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《試驗箱在智能建筑門窗領域的性能測試》

來源：東莞市皓天試驗設備有限公司 2025年08月08日 09:50

《試驗箱在智能建筑門窗領域的性能測試》

一、試驗目的

東莞皓天檢測儀器有限公司針對智能建筑門窗開展性能測試，旨在模擬門窗在不同氣候環境、使用場景及條件下的運行狀態，驗證其保溫隔熱、防水密封、抗風壓、智能控制系統穩定性等核心性能。通過量化評估門窗在高低溫循環、濕熱交變、風雨沖擊、電磁干擾等條件下的表現，確保其符合 GB/T 7106-2019《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》、JG/T 446-2018《智能建筑門窗通用技術條件》等標準要求。為門窗生產企業優化結構設計、提升材料適配性及完善智能控制邏輯提供數據支撐，最終保障智能建筑門窗在節能、安全、便捷等方面的可靠性能，滿足現代建筑對綠色化、智能化的需求。

二、實驗 / 設備條件

（一）核心試驗設備（東莞皓天專屬配置）

高低溫濕熱循環試驗箱（HT-SR-2000）

溫度范圍 - 30℃~80℃，濕度范圍 30%~98% RH，可實現 10℃/min 的溫變速率，艙內空間達 5m3，能容納整樘智能門窗進行溫濕度循環測試，評估其在不同氣候區的保溫隔熱性能及材料變形情況。

門窗物理性能測試系統（HT-MC-3000）

包含靜壓箱、風雨模擬裝置，可施加 0~5kPa 的風壓（對應抗風壓等級 9 級），模擬降雨量 50~300mm/h 的暴雨環境，測試門窗的氣密性能（單位縫長空氣滲透量）、水密性能（抗滲壓力）及抗風壓變形量。

電磁兼容（EMC）測試艙（HT-EMC-5000）

覆蓋 30MHz~6GHz 頻率范圍，可模擬智能家居系統的電磁干擾（如 WiFi、藍牙信號），測試門窗智能控制系統（如自動啟閉電機、傳感器）的抗干擾能力及信號傳輸穩定性。

機械耐久性測試臺（HT-JX-1500）

可對門窗啟閉機構進行循環操作測試（0~10 萬次），施加 100~500N 的啟閉力，配備位移傳感器和扭矩儀，記錄傳動部件的磨損量及運行阻力變化。

隔音性能測試箱（HT-GY-1000）

分為聲源室和接收室，噪音頻率范圍 100Hz~5000Hz，可測試智能門窗在關閉狀態下的計權隔聲量（要求≥30dB），評估其隔音效果。

（二）輔助設備

熱流計（測量精度 ±2%，用于計算傳熱系數 K 值）

紅外熱成像儀（分辨率 640×512，檢測門窗密封縫隙的熱損失）

激光測距儀（精度 ±0.1mm，測量門窗變形量）

數據采集儀（采樣頻率 1kHz，同步記錄風壓、降雨量、溫度等參數）

三、試驗樣品

選取 4 類典型智能建筑門窗，覆蓋不同應用場景：

智能斷橋鋁平開窗（樣品 A）：配備風雨傳感器和自動關窗功能，用于高層住宅外窗，重點測試其抗風壓、防水性能。

智能木質復合推拉門（樣品 B）：集成指紋識別和電動開啟系統，用于別墅入戶門，側重測試其保溫、隔音及耐久性。

智能玻璃幕墻單元（樣品 C）：帶光伏發電組件和智能調光玻璃，應用于商業寫字樓，需評估其節能性能及控制系統穩定性。

智能防火窗（樣品 D）：具備溫度感應自動關閉功能，用于消防通道，核心測試其防火密封性及應急響應可靠性。

四、試驗步驟及條件

（一）基礎物理性能測試（樣品 A、B、C、D 共同參與）

氣密、水密、抗風壓測試

將樣品安裝在門窗物理性能測試系統的靜壓箱上，依次進行：

氣密性：施加 ±50Pa 壓力差，測量單位縫長空氣滲透量（要求≤1.5m3/(m?h)）；

水密性：在 100Pa 風壓下，以 200mm/h 降雨量噴淋，觀察是否出現滲漏；

抗風壓：分級施加 0~3kPa 風壓（每級保持 30s），用激光測距儀測量門窗變形量（要求≤L/150，L 為門窗對角線長度）。

保溫隔熱性能測試

在高低溫濕熱循環試驗箱內，設置箱內溫度 - 20℃、箱外溫度 25℃（模擬冬季工況），用熱流計測量傳熱系數 K 值（要求≤1.5W/(m2?K)）；再設置箱內 35℃、箱外 25℃（夏季工況），通過紅外熱成像儀檢測門窗框與玻璃接縫處的熱橋效應。

（二）環境適應性測試（樣品 A、B、C、D 共同參與）

溫濕度循環測試

采用高低溫濕熱循環試驗箱，按 “-20℃（4h）→25℃（2h）→50℃/90% RH（4h）→25℃（2h）” 循環 50 次，測試后檢查門窗結構是否出現開裂、五金件銹蝕，智能控制系統是否正常工作。

