一,現有圍(wéi)護(hù)結(jié)構傳熱係數現場檢測方法(fǎ)
1.熱(rè)流計法
熱流(liú)計(jì)是(shì)建築(zhù)能(néng)耗測(cè)定(dìng)中常用儀表(biǎo),該方(fāng)法采用(yòng)熱(rè)流(liú)計(jì)及溫度(dù)傳(chuán)感器(qì)測量通過(guò)構件的(dí)熱(rè)流值(zhí)和(hé)表(biǎo)麵溫(wēn)度,通(tōng)過(guò)計算(suàn)得出其熱(rè)阻和傳(chuán)熱係數。其檢測基(jī)本原(yuán)理(lǐ)為:在被測部位布(bù)置熱(rè)流計,在熱(rè)流(liú)計周(zhōu)圍(wéi)的內(nèi)外(wài)表麵布置熱(rè)電偶(ǒu),通過導(dǎo)綫(xiàn)把(bǎ)所(suǒ)測試的各部分(fēn)連接起來(lái),將(jiāng)測試(shì)信號(hào)直(zhí)接輸入(rù)微機,通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處(chǔ)理,可(kě)打印出熱流(liú)值(zhí)及溫度(dù)讀數。當(dāng)傳熱過程(chéng)穩定(dìng)後,開始(shǐ)計量。為使(shǐ)測(cè)試(shì)結(jié)果準(zhǔn)確,測試(shì)時應(yīng)在連(lián)續采暖(nuǎn)(人(rén)為(wéi)製造室(shì)內外(wài)溫(wēn)差(chà)亦可(kě))穩(wěn)定至(zhì)少7d的(dí)房間中進行。
一(yī)般來講,室內(nèi)外溫差愈大(dà)(要求(qiú)必(bì)須大於(yú)20℃),其測量(liáng)誤差相對愈小(xiǎo),所得(dé)結(jié)果亦較(jiào)為,其缺點(diǎn)是(shì)受(shòu)季(jì)節(jié)限(xiàn)製(zhì)。該方(fāng)法是(shì)目(mù)前國內外常用(yòng)的現(xiàn)場(cháng)測試(shì)方法,標準(zhǔn)和美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)都對熱流計(jì)法作了較(jiào)為詳細的規定。
2.熱(rè)箱(xiāng)法
熱箱法(fǎ)是(shì)測定熱(rè)箱內電(diàn)加熱器(qì)所發出(chū)的全部通(tōng)過(guò)圍護結(jié)構的熱(rè)量(liáng)及圍(wéi)護(hù)結構(gòu)冷(lěng)熱(rè)表(biǎo)麵(miàn)溫度(dù)。其(qí)基本檢(jiǎn)測原理(lǐ)是用人(rén)工製造一(yī)個(gè)一(yī)維傳熱環境,被(bèi)測部(bù)位(wèi)的(dí)內(nèi)側(cè)用熱(rè)箱模擬(nǐ)采暖(nuǎn)建築(zhù)室內(nèi)條件(jiàn)並(bìng)使熱箱內和室(shì)內空氣溫(wēn)度保(bǎo)持(chí)一(yī)致(zhì),另一側(cè)為室(shì)外(wài)自(zì)然(rán)條件,維持熱(rè)箱(xiāng)內溫度(dù)高於室(shì)外溫度8℃以上(shàng),這樣(yàng)被測(cè)部位(wèi)的熱(rè)流總是(shì)從室內(nèi)向室(shì)外傳遞(dì),當熱箱內(nèi)加(jiā)熱量(liáng)與通過被測(cè)部位的(dí)傳遞熱量(liáng)達(dá)平衡(héng)時(shí),通過測量熱箱的加熱量(liáng)得到(dào)被(bèi)測部(bù)位(wèi)的(dí)傳(chuán)熱量,經(jīng)計算得到(dào)被測(cè)部位的傳熱(rè)係數(shù)。
該方法的(dí)主要(yào)特點:基(jī)本不受(shòu)溫(wēn)度的限(xiàn)製(zhì),隻(zhī)要(yào)室外(wài)平(píng)均(jūn)空(kōng)氣溫度在(zài)25℃.以下,相對(duì)濕(shī)度(dù)在60%以下,熱(rè)箱(xiāng)內溫(wēn)度(dù)大(dà)於室(shì)外zui高(gāo)溫度(dù)8℃以上就可(kě)以(yǐ)測(cè)試。據業(yè)內(nèi)技(jì)術專(zhuān)家(jiā)通(tōng)過(guò)交流認為:該方法(fǎ)在國(guó)內尚(shàng)屬研究階(jiē)段,其(qí)局限性亦(yì)是顯而易見的,熱橋(qiáo)部(bù)位無法測(cè)試(shì),況且(qiě)尚未(wèi)發現有關(guān)熱(rè)箱(xiāng)法(fǎ)的(dí)標準或(huò)國內(nèi)機(jī)構的(dí)標準。
