建筑節(jié)能檢測方法綜述

實用文案摘要

能方田斌守。關(guān)鍵詞建筑節(jié)能檢測

熱流計法

熱箱法

控溫箱－熱流計法非穩(wěn)態(tài)法當(dāng)今飛速發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)活動必然導(dǎo)致前所未有的資源能源消耗速度。而許多資源能源是不可再生的了人類的可持續(xù)發(fā)展約能源刻不容緩介紹單位建筑面積采暖能耗相當(dāng)于氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家的倍，而建筑能耗也占全國能耗總量的27.5。隨著人民生活水平的不斷提高、城市化進(jìn)程的加快以及住房體制改革的深化筑能耗在我國增長趨勢很大可能是我國今后能耗的一個主要增長點建設(shè)節(jié)約型社會進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，國家發(fā)展委員會發(fā)布了“節(jié)能中長期專項規(guī)劃能作為三大重點領(lǐng)域中的一項到高度重視設(shè)部也相繼發(fā)布了一系列建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中包括若干強(qiáng)制性條款，目前正在建設(shè)領(lǐng)域逐步實施建筑節(jié)能工作從流程上可分為設(shè)計審查、現(xiàn)場檢測、竣工驗收三個大的階段節(jié)能建筑的評價建設(shè)前期對施工圖紙審查計算階段現(xiàn)場檢測和竣工驗收轉(zhuǎn)移是大勢所趨能現(xiàn)場檢測也是落實建筑節(jié)能政策的重要保證手段。目前，全國范圍內(nèi)建筑節(jié)能檢測都執(zhí)JGJ132采暖居住建筑節(jié)能檢驗標(biāo)準(zhǔn)具權(quán)威性的檢測方法，它的發(fā)布實施，為建筑節(jié)能政策的執(zhí)行提供了一個科學(xué)的依據(jù)得建筑節(jié)能由傳統(tǒng)的間接計算測定性評判到現(xiàn)在的直接測量此這項工作進(jìn)入了由定性到定量間接到直接感性判斷到科學(xué)檢測的新階段。根據(jù)我們對建筑節(jié)能影響因素和現(xiàn)場檢測的可實施性的分析，我們認(rèn)為能夠在實驗室檢測的宜在實驗室檢窗等作為產(chǎn)品在工程使用前后它的性狀不會發(fā)生改變外，只有圍護(hù)結(jié)構(gòu)是在建造過程中形成的，對它的檢測只能在現(xiàn)場進(jìn)行。因此建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測最主要的項目是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，這也是最重要的項目確測量墻體傳熱系數(shù)是建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測驗收的關(guān)鍵。目前對建筑節(jié)能現(xiàn)場檢測的、圍護(hù)結(jié)構(gòu)（一般測外墻和屋頂、架空地板）的標(biāo)準(zhǔn)文檔121/(12121/(12實用文案傳熱系數(shù)的檢測方法，主要有四種：熱流計法、功率法、控溫箱－熱流計法、常功率平面熱源法。1、熱流計法1.1流計法原理熱流計法的通過檢測被測對象的熱流E，冷端溫度T和熱端溫度T，即可根據(jù)公式(計算出被測對象的熱阻和傳熱系數(shù)，現(xiàn)場檢測示意圖如圖1以。KRi

)

(1)其中：K為傳熱系數(shù)，W/(m2；T1*C

；T為冷端溫度，K；T為熱端溫度，K；E為熱流計讀數(shù)，mv；C為熱流計測頭系數(shù)，W/(m.mv)熱流計出廠時已標(biāo)定；R被測物的熱阻，2.K/W；Ri為內(nèi)表面換熱阻，m.K/W；Re為外表面換熱阻，m2.K/W1.2流計法的特點

熱流計法的本質(zhì)是測量通過熱流計的熱流，該熱流即是通過被測對象的熱標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案流且這個熱流平行于溫度梯度方向通過熱流計的熱流為一維傳導(dǎo)考慮向四周的擴(kuò)散不是這樣有分量計算出的被測物的熱阻偏小，傳熱系數(shù)就偏大。該方法國家檢測標(biāo)準(zhǔn)首選的方法，在國際上也是公認(rèn)的方法，但是這種方法用在現(xiàn)場測試有嚴(yán)重的局限性用該方法的前提條件是必須在采暖期才能進(jìn)行測試國的現(xiàn)實情況是有些地區(qū)基本不采暖暖地區(qū)的有些工程又在非采暖期竣工使在采暖期竣工又是壁掛鍋爐分戶采暖等樣就限制了它的使用。對于這些工程顯然熱流計法無法檢測。2、功率法（就是俗稱的熱箱法）2.1箱法原理熱箱法是基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱的原理，在試件兩側(cè)的箱體（熱箱和冷箱）內(nèi)，分別建立所需的溫度、風(fēng)速和輻射條件，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，測量空氣溫度、試件和箱體內(nèi)壁的表面溫度及輸入到計量箱的功率，就可以根據(jù)公式（計算出試件的熱傳遞性質(zhì)——傳熱系數(shù)。因為要檢測通過被測對象的熱量，因此要把傳向別處的熱量進(jìn)行剔除據(jù)處理方式的不同又分為標(biāo)定熱箱法和防護(hù)熱箱法。

