建筑节能检测试验方法课件

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1、建筑节能检测试验方法,耿震岗 2009.10,山西省建筑节能专业委员会 耿 震 岗 0351-4196123 13700502718 太原市府东街山右巷10号 E-mail:,一、与热有关的性能及检验方法,1 导热系数： 1.1导热系数（热导率）是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（k,）在1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米度（w/mK，此处的K可用代替）。,1.2 影响因素: 材料的组成结构 固相和气相的材质 表观密度 温度 湿度,1.3 试验方法,绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法GB/T10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热

2、流计法GB/T10295-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 圆球法GB/T11833-1989,1.4 GB/T10294方法介绍,1.4.1适用范围 适用于测试干燥试件、匀质材料 试件的热阻应大于0.1m2K/W 试件的热阻可以低到0.02m2K/W,但不能在全部的范围内得到前述的准确度与重现性。,1.4.2 原理,在稳态条件下，防护热板装置的中心计量区域内，在具有平行表面的均匀板状试件中，建立类似于两个平行匀温平板为界的无限大平板中存在的一位恒定热流。 通过测定稳定状态下，流过计量单元的一维恒定热流量Q、计量单元的面积A、试件冷、热表面的温度差T，可以计算出试件的热阻R （TA/

3、Q）或热导率C（C=1/R）。,1.4.3 装置,防护热板的装置分为：双试件式和单试件式。为便于实验室间的相互比较，推荐装置的标准尺寸系列如下： 直径（或边长）为0.3m； 直径（或边长）为0.5m； 直径（或边长）为0.2m（仅用于测定匀质材料）； 直径（或边长）为0.3m（用于测定厚试件）。,1.4.4 测量仪表,温度测量 厚度测量 电气测量 夹紧力 围护,1.4.5 装置的性能校核,线性测定：装入由热稳定的并且导热系数与温度成线性关系的材料制作的试件。以不同的温差如10K、20K和40K测量导热系数，其结果应与温差无关。以不同的平均温度重复这种检查。 综合性能检查：两套经国家认可的实验室

4、标定过的已知热稳定的试件进行测试，每套试件应在运行的温度范围内两个典型的平均温度下进行测定。所有测定宜在标定的90天内进行。,1.4.6 测定,试件 选择和尺寸：从每个样品中选取一或两个试件。两块时尽量一样，厚度差别应小于2%。试件的尺寸应完全覆盖加热单元的表面。其厚度应是实际厚度或大于被测材料热性质的最小厚度。 制备和状态调节：大面平整、注意试件刚性和热导率。热敏性和湿度,测定过程 测量质量 测量厚度和密度 温差选择 环境条件 热流量的测定 冷面控制 过渡时间和测量间隔 最终质量和厚度测量,1.4.7 计算,密度和质量的变化 密度 质量的变化 传热性质 热阻 导热系数,1.4.8 报告内容,

5、材料的名称、标志和物理说明 试件的制备过程 试件的厚度 状态调节的方法和温度 调节后材料的密度 在干燥和（或）过程中相对质量的变化 测定过程中质量的相对变化及厚度的变化 测定时试件的平均温差及确定温差的方法,测定的平均温度 热流密度 试件的热阻。合适时给出热阻系数和导热系数及其可应用的厚度和温差范围 日期和测定的时间 装置及其他实验条件 必要时以图表形式给出导热系数方程 给出预计误差及估算 写明不合规定的条件,1.4.9 附录,本方法适应性估算 可确定材料热性质的试件最小厚度 误差估算 松散材料的试件制备 试件的厚度至少为松散材料中颗粒直径的10倍 竖装：分四次，铺装均匀 平装：铺装均匀，略鼓

6、，注意约束材料的热阻,1.5 GB/T10295方法介绍,1.5.1适用范围 适用于测试干燥试件、匀质材料、板状试件 试件的热阻应大于0.1m2K/W 本方法测定结果为在给定平均温度和温差下试件的热阻 如试件为热匀质体，且在任何平均温度下试件的热阻与温差无关，则测定结果可表达为在给定平均温度下的试件的可测导热系数,1.5.2 原理,当热板和冷板在恒定温度的稳定状态下，热流计装置在热流传感器中心测量部分和试件中心部分建立类似于无限大平壁中存在单项稳定热流。 Ru/Rs=Qs/Qu 被测试件的热流Qu、热阻Ru 标准试件的热流Qs、热阻Rs,1.5.3 装置,为便于实验室间的相互比较，推荐装置的标

