烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置及方法，其装置包括恒温箱箱体、发热器、密封盖板、第一移动式侧板和第二移动式侧板，恒温箱箱体的底板、第一移动式侧板和第二移动式侧板围成的空间为用于放置烧结保温空心砌块或外保温板的测试腔，测试腔的顶部可拆卸连接有活动盖板；恒温箱箱体内部设置有发热器，恒温箱箱体外部设置有温控器、红外热像仪和温度计；其方法包括步骤：一、装配测试装置；二、测量并记录温度数据；三、计算当量导热系数。本发明实现方便，能够大幅节省试验场地，使用操作方便，测试费用低廉，能够很好地满足热工性能试验要求，获得具有较高参考价值的试验结果，实用性强，便于推广使用。
【专利说明】烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑热工【技术领域】，具体涉及一种烧结保温空心砌块、外保温板热工 性能测试装置及方法。
【背景技术】
[0002] 目前，我国既有建筑面积已达到420亿m2,并且仍保持约20亿m2/年的巨大增长 速度。建筑总商品能耗年均约为8. 7亿吨标煤，占社会总能耗的近三分之一，建筑物耗热量 约80%主要通过外墙传热传入或传出的。在国家积极推行墙体改革的进程中，具有保温、轻 质、大尺寸、高孔洞率的烧结保温空心砌块应运而生，它是以页岩为主要原料，以粉煤灰、锯 末、钢矿渣等工业废弃物和造孔剂、废纸屑为辅助材料，经一定的生产工艺烧制而成的新型 节能环保型墙体建筑材料。同时，对于自保温结构体系，为解决房屋冷热桥问题，需要在这 些部位黏贴外保温板，以阻断冷热桥损失，提高房屋的保温隔热性能。
[0003] 传统测定墙体传热系数的方法主要有：热流计法、标定热箱法和防护热箱法，其中 热流计法只能够测试墙体表面某一片区域或某一点的温度值，无法反映墙体整个表面的温 度；此外，热箱法的不足也很明显，由于环境无时无刻都在改变，所以不适宜采用标定热箱 法，而如果采用防护热箱法，亦不适合在现场作业，因为要用一个大的防护箱或者把整个被 测建筑加热，这样设备大又多，并且传统测定方法测试费用也较高。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简 单、设计合理、实现方便且成本低、占地空间小、可大幅节省试验场地、使用操作方便的烧结 保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种烧结保温空心砌块、外保温 板热工性能测试装置，其特征在于：包括顶端为敞口端的恒温箱箱体和设置在恒温箱箱体 内部的发热器，所述恒温箱箱体的敞口端可拆卸连接有密封盖板，所述恒温箱箱体与所述 敞口端相垂直的一侧侧面上开有传热孔，所述恒温箱箱体位于所述传热孔一侧的侧壁上连 接有在恒温箱箱体上的连接位置可调的第一移动式侧板，所述恒温箱箱体位于所述传热孔 一侧的侧壁上开有多个用于选择连接第一移动式侧板的第一箱体连接孔，所述恒温箱箱体 位于所述传热孔另一侧的侧壁上连接有在恒温箱箱体上的连接位置可调的第二移动式侧 板，所述恒温箱箱体位于所述传热孔另一侧的侧壁上开有多个用于选择连接第二移动式侧 板的第二箱体连接孔，所述第一移动式侧板和第二移动式侧板的结构和尺寸均相同，多个 第一箱体连接孔和多个第二箱体连接孔对称设置，未连接第一移动式侧板的第一箱体连接 孔中和未连接第二移动式侧板的第二箱体连接孔中均插装有密封棒，所述恒温箱箱体的底 板、第一移动式侧板和第二移动式侧板围成的空间为用于放置烧结保温空心砌块或外保温 板的测试腔，所述测试腔的顶部可拆卸连接有用于压紧烧结保温空心砌块或外保温板的活 动盖板；所述恒温箱箱体内部设置有发热器，所述发热器的电线穿出所述恒温箱箱体外部， 所述恒温箱箱体外部设置有用于对恒温箱箱体内部温度进行控制的温控器、用于对烧结保 温空心砌块或外保温板的表面温度进行检测的红外热像仪和用于对外界空气温度进行测 量的温度计，所述温控器串联在发热器的供电回路中，所述温控器的温度检测探头伸入所 述恒温箱箱体内部。