3. 紅(hóng)外熱像(xiàng)儀法
紅外(wài)熱像儀(yí)法(fǎ)目(mù)前還在(zài)研(yán)究(jiū)改進階(jiē)段,它通(tōng)過攝像(xiàng)儀(yí)可遠距離測(cè)定建築物(wù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱(rè)工缺陷(xiàn),通過(guò)測(cè)得的(dí)各種熱像(xiàng)圖表征(zhēng)有熱工缺陷(xiàn)和無熱工缺陷的各(gè)種(zhǒng)建(jiàn)築構造(zào),用(yòng)於在分析檢(jiǎn)測(cè)結果(guǒ)時作對(duì)比參考(kǎo),因此隻能定性分析(xī)而不能(néng)量(liáng)化(huà)指(zhǐ)標(biāo)。
通過以上(shàng)幾種檢(jiǎn)測(cè)方法的(dí)分析比較(jiào),筆者認(rèn)為(wéi),熱流計(jì)法是(shì)目前國內外(wài)較為成熟的檢測方法,且(qiě)已得到(dào)普遍應用。因此本文主要(yào)討論(lùn)熱流計(jì)法(fǎ)。
二(èr),熱流(liú)計(jì)法測試(shì)原理
熱(rè)流(liú)計法(fǎ)主(zhǔ)要采用(yòng)熱流(liú)計,熱(rè)電偶(ǒu)在(zài)現場檢(jiǎn)測被測圍(wéi)護結構的熱流量和其內,外表麵(miàn)溫(wēn)度(dù),通(tōng)過數據處理計算(suàn)出(chū)該圍(wéi)護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱係(xì)數,從(cóng)而判(pàn)定建築物(wù)是否(fǒu)達到節(jié)能(néng)標(biāo)準要求(qiú)。
當熱流通(tōng)過建築物圍(wéi)護結構時(shí),由於(yú)其熱阻(zǔ)存在,在厚度(dù)方向的(dí)溫度(dù)梯(tī)度為衰(shuāi)減(jiǎn)過(guò)程,使(shǐ)該圍(wéi)護(hù)結構(gòu)內(nèi),外(wài)表麵具(jù)有(yǒu)溫差(chà),利(lì)用(yòng)溫(wēn)差(chà)與熱(rè)流量之間的(dí)對(duì)應關(guān)係(xì)進行(háng)熱(rè)流(liú)量測定。
建築物圍護結(jié)構(gòu)的(dí)熱流(liú)量可(kě)通過(guò)在該(gāi)圍護結(jié)構(gòu)表麵(miàn)安裝(zhuāng)平板狀熱(rè)流計(jì)測(cè)量(liáng),由於熱流計熱(rè)阻(zǔ)一般比(bǐ)被測圍護(hù)結構的(dí)熱阻小很多(duō),當(dāng)被測圍護結(jié)構背(bèi)麵貼上(shàng)熱流計後,傳熱(rè)工況影響很少,可(kě)忽(hū)略不(bù)計。因(yīn)而在穩定狀(zhuàng)態下,流(liú)過熱流(liú)計(jì)的(dí)熱流(liú)量亦(yì)為被測(cè)圍(wéi)護結(jié)構(gòu)的熱流量(liáng)。
四(sì),圍(wéi)護(hù)結構傳(chuán)熱係(xì)數計算公式(shì)與(yǔ)誤差(chà)分析(xī)
圍(wéi)護結(jié)構(gòu)傳熱(rè)係數的定(dìng)義為:在穩態(tài)傳(chuán)熱條(tiáo)件(jiàn)下(xià),圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)空(kōng)氣溫度(dù)差(chà)為(wéi)1℃時,單(dān)位時(shí)間通過(guò)單位麵(miàn)積(jī)傳遞的(dí)熱量。單位(wèi)為(wéi)W/(m2·℃)。
根據(jù)定義,當傳(chuán)熱(rè)處於穩(wěn)態(tài)條件(jiàn)下時,通過圍(wéi)護結(jié)構的熱流量應該與(yǔ)通過(guò)熱(rè)流計的(dí)熱(rè)流量相(xiāng)等(děng)。
為了(liǎo)促進(jìn)建(jiàn)築(zhù)節(jié)能工(gōng)作(zuò)的開展,本文對采(cǎi)用熱(rè)流(liú)計(jì)法現場實(shí)測圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳(chuán)熱係數的準確(què)性進行(háng)了研(yán)究與(yǔ)誤差分析。研(yán)究結果表(biǎo)明:
(1)當人為(wéi)可實現較大溫差的一維傳熱過程時,采用熱流計法(fǎ)可得(dé)到較準(zhǔn)確(què)的(dí)傳(chuán)熱(rè)係數(shù)測試結果(guǒ),且可(kě)不受季節(jié)限製;
(2)測(cè)試結(jié)果(guǒ)處(chǔ)理(lǐ)時,應在傳熱(rè)過程(chéng)基本(běn)達到(dào)熱(rè)穩定條件後,再進(jìn)行(háng)數據(jù)采(cǎi)集與處(chǔ)理;
(3)建議(yì)采用(yòng)日落(là)後(hòu)至日出前(qián)的數據來提(tí)高測(cè)量精度。
通過(guò)研究(jiū)還(huán)發現,雖(suī)然熱(rè)流(liú)計法可(kě)對(duì)圍護結構(gòu)傳熱(rè)係數進(jìn)行較準(zhǔn)確(què)的(dí)現(xiàn)場實(shí)測(cè),但要(yào)實(shí)現一維傳熱過(guò)程所需(xū)時間較(jiào)長,這使(shǐ)節能建(jiàn)築(zhù)現(xiàn)場(cháng)實測工(gōng)作(zuò)受到了(liǎo)限製。因此(cǐ),為了(liǎo)推(tuī)動(dòng)建築節能(néng)的(dí)開(kāi)展(zhǎn),我(wǒ)們正(zhèng)在(zài)積極研(yán)究(jiū)開發更新,更(gēng)快(kuài)和更準確(què)的建(jiàn)築節(jié)能(néng)現場檢測(cè)方法(fǎ)。
五(wǔ),北京時代新天建築圍護結構現場檢測(cè)儀TR70B的(dí)產品特(tè)點(diǎn)
1,建築(zhù)圍護結構(gòu)現場(cháng)檢(jiǎn)測(cè)儀(yí)熱(rè)流(liú)計(jì)片(piàn)出場(cháng)前(qián)在(zài)具有資(zī)質(zhì)的第三(sān)方檢(jiǎn)定機構(gòu)檢(jiǎn)定,並提供(gōng)校(xiào)準數據。
2,建築圍(wéi)護結構(gòu)現(xiàn)場(cháng)檢測(cè)儀(yí)采(cǎi)用鉑(bó)電阻作為感(gǎn)溫元件(jiàn),精度高(gāo),穩(wěn)定性好。
3,建築圍(wéi)護結構現(xiàn)場(cháng)檢(jiǎn)測儀(yí)2位(wèi)LED通道號顯示,5位LED測(cè)量(liáng)值(zhí)顯示,各(gè)通道報警狀(zhuàng)態(tài)指示(shì)燈(dēng)。
4,建(jiàn)築(zhù)圍護(hù)結(jié)構現場(cháng)檢(jiǎn)測(cè)儀3種報警的方(fāng)式(shì),2點公(gōng)用報(bào)警繼電器(qì)輸(shū)出(chū)。
5,建築(zhù)圍護(hù)結(jié)構現場檢測儀各(gè)輸(shū)入通(tōng)道均帶(dài)浪湧,過(guò)壓(yā)保護,並可(kě)任意(yì)關(guān)閉不使(shǐ)用的(dí)通道。
6,建築圍護(hù)結構(gòu)現場檢(jiǎn)測(cè)儀嚴(yán)格(gé)抗幹(gān)擾(rǎo)設計(jì),抑製現(xiàn)場的繼電器,接(jiē)觸器等(děng)產生的快速脈衝群(qún)幹擾和(hé)其(qí)它電(diàn)磁幹(gān)擾(rǎo),抗(kàng)幹(gān)擾(rǎo)能力達到(dào)III級(jí)。
7,建築圍(wéi)護(hù)結構現(xiàn)場(cháng)檢(jiǎn)測(cè)儀(yí)時漂和溫(wēn)漂(piāo)自(zì)動(dòng)補償(cháng)。
8,建(jiàn)築(zhù)圍護結(jié)構現場(cháng)檢測儀各(gè)通道獨立設定數字濾波(bō)時(shí)間(jiān)常(cháng)數,提高顯示(shì)穩定值,且(qiě)各通道獨立設(shè)定零點和滿度修(xiū)正(zhèng),提高了係統測(cè)量(liáng)精度。
9,建築圍(wéi)護結構現(xiàn)場檢測儀測(cè)控軟(ruǎn)件即可(kě)適用熱流計法(fǎ)檢測,也可適(shì)用(yòng)於標(biāo)定熱(rè)箱(xiāng)法(fǎ)檢測。
10,依據(jù)標準(zhǔn):JGJ134-2010,GB50176-2016。

