Q3建筑节能检测技术

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1、传热系数的现场检测一热流计法依据标准：JGJ 132-2009采暖居住建筑节能检验标准检测内容：外墙传热系数；屋顶传热系数；楼梯间墙传热系数；楼板热阻；户门传热系数;室内平均温度；室 外平均温度；热桥部位内表面温度等。2、名词解释传热的三种基本方式热传导、热对流、热辐射热传导是由温差引起的物体内部微粒运动产生的热量转移过程热对流是依靠流体微团的宏观运动而进行的热量传递热辐射是高温物质通过电磁波形式把热量传递给低温物质的过程或者说热辐射就是热量由一物体透过真空或空气以电磁波的形式向其他物体传递的现象建筑绝热材料是建筑保温、保冷、隔热材料的总称。通常把密度小和导热系数小的建筑材料称为建筑绝热材 料

2、。牛顿冷却定律（Newtons law of cooling）当物体表面与周围存在温度差时，单位时间从单位面积散失的热量与温度差成正比，比例系数称为 热传递系数。物体温度高于周围环境的物体向周围媒质传递热量逐渐冷却时所遵循的规律。牛顿冷却定律是牛顿在1701年用实验确定的，在强制对流时与实际符合较好，在自然对流时只在温度差不太大时才成立。是传热学的基本定律。Q=K*F* t q=k*f* A tq为热量（热流密度）；k为物体的对流传热系数；f为传热面积；At为传热温度差导热系数（入）W/ （mK）导热系数是稳态条件下，1m厚物体，两侧表面温差为1C，1h内通过1皿面积传递 的热量。传热系数（K

3、） W/ （m2 - K）传热系数是稳态条件下，围护结构两侧空气温差为1C，1h内通过1皿面积传递的 热量。热阻（R）（m2 - K） /W导热过程的阻力。为导热体两侧温差与热流密度之比。在稳定状态下，与热流方向垂直的物体两表面温度差除以热流密度。对于均质材料层（如聚苯板），热阻R值可由厚度和导热系数计算R= 6 / X对于非均质墙体构造（如空心砌块墙体）热阻R值取决于具体构造。传热阻（RO）（m2 K） /W传热系数的倒数。数值上为物体两侧环境温度差除以热流密度。K=1/RORO=Ri+R+Re在计算外墙传热阻时，取Ri=0.11，Re=0.04建筑构件的热阻R可按下式确定：其他方法：热箱法

4、、冷箱法、红外摄像法等等人为创造一定的室内外温差，可分为以下几种情况：冬季室内用电加热器加热。为了减小室内温度波 动，建议采用电暖气，不宜使用热风机。夏季室内用空调机降温。建议采用变频空调机，以减小室内 温度波动。春秋季在外墙、屋顶外表面覆盖电加热装置（例如电热毯），增大外墙、屋顶内外表面温 差。由于动态分析方法计算程序的要求，在任何时刻都不能出现负温差。7.1.8检测期间，应定时记录热流密度和内、外表面温度，记录时间间隔应不大于）.5h。可 记录多次采样数据的平均值，采样间隔宜短于传感器最小时间常数的二分之一。7.1.9数据分析宜采用动态分析法。当满足下列条件时，可采用算术平均法。1）末次R

5、计算值与24h之前的R计算值相差不大于5%；2）计算取值区间内第一个INT （2 X DT/3）天内与最后一个同样长的天数内的R计算值相差不大于 5%注：DT为检测持续天数，INT表示取整数部分。动态分析方法是利用热平衡方程对热性能的变化进行分析计算的。在数学模型中，围护结构的热工 性能是用热阻R和一系列时间常数t表示的。未知参数（R, t1，T2, T3,）是通过一种识别技术利 用所测得的热流密度和温度求得的。在ti时刻的热流密度是在该时刻以及此前所有时刻下温度的函数。7.1.10 采用算术平均法进行数据分析时，应按式（7.1.10）计算围护结构本体的导热热阻，并应使用 全天数据（24h的整

6、数倍）进行计算。(7.式中R-围护结构的热阻（m2 K/W）0I一围护结构内表面温度的第j次测量值（C）0E围护结构外表面温度的第j次测量值（C）q 热流密度的第j次测量值（W/ m2）7.1.11采用动态分析方法时，宜使用与本标准配套的数据处理软件进行计算。7. 1. 12围护结构的传热系数应按式（7. 1. 12）计算。K=1/（Ri+R+Re）（7. 1. 12）式中 K围护结构的传热系数W/ （m2 K）Ri内表面换热阻，应按国家标准遂民用建筑热工设计规范建（GB 50176）附录二附表2.2 的规定采用；Re 外表面换热阻，应按国家标准遂民用建筑热工设计规范建（GB 50176）附录

7、二附表 2.3的规定采用。民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ 26-95中，传热系数是由热阻按国 家标准民用建筑热工设计规范GB 50176 中有关规定计算出来的。实际上，热阻是表 征围护结构热性能的的一个物理量，传热系数包含了围护结构本身传热性能和内外空气层 换热系数。传热系数不仅与围护结构性能有关，而且还与周围环境条件有关。为了与节能 设计标准中传热系数的计算方法相统一，增加数据的可比性，节能检验标准中规定，首先 由现场检测数据计算围护结构热阻。之后按照JGJ 26和GB50176规定计算传热系数。这就是 说，围护结构热阻是现场测量出来的，而传热系数是按标准环境条件计算的。测量