[0006] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述第一移 动式侧板和第二移动式侧板均包括水平板和一体成型在水平板一端端部的坚直连接板，所 述坚直连接板和水平板的整体呈T字型，所述坚直连接板上间隔设置有两排与第一箱体连 接孔或第二箱体连接孔相配合的侧板连接孔，所述坚直连接板背向水平板的一端端面上固 定连接有位于两排侧板连接孔之间的橡胶垫片；所述第一移动式侧板通过螺纹连接在其两 排侧板连接孔和两排第一箱体连接孔中的第一螺栓以及与第一螺栓相配合的第一螺帽和 第一垫片与恒温箱箱体连接；所述第二移动式侧板通过螺纹连接在其两排侧板连接孔和两 排第二箱体连接孔中的第二螺栓以及与第二螺栓相配合的第二螺帽和第二垫片与恒温箱 箱体连接。
[0007] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述第一箱 体连接孔和第二箱体连接孔均为圆孔，所述第一箱体连接孔和第二箱体连接孔的直径均为 8mm?12mm，多个第一箱体连接孔的水平中心间距和坚直中心间距与多个第二箱体连接孔 的水平中心间距和坚直中心间距均相等且均为30mm?70mm，两排侧板连接孔之间的中心 间距为多个第一箱体连接孔的水平中心间距的两倍。
[0008] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述第一螺 栓、第一螺帽和第一垫片，以及第二螺栓、第二螺帽和第二垫片均由Q235钢制成，所述第一 垫片和第二垫片的厚度均为3mm?7mm。
[0009] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述密封盖 板上开有供发热器的电线和温控器的温度检测探头穿过的穿线孔，所述发热器的电线穿过 穿线孔穿出所述恒温箱箱体外部，所述温控器的温度检测探头穿过穿线孔伸入恒温箱箱体 内部。
[0010] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述恒温箱 箱体、第一移动式侧板和第二移动式侧板均由厚度为60mm?80mm的彩钢夹芯板制成。
[0011] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述密封棒 由软质弹性材料制成。
[0012] 上述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：所述活动盖 板的厚度为50mm?120mm。
[0013] 本发明还提供了一种实现方便，测试费用低廉，能够获得准确且具有较高参考价 值的烧结保温空心砌块或外保温板沿墙厚方向的当量导热系数k的烧结保温空心砌块、夕卜 保温板的热工性能进行测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
[0014] 步骤一、装配测试装置：根据待测试的烧结保温空心砌块或外保温板的尺寸，首 先，选择两排合适的恒温箱箱体上的上连接孔与第一移动式侧板连接，将恒温箱侧板上的 未使用上连接孔用密封棒塞实，并拧紧两排第一箱体连接孔和第一移动式侧板上的两排侧 板连接孔中的第一螺栓，以保证第一移动式侧板与恒温箱箱体紧密连接；接着，选择两排合 适的恒温箱箱体上的下连接孔与第二移动式侧板连接，将恒温箱侧板上的未使用下连接孔 用密封棒塞实，并拧紧两排第二箱体连接孔和第二移动式侧板上的两排侧板连接孔中的第 二螺栓，以保证第二移动式侧板与恒温箱箱体紧密连接；然后，盖上密封盖板，将发热器的 电线穿出恒温箱箱体外部，将温控器串联在发热器的供电回路中，并将温控器的温度检测 探头伸入恒温箱箱体内部；最后，盖上活动盖板，并保证活动盖板压紧在烧结保温空心砌块 或外保温板上；