7、准尺寸系列如下： 边长（或直径）为0.3m； 边长（或直径）为0.5m； 边长（或直径）为0.2m（仅用于测定匀质材料）； 边长（或直径）为0.3m（用于测定厚度大于0.5m试件）。,1.5.4 装置的构成,加热和冷却单元 热流传感器 其他测量装置 温度 电气 厚度 机械 边缘绝热和边缘热损失,1.5.5 标定和检验,标定 装置的检查 标定漂移 总体性能检验,1.5.6 测定,试件选择和尺寸： 从每个样品中选取一或两个试件。两块时尽量一样，厚度差别应小于2%。试件的尺寸应完全覆盖加热单元的表面。其厚度应是实际厚度或大于被测材料热性质的最小厚度。 制备和状态调节：大面平整不平行度在试件厚度的2%

8、之内。注意试件刚性和热电偶的布置，厚度所指。热敏性和湿度,测定过程 测量质量 测量厚度和密度 温差选择 环境条件 热流和温度测量（过渡时间和测量间隔） 最终质量和厚度测量,1.5.7 计算,密度和质量的变化 密度 质量的变化 传热性质 热阻 导热系数,1.5.8 报告内容,材料的名称、标志和物理说明 试件的制备过程 试件的厚度 状态调节的方法和温度 调节后材料的密度 在干燥和（或）过程中相对质量的变化 测定过程中质量的相对变化及厚度的变化 测定时试件的平均温差及确定温差的方法 测定的平均温度 热流密度,试件的热阻。合适时给出热阻系数和导热系数及其可应用的厚度和温差范围 插入试件与装置面板之间的

9、薄片材料或所用防水汽封套及其热阻值 如果有助于解释结果，应提出有关整个测定中稳态持续的时间 测定日期和最后一次标定装置的日期 装置及其他实验条件 必要时以图表形式给出导热系数方程 给出预计误差及估算 写明不合规定的条件,1.5.9 附录,本方法适应性估算 可确定材料热性质的试件最小厚度 松散材料的试件制备 试件的厚度至少为松散材料中颗粒直径的10倍 竖装：分四次，铺装均匀 平装：铺装均匀，略鼓，注意约束材料的热阻,2 传热系数,2.1定义：传热系数、传热阻 传热系数以往称总传热系数，国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数k值是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（k,），1小时

10、内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米度（w/m2k,此处k可用代替）。 传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。,2.2 试验方法,建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法GB/T 13475-2008 建筑外门窗保温性能分级及其检测方法 GB8484-2008 （2002） 建筑外门保温性能分级及其检测方法 GB/T16729-1997,2.3 GB/T 13475方法介绍,许多建筑构件中的热传递是导热、对流和辐射三种方式的复合过程。 本标准所描 述的方法只测量在给定的温差情况下，从试件一侧传向另一侧的总传热量而不单独考 虑某一种传热方式。 然而热传递性质经常与试件本身、试件尺

11、寸、传热方向、温度、 温差、空气速度和相对湿度有关。 因此，测试条件应尽量与预定的使用条件一致。,2.3.1 主题内容与适用范围,规定了实验室测定板状建筑构件和工业用类似构件稳态热传递性质（传热 系数或比热阻）的测量过程、装置要求和必需报告的数据。 适用于垂直试件（如墙）和水平试件（如屋面板和楼板），不适用于特殊 的构件（如窗）。 规定了两种可供选择的方法：标定热箱法和防护热箱法。 不考虑湿迁移、水气的重新分布和相变对热流测量的影响以及热传递与通 过试件的空气传质复合作用，但测定时，应考虑湿迁移对测试精度产生的影响。,2.3.2 原理,基于一维稳态传热原理，在试件两侧的箱体（冷箱和热箱）内，分

