论建筑节能检测技术及方法研究

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1、论建筑节能检测技术及方法研究摘要：在当前的建筑节能检测中，主要技术是能够快速准确的测定建筑主外围护结构的热工性能，即得出外围护结构的传热系数K值(主要是墙体、屋顶部分)。然后根据外围护结构各部位的传热系数计算得出建筑的能耗指标来确定建筑耗能状况，以此评价建筑的节能效果。文章是对现场墙体传热系数的几种检测方法进行简要的阐述和分析，提出自己的看法，以供参考！　　关键词：建筑节能；传热系数；现场检测方法　　0前言　　建筑节能指建筑物在全生命周期过程中合理使用和有效利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。我国目前建筑能耗形势相当严峻，呈现出总量大、比

2、例高、能效低、污染重的特点。我国每年建成的房屋面积高达16—20亿m2，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而单位建筑面积采暖能耗却为发达国家新建建筑的3倍多。据有关专家预测，按目前建筑能耗水平发展，到2020年我国建筑能耗将达10．89亿t标准煤，是2000年的3倍；空调负荷将相当于lO个三峡电站的满负荷电力，这势必造成能源紧张。对此，有关专家称建筑节能为“刻不容缓的生命工程”。文章是对现场墙体传热系数的检测方法——热流计法、热箱法、非稳态法和红外热像仪法等进行综述的基础上，对现有检测技术存在的问题提出几点看法。　　1围护结构传热系数的检测方法　　建筑节能检测是建筑

3、竣工验收的重要内容之一，其目的是为了通过实测来评价建筑物的节能效果。目前，在建筑物建筑节能检测验收管理环节中，现场检测最主要的技术指标是建筑物围护结构的传热系数。传热系数λ与热阻R互为倒数，通常先测得热阻再计算传热系数。测量热阻主要有以下途径：　　1)当材料的传热系数λ已知时，利用公式即可计算出材料的热阻R；如果传热系数λ未知，可用传热系数仪测出λ，再代入公式。　　2)用双面热流计导热仪测量，有以下关系式：　　　　只需测量出试件两表面的温度值T1、T2，以及通过试件的热流值q，就可以计算出试件热阻R的值。这种方法主要用在实验室。现场测量时，由于围护墙体厚度无法精确测得，

4、且围护墙体材料成分也无法精确确定，因此应采取能够在墙体上直接测量的方法。　　目前现场检测墙体热阻(传热系数)的方法主要有：热流计法、热箱法、非稳态法和红外热像仪法等。　　1．1热流计法　　热流计法是利用温差和热流量之间的对应关系进行热流量的测定。美国试验与材料标准ASTMCl046—95(2007)和ASTMCll95—55都对热流计法做了较详细的规定。热流计法也是我国现行检测的首选方法。　　1．1．1热流计检测原理　　热流计是建筑能耗测定中常用仪表，用来测量建筑物和各种保温材料的传热量及物理性能参数。　　采用热流计检测建筑墙体保温性能的基本原理为：在被测部位至少布置2

5、块热流计，在热流计的周围布置热电偶，对应的另一表面上也相应布置热电偶。通过导线把所测试的各部分连接起来，将测试信号直接输入微机，通过计算机数据处理，可打印出热流值及温度读数。通过瞬变期，达到稳定状态后(计量时间包括足够数量的测量周期)，获得所要求精度的测试数值。　　热流计的基本工作原理如图l所示。　　　　　　当热流通过被测壁面板时，因热阻的存在，使温度梯度沿厚度方向衰减，导致壁板两侧产生温差△T=T1-T2，即通过热流计的热流为稳定一维传导，不考虑向四周的扩散。温差△T与热流量之间存在对应关系，依此关系可以测定出建筑热耗量，最终计算出导热系数，即：　　　　式中：K为被测

6、物的传热系数；　　R为被测物的热阻；　　Ri为被测物内表面换热阻；　　Re为被测物外表面换热阻；　　E为热流计读数；　　C为热流计测头系数，由热流计出厂时标定。　　1．1．2热流荆法的局限性　　热流剂法用于检测墙体的传热系数准确性较高，但它的缺点是受到季节的限制——只能在采暖期进行检测，如果是非采暖区的建筑物或是采暖地区非采暖期竣工的建筑物，则不能采用此方法进行节能检测。因此，热流剂法的检测虽然准确性较高。但是它的适用条件很严格，限制了它的使用。　　1．2热箱法　　1．2．1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)内分别建立所需的温度、

7、风速和辐射条件，达到稳定状态后，测量空气温度、试件内壁的表面温度及输入到计量箱的功率，然后根据公式计算出试件的热传递性质——传热系数。　　传热系数的计算公式为：　　　　式中：K为传热系数；　　Q为通过试件功率；　　A为热箱开口面积；　　Ti正为热箱空气温度；　　Te为冷箱空气温度。　　由北京中建建筑科学技术研究院开发的“RX一Ⅱ型传热系数检测仪”检测原理如图2所示。　　　　　　　　l一墙体；2-热箱加热装置；3一保温层；4一电加热嚣；5一控制仪；T1一室外空气温度；　　T2一室外墙表温度；T3一室内墙表温度；T4．T5一箱内空气强度；倚室