[0015] 步骤二、测量并记录温度数据：设定好温控器的控制温度，并启动发热器加热，力口 热一段时间后，将红外热像仪对准烧结保温空心砌块或外保温板的外露侧面，测量烧结保 温空心砌块或外保温板的外表面温度tw。并记录；通过温控器读取恒温箱箱体内部温度ti 并记录，通过温度计读取外界空气温度t。并记录；
[0016] 步骤三、计算当量导热系数：根据一维稳态导热理论并根据公式
【权利要求】
1. 一种烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在于：包括顶端为敞 口端的恒温箱箱体（1)和设置在恒温箱箱体（1)内部的发热器（7)，所述恒温箱箱体（1) 的敞口端可拆卸连接有密封盖板（10)，所述恒温箱箱体（1)与所述敞口端相垂直的一侧侧 面上开有传热孔，所述恒温箱箱体（1)位于所述传热孔一侧的侧壁上连接有在恒温箱箱体 (1)上的连接位置可调的第一移动式侧板（2-1)，所述恒温箱箱体（1)位于所述传热孔一侧 的侧壁上开有多个用于选择连接第一移动式侧板（2-1)的第一箱体连接孔（1-1)，所述恒 温箱箱体（1)位于所述传热孔另一侧的侧壁上连接有在恒温箱箱体（1)上的连接位置可调 的第二移动式侧板（2-2)，所述恒温箱箱体（1)位于所述传热孔另一侧的侧壁上开有多个 用于选择连接第二移动式侧板（2-2)的第二箱体连接孔（1-2)，所述第一移动式侧板（2-1) 和第二移动式侧板（2-2)的结构和尺寸均相同，多个第一箱体连接孔（1-1)和多个第二箱 体连接孔（1-2)对称设置，未连接第一移动式侧板（2-1)的第一箱体连接孔（1-1)中和未 连接第二移动式侧板（2-2)的第二箱体连接孔（1-2)中均插装有密封棒（3)，所述恒温箱箱 体（1)的底板、第一移动式侧板（2-1)和第二移动式侧板（2-2)围成的空间为用于放置烧 结保温空心砌块（9)或外保温板（12)的测试腔，所述测试腔的顶部可拆卸连接有用于压紧 烧结保温空心砌块（9)或外保温板（12)的活动盖板（11);所述恒温箱箱体（1)内部设置 有发热器（7)，所述发热器（7)的电线穿出所述恒温箱箱体（1)外部，所述恒温箱箱体（1) 外部设置有用于对恒温箱箱体（1)内部温度进行控制的温控器（8)、用于对烧结保温空心 砌块（9)或外保温板（12)的表面温度进行检测的红外热像仪（14)和用于对外界空气温度 进行测量的温度计（13)，所述温控器（8)串联在发热器（7)的供电回路中，所述温控器（8) 的温度检测探头伸入所述恒温箱箱体（1)内部。
2. 按照权利要求1所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在 于：所述第一移动式侧板（2-1)和第二移动式侧板（2-2)均包括水平板（2-3)和一体成型 在水平板（2-3) -端端部的坚直连接板（2-4)，所述坚直连接板（2-4)和水平板（2-3)的整 体呈T字型，所述坚直连接板（2-4)上间隔设置有两排与第一箱体连接孔（1-1)或第二箱 体连接孔（2-1)相配合的侧板连接孔（2-5)，所述坚直连接板（2-4)背向水平板（2-3)的 一端端面上固定连接有位于两排侧板连接孔（2-5)之间的橡胶垫片（2-6);所述第一移动 式侧板（2-1)通过螺纹连接在其两排侧板连接孔（2-5)和两排第一箱体连接孔（1-1)中的 第一螺栓（4-1)以及与第一螺栓（4-1)相配合的第一螺帽（5-1)和第一垫片（6-1)与恒温 箱箱体（1)连接；所述第二移动式侧板（2-2)通过螺纹连接在其两排侧板连接孔（2-5)和 两排第二箱体连接孔（2-1)中的第二螺栓（4-2)以及与第二螺栓（4-2)相配合的第二螺帽 (5-2)和第二垫片（6-2)与恒温箱箱体（1)连接。