Q(T)ie

K

為傳熱系數(shù)，W/(m；Q通過試件功率，WA熱箱開口面積，m；Ti箱空氣溫度，K℃；冷箱空氣溫度，K℃。2.1.1標(biāo)定箱法原理檢測原理示意圖如圖2示。將標(biāo)定熱箱法的裝置置于一個溫度受到控制的空間內(nèi)空間的溫度可與計量箱內(nèi)部的溫度不同用高比熱阻的箱壁使得標(biāo)準(zhǔn)文檔3p343p1234si3p343p1234si2實用文案流過箱壁的熱流量Q盡量小的總功率Q應(yīng)根據(jù)箱壁熱流量Q和側(cè)面迂回?zé)釗pQ進(jìn)行修正和Q應(yīng)該用已知比熱阻的試件進(jìn)行標(biāo)定定試件的厚度熱阻范圍應(yīng)同被測試件的范圍相同溫度范圍亦應(yīng)與被測試件試驗的溫度范圍相同。用公式（3計算被測試件的熱阻、傳熱阻和傳熱系數(shù)。p34A()Q1Q/T)nine

）式中Q為輸入的總功率，W；Q為通過試件的功率，W；Q為試件內(nèi)不平衡熱流，W；Q為箱壁熱流量，W；Q為側(cè)面迂回?zé)釗p，W；A熱箱開口面積，m；T為試件熱側(cè)表面溫度，KT為試件冷側(cè)表面溫度，K；T為試件熱側(cè)環(huán)境溫度，K；T為試件冷側(cè)環(huán)境溫度，K試件框架計量箱Q3

Q4Q1

冷箱試件QP2.1.2防護(hù)箱法原理防護(hù)熱箱法檢測原理示意圖如圖3所示。在防護(hù)熱箱法中，將計量箱置于防護(hù)箱內(nèi)?？刂品雷o(hù)箱內(nèi)溫度與計量箱內(nèi)溫度相同，使試件內(nèi)不平衡熱流量Q標(biāo)準(zhǔn)文檔33實用文案和流過計量箱壁的熱流量Q減至最小可以忽略。按公式（計算被測試件的熱阻、傳熱阻和傳熱系數(shù)，Q3A)/QQ/T)ni

（4計量箱防護(hù)箱

鼻錐Q3

Q5Q2Q1

冷箱試件QP

周邊絕熱2.2箱法特點熱箱法作為實驗室檢測建筑構(gòu)件熱工性能的方法使用由來已久，是成熟的試驗方法頒布有國際內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)箱法用來進(jìn)行現(xiàn)場檢測建筑物熱阻或傳熱系數(shù)是近幾年的事情的特點是不受季節(jié)限制研究人員介紹只要建筑物室內(nèi)外溫差達(dá)到8就可以一年四季進(jìn)行現(xiàn)場檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)也比較簡單動化程度較高圖4所示是在現(xiàn)場如何消除誤差是一個不容回避的問題為環(huán)境在變用標(biāo)定熱箱法就不適宜果采用防護(hù)熱箱法就要把整個被測房間加熱或用一個大的防護(hù)箱樣設(shè)備大又多適合在現(xiàn)場作業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案3、控溫箱－熱流計法3.1控溫箱－熱流計法的原理控溫箱－熱流計法的基本原理與熱流計法相同用控溫箱控制溫度擬采暖期建筑物的熱工狀況，用熱流計法測定被測對象的傳熱系數(shù)?？販叵涫且惶鬃詣涌販匮b置以根據(jù)檢測者的要求設(shè)定溫度擬采暖期建筑物的熱工特征溫設(shè)備由雙層框構(gòu)成間填充發(fā)泡聚氨酯或其它高熱阻的絕熱材料有致冷和加熱功能據(jù)季節(jié)進(jìn)行雙向切換使用季高溫時期用致冷運行方式，春秋季用加熱方式運行。采用先進(jìn)的PID調(diào)節(jié)方式控制箱內(nèi)溫度，實現(xiàn)精確穩(wěn)定地控溫。在這個熱環(huán)境中測量通過墻體的熱流量體內(nèi)的溫度體被測部位的內(nèi)外表面溫度、室內(nèi)外環(huán)境溫度，根據(jù)熱流計法計算公式（5位的熱阻和傳熱系數(shù)。

