示，与温 度和压力有关。 7 精度 在涉及 4 个实验室的一个交互实验中，同一个产品有4-8 个单元按照4.4 条进行气候暴 露，之后根据5.4.3 和 6 条测定气体泄漏量。所有单个值的标准偏差为20%。 prEN 1279-3：1995 第 13 页 8 充气中空玻璃单元型式试验报告：气体泄漏速率，根据pr EN -3 试验室：日期： 名称： 试验报告编号： 地址： 公司：生 产 单 位： 名称： 名称： 地址： 地址： 类 型 描 述： 中空玻璃单元类型：合同名称： 类型描述，文件编号： 生产日期： 温度 T（K）

25、 ： 大气压 p（hPa） ： 公称气体浓度ci,0： 透湿性初始型式试验结果： 根据 prEN -2 的透湿指数： 见试验报告第 号，日期 prEN 1279-3：1995 第 14 页 气体泄漏速率的初始型式试验结果： 气体泄漏量： 样片编号 内部体积 （ mm3） 气体类型 气体浓度 （g/h） 气体泄漏量mi （%） 是否经历气候 暴露（划掉不适 用的） 1 是/否 2 是/否 3 是/否 4 是/否 5 是/否 6 是/否 评价： 试验方法 （划掉不适用的） ： a） 根据第 6 条：全密封容器/环状容器 b） 附录中描述的其它方法 气候暴露后气体泄漏速率： 样片编号 气体泄漏速率L

26、i （10 -3.a-1） Li限值 1010 -3.a-1 气体泄漏速率试验结论（划掉不适用的） ： 该型式单元可接收/不可接收 prEN 1279-3：1995 第 15 页 附录 A（规范） 其他气体的测定要求 A.1 气体的稳定性及与中空玻璃成分的互相反应 若不能够证明气体的稳定性对所要求的应用是足够的，则必须对其稳定性进行研究评 估。同样的，气体与中空玻璃成分的反应也必须进行研究评估。 例如：氪气。 氪气的化学反应在某些方面类似于氩气，没有必要进行特殊的研究。 A.2 关于空气进口的耐久性 要求： Lair10 10 -3.a-1 或（4） LAr10 10 -3.a-1 （5） 例

27、如：氪气：见上面 A.3 对隔热和隔声的影响 对大多数中空玻璃单元，U- 值和对声音衰减起作用的单片数目取决于气体浓度，都是 可以计算或测量的。 最大的气体泄漏速率和允许偏离标称浓度的负偏差（见本标准第6 部分，工厂生产控制） 可以通过标称气体浓度和25 年后气体浓度的U-值相差来确定， 两者相差最多0.1W/ （m2.K） 。 计算 25 年后气体浓度须作以下假设，假设刚刚生产的中空玻璃有允许偏离标称浓度的 最大负偏差，并假设25 年中允许的最大气体泄漏速率保持不变。 声音衰减用类似的方法考虑。 例如：氪气。 氪气对声音衰减的影响与其对隔热的影响比较是很小的，因此必须考虑后者。 prEN 1

28、279-3：1995 第 16 页 附录 B（资料） 关于隔热和隔声的人为老化和自然老化之间的关系 确定安装在建筑物窗户上10 年的中空玻璃气体泄漏速率。测量值比同样结构单元经过 DIN 52293 老化后测量的值要小10 倍。 人工老化与本标准4.4 条描述的老化在关于气体泄漏 速率上没有明显的差异。 根据这个经验， 可以假设， 某种类型的中空玻璃，按照本标准经过人工老化后气体泄漏 速率 1010-3.a-1 ，若安装在建筑上超过25 年，相对气体损失5%。对于本估计，为了 安全起见，可以假设建筑物上气体泄漏速率每10 年增加 1 倍。对于一个典型单元，氩气标 称浓度值cAr,0=90%，真正的浓度可能为 85%（见 4.6） ，则 25 年后气体浓度高于80%，假如 充填 100%的氩气可以使U-值提高 0.4 W/（m2.K） ，从 cAr,0=90%计算的衰减结果为 0.04 W/（m2.K） 为便于正式评估，U-值（德国）修约至 0.1 W/（m 2.K） 声音衰减可以采取类似的措施，可以预见符合本标准要求的中空玻璃单元不会有明显的 变化（ Rw修约至接近1db，可重复性更差） 。 prEN 1279-3：1995 第 17 页 附录 C（资料） 气体泄漏速率测量中确定常数的例子 图 11 或接受系列4 到 7，或接受系列5 到 8