電磁干擾測試

在 EMC 測試艙內，對樣品的智能控制模塊施加：

315MHz、433MHz 無線遙控干擾（場強 10V/m）；

WiFi 2.4GHz 信號干擾（功率 20dBm）；

記錄門窗啟閉響應延遲時間（要求≤1s）及誤動作次數（1000 次指令中≤1 次）。

（三）專項性能測試（分樣品測試）

樣品 B（木質復合推拉門）

耐久性測試：在機械耐久性測試臺上，模擬日常啟閉（每天 100 次），累計操作 5 萬次，測試結束后檢查門體下垂量（要求≤2mm）及鎖具靈敏度。

樣品 C（玻璃幕墻單元）

節能與控制系統測試：在高低溫箱內，設置 25℃→35℃→25℃溫度循環，記錄智能調光玻璃的透光率調節響應時間（要求≤5s），計算光伏組件在不同光照下的發電效率衰減率。

樣品 D（智能防火窗）

防火密封性測試：將樣品置于高溫試驗箱（升溫至 300℃，保持 1h），用壓力差法測量縫隙漏煙量（要求≤0.2m3/(m?h)）；同時測試溫度傳感器響應閾值（要求 68℃±2℃時自動關閉）。

樣品 A（智能斷橋鋁平開窗）

風雨感應測試：在門窗物理性能測試系統中，模擬風速 10m/s、降雨量 150mm/h 的風雨環境，測試傳感器觸發自動關窗的響應時間（要求≤3s）及關閉到位精度。

五、數據采集與分析

核心性能指標記錄

物理性能：氣密性滲透量、水密抗滲壓力、抗風壓變形量、傳熱系數 K 值；

環境測試：溫濕度循環后的結構損傷程度、電磁干擾下的控制響應參數；

專項測試：耐久性操作次數、調光響應時間、漏煙量、風雨感應靈敏度。

綜合性能評估

采用東莞皓天研發的智能門窗性能評分體系，按 “基礎性能（40%）+ 環境適應性（30%）+ 專項功能（30%）” 加權計算總分（100 分制）：

優秀（≥90 分）、合格（70~89 分）、待改進（<70 分）；

例如：樣品 D 防火密封性得分低會導致專項功能項扣分，樣品 C 控制系統穩定性差影響環境適應性評分。

六、實驗結果與結論

（一）單項測試結果

樣品 A：水密性測試在 200mm/h 降雨量下出現輕微滲漏（得分 75），風雨感應響應時間 4s（超標）；

樣品 B：5 萬次啟閉后，門體下垂 3mm（超標），保溫 K 值 1.3W/(m2?K)（達標），總分 78；

樣品 C：電磁干擾下調光響應延遲 8s（嚴重超標），光伏效率衰減率 5%（達標），總分 65；

樣品 D：300℃高溫下漏煙量 0.15m3/(m?h)（達標），溫度響應閾值 70℃（略超標），總分 85。

（二）綜合結論

智能建筑門窗的性能短板集中在：水密密封工藝（樣品 A）、機械傳動耐久性（樣品 B）、智能控制系統抗干擾能力（樣品 C）；

東莞皓天的門窗物理性能測試系統和 EMC 測試艙可精準定位產品缺陷，其中溫濕度循環試驗對木質、金屬材料的兼容性驗證尤為關鍵；

樣品 D（智能防火窗）整體表現優異，其余三類需針對性優化。

七、失效分析與改進建議

（一）失效原因分析

樣品 A：窗扇與窗框密封膠條采用普通 EPDM 材料，在高低溫循環后出現硬化，導致水密性下降；風雨傳感器安裝位置偏差，受水流遮擋影響響應速度；

樣品 B：推拉門軌道采用冷軋鋼板，未做硬化處理，5 萬次磨損后間隙增大，導致門體下垂；

樣品 C：智能調光玻璃的控制模塊未設計電磁屏蔽層，易受外界無線信號干擾；

樣品 D：溫度傳感器校準偏差，導致響應閾值偏高，存在安全隱患。

（二）改進建議

材料與結構優化

樣品 A：改用耐候性更好的三元乙丙密封膠條（工作溫度 - 40℃~80℃），調整傳感器安裝角度（與垂直方向呈 30°）；

樣品 B：軌道表面鍍鉻處理（硬度≥HV800），增加導向輪耐磨襯套（采用聚四氟乙烯材料）。

控制系統升級

樣品 C：控制模塊增加鋁制屏蔽罩（厚度 0.3mm），電路設計中加入低通濾波器（截止頻率 500MHz）；

所有智能門窗：采用雙傳感器冗余設計（如風雨傳感器 + 光線傳感器），提高控制可靠性。

測試流程強化

建議企業在量產前增加 “物理性能 + 環境循環 + 電磁干擾” 的復合測試（利用東莞皓天綜合測試平臺），模擬實際使用中的復雜場景；針對智能防火窗等安全類產品，每批次抽樣進行 1000 次應急響應測試，確保情況下的可靠性。

東莞皓天可提供從樣品設計驗證到量產質檢的全周期測試服務，包括定制化試驗方案（如高原低氣壓環境模擬）及失效分析報告。如需進一步提升智能門窗的節能或安全指標，可聯系技術團隊獲取專項測試方案。

以上方案僅供參考，在實際試驗過程中，可根據具體的試驗需求、資源條件以及產品的特性進行適當調整與優化。

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