12、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，就可计算出试件的热传递性质。 防护热箱法： 防护热箱法中，计量箱置于防护箱内（见图1）。控制防护箱的环境温度，使试件 内不平衡热流量Q2和流过计量箱壁的热流量Q2减至最小。,标定热箱法 标定热箱法的装置（见图2）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Q3尽量小。输入 的总功率Qp，应根据箱壁热流量Q3和侧面迂回热损Q4进行修正。流过箱壁的热流量Q3 和侧面迂回热损Q4应该用已知比热阻的试件进行标定（参见附录C），

13、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。,2.3.3 装置,计量箱 计量面积必须足够大，使试验面积具有代表性。对于有模数的构件，计量箱尺寸应 精确地为模数的整倍数。 计量面积的尺寸取决于试件的最大厚度，参照GB 10294规定的原则确定试件大小同 厚度的比例关系。 在垂直位置测量时，自然对流所形成的循环应能达到所需的温度均匀性和表面换热 系数。,防护箱：作用是在计量箱周围建立适当的空气温度和表面换热系数，使流过计量箱 壁的热流量Q3及试件不平衡热流量Q2减到最小。 试件框架：作用主要是支承试件。标定热箱装置中试件框架是侧面迂回热损的通路，

14、 因此是一个重要的部件，朝向试件的面应由低导热系数的材料做成。 典型的防护热箱装置中，不用试件框架，用边界绝热的方式将Q5减到最小。,冷箱： 标定热箱装置中，冷箱的大小取决于计量箱的大小；防护热箱装置中，冷箱的大小 取决于防护箱的大小。箱壁应绝热良好并防止结露，箱壁内表面的辐射率、加热器的热辐射屏蔽及温度均 匀件的要求与计量箱相同。,温度测量： 测量空气温度和试件表面温度的温度传感器（一般采用热电偶）应该尽量均匀分布 在试件表面上，并且热侧和冷侧互相对应布置。测量所有与试件进行辐射换热表面的温 度，以便计算平均辐射温度。 除非已知道温度的分布，各种用途的温度传感器数量至少为每平方米两支，并且不

15、 得少于9支。 为提高精度，可用示差接法测量试件两侧的空气温差、表面的温差和计量箱壁两侧 的表面温差。,装置和试件表面的温度测量 ：采用热电偶时其线径应小于05mm。热电偶的接点及至少10omm长的偶丝应沿等温面 布置，用粘结剂或胶带固定在被测表面以形成良好的热接触，其表面用辐射率与被测表 面相同的材料覆盖。 空气温度测量 应对温度传感器进行热辐射屏蔽。 热电堆 用于监视流过计量箱壁热流量的热电堆接点的安装要求与的要求相同， 并且每m2至少要有一个接点。,温度控制: 稳态时，至少在两个连续的测量周期内计量箱内温度的随机波动和漂移应小于试 件两测空气温差 的。本要求原则上亦适用于防护箱和冷箱，防

16、护箱的温度控制引起的附加不平 衡误差应小于。,仪器： 温差测量的准确度应高于试件两侧空气温差的1，建议测量仪表增加的不确定 性应小于K。绝对温度测量的准确度为两测空气温差的。 热电堆的输出、加热器及风扇的输入功率等的测量仪器的准确度应该使得被测试件 的热流量Q1的准确度高于3。,装置的品质检验：当建成一台新的装置或对原有装置进行改进后，在开始正常工作之前，必须细致 地进行一系列检验。,2.3.4 测量,根据试件的检查和分析，应初步估计出试件热工性能的可能范围值，并评价可能 获得的准确度。 对于特殊的试件，应该考虑本标准是否可以应用，或者用其他方法更恰当，如GB 10294或GB 10295规定的方法，或者通过计算。,试件的状态调节： 为减少试件中热流受到所含水分的影响，建议试件在测量前调节到气干状态。 试件的选择与安装： 测量试件应选择或做成有代表性的。,测量条件：测量条件的选择应考虑最终的使用条件和对准确度的影响。最小温差为20。根据 试验要求调节热、冷侧的空气速度，调节防护箱的温度使Q2和Q3尽可能接近零。 按照56条的要