1E*C

(5)KR)i其中K傳熱系數(shù)，W/(m；

(6)E為熱流計讀數(shù)，mv；C為熱流計測頭系數(shù)，W/(m.mv)熱流計出廠時已標(biāo)定；R被測物的熱阻，2.K/W；標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案Ri為內(nèi)表面換熱阻，m2.K/W；Re為外表面換熱阻，m2.K/W溫度由溫度傳感器（通常用銅－康銅熱電偶或熱電阻）測量，熱流由熱流計測量流計測得的值是熱電勢過測頭系數(shù)轉(zhuǎn)換成熱流密度度值和熱電勢值由與之相連的溫度流自動巡回檢測儀自動記錄以設(shè)定巡檢的時間間隔。在現(xiàn)場檢測墻體傳熱系數(shù)的過程選取有代表性的墻體，粘貼溫度傳感器和熱流計對應(yīng)面相應(yīng)位置粘貼溫度傳感器后將溫度控制儀箱體緊靠在墻體被測位置得熱流計位于溫度控制儀箱體中心達(dá)到穩(wěn)定后結(jié)束檢測檢儀數(shù)據(jù)由專用傳輸軟件上傳給微機(jī)，再用數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以表格、圖表、曲線或數(shù)字形式顯示檢測結(jié)果。

儀流

3.2控溫箱－熱流計法的特點控溫箱－熱流計法綜合了熱流計法和熱箱法兩種方法的特點。用熱流計法作為基本的檢測方法時用熱箱來人工制造一個模擬采暖期的熱工環(huán)境樣標(biāo)準(zhǔn)文檔121211實用文案既避免了熱流計法受季節(jié)限制的問題不用校準(zhǔn)熱箱的誤差為這時的熱箱僅僅是一個溫度控制裝置計算輸入熱箱和熱箱向各個方向傳遞的功率此不用龐大的防護(hù)箱在現(xiàn)場消除邊界熱損失，也不用標(biāo)定其邊界熱損失?，F(xiàn)今廣泛應(yīng)用的、材料導(dǎo)熱系數(shù)平板測試法也是這個原理，從熱量傳遞的物理過程來看熱系數(shù)的測試過程和建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測過程是相同的。這種方法問世時間較短，還需要嚴(yán)密的理論推導(dǎo)和實踐檢驗。4、常功率平面熱源法4.1功率平面熱源法檢測的原理常功率平面熱源法是非穩(wěn)態(tài)法中一種比較常用的方法，適用于建筑材料和其它隔熱材料熱物理性的測試檢測的方法是在墻體內(nèi)表面人為地加上一個合適的平面恒定熱源墻體進(jìn)行一定時間的加熱過測定墻體內(nèi)外表面的溫度響應(yīng)辨識出墻體的傳熱系數(shù)如圖6示蓋板和墻體之間的加熱部分由5層材料組成，加熱板C和金屬板E對稱地各布置兩塊，控制絕熱層兩側(cè)溫度相等，以保證加熱板C發(fā)出的熱量都流向墻體，E板對墻體表面均勻加熱的作用。墻體內(nèi)表面測溫?zé)犭娕己腕w外表面測溫?zé)犭娕间浿饡r溫度值人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方Neural）仿真求解過程分為以下幾個步驟：該系統(tǒng)設(shè)計的墻體傳熱過程是非穩(wěn)態(tài)的三維傳熱過程，這一過程受到墻體內(nèi)側(cè)平面熱源的作用和室內(nèi)外空氣溫度變化的影響性地編制非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱墻體的傳熱程序傳熱的求解模型邊界條件和初始條件，利用已編制的三維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱墻體的傳熱程序進(jìn)行求解到加熱后墻體的溫度場數(shù)據(jù)。將得到的溫度場數(shù)據(jù)和對應(yīng)的邊界條件、初始條件共同構(gòu)成樣本集對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練究中由于實驗?zāi)軠y得的墻體溫度場數(shù)據(jù)只是墻體內(nèi)外表面的溫度將測試時間中的以下5個參數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本平均溫度、室外平均溫度、熱流密度、墻體內(nèi)外表面溫度；將墻體的傳熱系數(shù)作為輸出樣本進(jìn)行訓(xùn)練。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過一定時間的訓(xùn)練達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，將各溫度值和熱流密度值輸入，由網(wǎng)絡(luò)即可映射出墻體的傳熱系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)文檔實用文案

C11

E21124.2功率平面熱源法檢測的特點由于此方法是非穩(wěn)態(tài)法檢測物體熱性能的一種方法，可以大大縮短實際檢測時間，而且能減小室外空氣溫度變化給傳熱過程帶來的影響。在實驗室用非穩(wěn)態(tài)法檢測材料的熱性能較廣泛，但是用來進(jìn)行現(xiàn)場檢測恐怕要作大量的工作才行括設(shè)備開