建筑节能检测方法综述

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建筑节能现场检测方法

田斌守

摘要本文综述了几种建筑物围护结构传热系数现场检测方法的原理、操作方法、适用条件，指出各种方法的优缺点及注意事项。

关键词建筑节能检测热流计法热箱法控温箱－热流计法非稳态法当今飞速发展的国民经济活动必然导致前所未有的资源能源消耗速度。而许多资源能源是不可再生的，为了人类的可持续发展，节约能源刻不容缓。据介绍，我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2～3倍，而建筑能耗也占全国能耗总量的27.5％。随着人民生活水平的不断提高、城市化进程的加快以及住房体制改革的深化，建筑能耗在我国增长趋势很大，很可能是我国今后能耗的一个主要增长点。为建设节约型社会，促进经济社会可持续发展，国家发展委员会发布了“节能中长期专项规划”，建筑节能作为三大重点领域中的一项，受到高度重视。建设部也相继发布了一系列建筑节能标准，其中包括若干强制性条款，目前正在建设领域逐步实施。

建筑节能工作从流程上可分为设计审查、现场检测、竣工验收三个大的阶段。对节能建筑的评价，从建设前期对施工图纸审查计算阶段、向现场检测和竣工验收转移是大势所趋。建筑节能现场检测也是落实建筑节能政策的重要保证手段。目前，全国范围内建筑节能检测都执行JGJ132－2001《采暖居住建筑节能检验标准》，它是最具权威性的检测方法，它的发布实施，为建筑节能政策的执行提供了一个科学的依据，使得建筑节能由传统的间接计算、目测定性评判到现在的直接测量，从此这项工作进入了由定性到定量、由间接到直接、由感性判断到科学检测的新阶段。

根据我们对建筑节能影响因素和现场检测的可实施性的分析，我们认为能够在实验室检测的宜在实验室检测（如门窗等作为产品在工程使用前后它的性状不会发生改变），除此之外，只有围护结构是在建造过程中形成的，对它的检测只能在现场进行。因此建筑节能现场检测最主要的项目是围护结构的传热系数，这也是最重要的项目。如何准确测量墙体传热系数是建筑节能现场检测验收的关键。目前对建筑节能现场检测的、围护结构（一般测外墙和屋顶、架空地板）的

. . 资.料. ..

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. . . . . 资.料 . .. 传热系数的检测方法，主要有四种：热流计法、功率法、控温箱－热流计法、常功率平面热源法。

1、热流计法

1.1热流计法原理

热流计法的通过检测被测对象的热流E ，冷端温度T 1和热端温度T 2，即可根据公式(1)计算出被测对象的热阻和传热系数，现场检测示意图如图1所以。 )/(1e i R R R K ++= (1)

其中：K 为传热系数，W/(m 2.K)； C

E T T R *12-=； T 1为冷端温度，K ；

T 2为热端温度，K ；

E 为热流计读数，mv ；

C 为热流计测头系数，W/(m 2.mv)，热流计出厂时已标定；

R 为被测物的热阻，m 2.K/W ；

Ri 为内表面换热阻，m 2.K/W ；

Re 为外表面换热阻，m 2.K/W 。

图1 热流计法检测示意图

1.2热流计法的特点

热流计法的本质是测量通过热流计的热流，该热流即是通过被测对象的热流，并且这个热流平行于温度梯度方向，即通过热流计的热流为一维传导，不考虑向四周的扩散。如果不是这样，热流有分量，那么计算出的被测物的热阻偏小，

. . . . . . 资.料 . .. 传热系数就偏大。该方法国家检测标准首选的方法，在国际上也是公认的方法，但是这种方法用在现场测试有严重的局限性。因为使用该方法的前提条件是必须在采暖期才能进行测试，我国的现实情况是有些地区基本不采暖、采暖地区的有些工程又在非采暖期竣工、即使在采暖期竣工又是壁挂锅炉分户采暖等，这样就限制了它的使用。对于这些工程显然热流计法无法检测。

2、功率法（就是俗称的热箱法）

2.1热箱法原理

热箱法是基于一维稳态传热的原理，在试件两侧的箱体（热箱和冷箱），分别建立所需的温度、风速和辐射条件，达到稳定状态后，测量空气温度、试件和箱体内壁的表面温度及输入到计量箱的功率，就可以根据公式（2）计算出试件的热传递性质——传热系数。因为要检测通过被测对象的热量，因此要把传向别处的热量进行剔除，这样根据处理方式的不同又分为标定热箱法和防护热箱法。

)

(e i T T A Q k -= （2） 其中： K 为传热系数，W/(m 2.K)；

Q 为通过试件功率，W ；

A 为热箱开口面积，m 2；

Ti 热箱空气温度，K 或℃；

T e 冷箱空气温度，K 或℃。

2.1.1标定热箱法原理

检测原理示意图如图2所示。将标定热箱法的装置置于一个温度受到控制的空间内，该空间的温度可与计量箱内部的温度不同。采用高比热阻的箱壁使得流过箱壁的热流量Q 3尽量小。输入的总功率Q p 应根据箱壁热流量Q 3和侧面迂回热损Q 4进行修正。Q 3 和Q 4应该用已知比热阻的试件进行标定，标定试件的厚度、比热阻范围应同被测试件的范围相同，其温度范围亦应与被测试件试验的温度范围相同。用公式（3）计算被测试件的热阻、传热阻和传热系数。

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???-=-=--=)(//)(11431ne ni se si p T T A Q K Q T T A R Q Q Q Q （3）

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. . 资.料 . .. 式中 Q p 为输入的总功率，W ；

Q 1为通过试件的功率，W ；

Q 2为试件内不平衡热流，W ；

Q 3为箱壁热流量，W ；

Q 4为侧面迂回热损，W ；

A 为热箱开口面积，m 2；

T si 为试件热侧表面温度，K

T se 为试件冷侧表面温度，K ；

T ni 为试件热侧环境温度，K ；

T ne 为试件冷侧环境温度，K

图2 实验室标定热箱法原理示意图

2.1.2防护热箱法原理

防护热箱法检测原理示意图如图3所示。在防护热箱法中，将计量箱置于防护箱内。控制防护箱内温度与计量箱内温度相同，使试件内不平衡热流量Q 2和流过计量箱壁的热流量Q 3减至最小可以忽略。按公式（4）计算被测试件的热阻、传热阻和传热系数，

??

???-=-=--=)(//)(11231ne ni se si p T T A Q K Q T T A R Q Q Q Q （4）

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. . 资.料 . .. 周边绝热

鼻锥防护箱计量箱

冷箱试件

Q 2Q 5

Q 1

Q 3

Q P

图3 实验室防护热箱法检测原理示意图

2.2热箱法特点

热箱法作为实验室检测建筑构件热工性能的方法使用由来已久，是成熟的试验方法，并颁布有国际、国内的标准。热箱法用来进行现场检测建筑物热阻或传热系数是近几年的事情，它的特点是不受季节限制，据研究人员介绍只要建筑物 …… 此处隐藏：1363字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……