8、误差热流计法现场检测围护结构传热系数，测量误差取决于下列因素： 热流计和温度传感器的标定误差。如果标定得好，该项误差约为5%。 数据采集系统的误差。 由传感器与被测表面间热接触的轻微差别引起的随机误差。如果细心安装传感器，误差约为平均值的5%。该项误差可通过多贴几块热流计来减小。 热流计的存在引起的附加误差。热流计的存在改变了原来的等温线分布。如果用适当的方法（例如有 限元法）对该项误差进行估算，并对测量数据进行修正，误差可降至2%至3%。 温度和热流随时间变化引起的误差。这种误差可能很大。减小室内温度波动，采用动态分析方法， 保证测量持续时间足够长等，可使该项误差小于10%。如果上列条件得到

9、满足，均方差估计可控 制在14%以内，算术误差可控制在28%以内。下列情况可能使误差增大： 在测量开始前或测量期间，与围护结构内外表面温差相比，温度（尤其是室内温度）波动较大。 围护结构厚重，而测量持续时间又过短。 围护结构受到太阳辐射或其他强烈的热影响。 对热流计的存在引起的附加误差未做估算。现场检测外墙、屋顶传热系数时，应注意以下几点：（1）要保持室温基本稳定；（2）要保持较大的室内外平均温差；（3）热流测点尽量远离热桥部位；（4）外墙受检部位应避免阳光直射；（5）对屋顶受检部位外表面温度测点应进行遮挡，遮挡面积应足够大。传热系数现场检测需考虑的问题1. 应对照相关节能设计标准确定需检测的

10、围护结构部位，如屋顶、外墙、非采暖房间与采暖房间的隔 墙或楼板、底面接触室外空气的楼板等。（地面、地下室外墙、窗和门的透明部分、采光顶、透明幕墙 不做现场检测。）2. 现场检测应依据遂居住建筑节能检验标准建JGJ 132规定进行。检测传热系数时，测点位置不应靠 近热桥、裂缝和有空气渗漏的部位。计算非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板传热系数时，取 Re=Ri,并按遂民用建筑热工设计规范建GB 50176-93附录二附表2.2的规定采用。3. 应依据相关（建筑节能设计文件和）节能设计标准的规定计算外墙平均传热系数，相关材料的导热 系数按民用建筑热工设计规范GB 50176-93附录四附表4. 1的规

11、定采用。4. 现场检测应依据相关节能设计标准的规定计算外墙平均传热系数。并对照节能设计要求判定误差 率。A2围护结构传热系数试验室检测1、适用范围本标准规定了在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（传热系数或热阻）的测量过程 、该标准适用于垂直试件（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）。该 标准规定了两种可供选择的方法：标定热箱法和防护热箱法。采用防护或标定热箱法可测定墙体的传热 系数，本方法主要供实验室内使用。本标准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、或试件表面和

12、箱体内壁的表面温度及输入到计量箱的功率就 可计算出试件的热阻和传热系数。标定热箱法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（见附录C），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。热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 数倍。计量箱壁应该是热均匀体，以保证箱壁内表面

13、温度均匀，便于用热电堆或其他热流传感器测量流过 箱壁的热流量Q 3。箱壁应是气密性好的绝热体。可以用泡沫塑料或者中间为泡沫塑料并有适当面层的夹心板做成。箱 壁的表面辐射率应大于0.8。通常采用电阻加热器作为热源。热源应用绝热反射罩屏蔽使得辐射到计量箱壁和试件上的辐射热量减 至最少。采用强迫对流时，建议在计量箱中设置平行于试件表面的导流屏。导流屏应与计量箱内面同宽，而 上下端有空隙以便空气循环。导流屏在垂直其表面方向上可以移动，以调节平行于试件表面的空 气速度。导流屏表面的辐射率亦应大于0 . 8。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。当空气为自 然对流时

14、，试件同导流屏之间的距离应远大于边界层的厚度，或者不用导流屏。当自然对流循环不能满 足所需求的条件时，应安装风扇。风扇电动机安装在计量箱中时，必须测量电动机消耗的功率并加到加 热器消耗的功率上。如果只有风叶在计量箱内，应准确测量轴功率并加到加热器消耗的功率上，使得试 件热流量测量误差小于5%，建议气流方向与自然对流方向相同。防护箱的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。防护箱内壁的辐射率，加热器屏蔽等要求与计量箱相同。防护箱内环境的不均匀引起不平衡误差应小于0.5%。为避免防护箱中的空气停滞不动，通常需要安 装循环风扇。

15、试件架试件架的作用主要是支撑试件。标定热箱装置中试件架是侧向热损失的通路，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。冷箱标定热箱装置中，冷箱的大小取决于计量箱的大小。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性的要求与计量箱相同。制冷系统的蒸发器出口处可设置电阻加热器，以精确调节冷箱温度。为使箱内空气温度均匀分布，可 设置导流屏。建议气流方向与自然对流方向相同。电机、风扇和蒸发器应进行辐射屏蔽。4、检测方法 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准干燥状态。 把试件安装或砌筑在试件架内，试件冷热表面根据用户要求做相应的粉刷层，如陶粒混凝土空心 砌块、炉渣混凝土空心砌块等。建议两面抹灰，以避免空气渗透。试件安装时周边应密封，不让 空气或水气从边缘进入试件，也不从热的一侧传到冷的一侧，反之亦然。等干燥硬化之后布点测 量。 热电偶的布置热电偶的线径应小于0 .5 mm。热电偶的接点至少10 0 mm长的偶丝应沿等温面布置，热电偶的偶 丝要求超过100mm的目的是尽可能使热电偶接点能检测到范围较大的平均温度。如偶丝不沿着等 温面布置，则接点所测温度可能高低波