3. 按照权利要求2所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在 于：所述第一箱体连接孔（1-1)和第二箱体连接孔（2-1)均为圆孔，所述第一箱体连接孔 (1-1)和第二箱体连接孔（2-1)的直径均为8mm?12mm，多个第一箱体连接孔（1-1)的水 平中心间距和坚直中心间距与多个第二箱体连接孔（2-1)的水平中心间距和坚直中心间 距均相等且均为30mm?70mm，两排侧板连接孔（2-5)之间的中心间距为多个第一箱体连接 孔（1-1)的水平中心间距的两倍。
4. 按照权利要求2所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在 于：所述第一螺栓（4-1)、第一螺帽（5-1)和第一垫片（6-1)，以及第二螺栓（4-2)、第二螺 帽（5-2)和第二垫片（6-2)均由Q235钢制成，所述第一垫片（6-1)和第二垫片（6-2)的厚 度均为3mm?7mm。
5. 按照权利要求1所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在 于：所述密封盖板（10)上开有供发热器（7)的电线和温控器（8)的温度检测探头穿过的穿 线孔（10-1)，所述发热器（7)的电线穿过穿线孔（10-1)穿出所述恒温箱箱体（1)外部，所 述温控器⑶的温度检测探头穿过穿线孔（10-1)伸入恒温箱箱体⑴内部。
6. 按照权利要求1所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征 在于：所述恒温箱箱体（1)、第一移动式侧板（2-1)和第二移动式侧板（2-2)均由厚度为 60mm?80mm的彩钢夹芯板制成。
7. 按照权利要求1所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在 于：所述密封棒（3)由软质弹性材料制成。
8. 按照权利要求1所述的烧结保温空心砌块、外保温板热工性能测试装置，其特征在 于：所述活动盖板（11)的厚度为50mm?120mm。
9. 一种利用如权利要求1所述的测试装置对烧结保温空心砌块、外保温板的热工性能 进行测试的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤一、装配测试装置：根据待测试的烧结保温空心砌块（9)或外保温板（12)的尺寸， 首先，选择两排合适的恒温箱箱体（1)上的上连接孔（1-1)与第一移动式侧板（2-1)连接， 将恒温箱侧板（1)上的未使用上连接孔（1-1)用密封棒（3)塞实，并拧紧两排第一箱体连 接孔（1-1)和第一移动式侧板（2-1)上的两排侧板连接孔（2-5)中的第一螺栓（4-1)，以 保证第一移动式侧板（2-1)与恒温箱箱体（1)紧密连接；接着，选择两排合适的恒温箱箱体 (1)上的下连接孔（1-2)与第二移动式侧板（2-2)连接，将恒温箱侧板（1)上的未使用下连 接孔（1-2)用密封棒（3)塞实，并拧紧两排第二箱体连接孔（1-2)和第二移动式侧板（2-2) 上的两排侧板连接孔（2-5)中的第二螺栓（4-2)，以保证第二移动式侧板（2-2)与恒温箱 箱体⑴紧密连接；然后，盖上密封盖板（10)，将发热器（7)的电线穿出恒温箱箱体⑴外 部，将温控器（8)串联在发热器（7)的供电回路中，并将温控器（8)的温度检测探头伸入恒 温箱箱体（1)内部；最后，盖上活动盖板（11)，并保证活动盖板（11)压紧在烧结保温空心 砌块（9)或外保温板（12)上； 步骤二、测量并记录温度数据：设定好温控器（8)的控制温度，并启动发热器（7)加热， 加热一段时间后，将红外热像仪（14)对准烧结保温空心砌块（9)或外保温板（12)的外露 侧面，测量烧结保温空心砌块（9)或外保温板（12)的外表面温度tw。并记录；通过温控器 (8)读取恒温箱箱体（1)内部温度&并记录，通过温度计（13)读取外界空气温度t。并记 录； 步骤三、计算当量导热系数：根据一维稳态导热理论并根据公式& = 计算烧 结保温空心砌块（9)或外保温板（12)沿墙厚方向的当量导热系数k，其中，Rw为烧结保温 空心砌块（9)或外保温板（12)的外表面换热阻，Rw的单位为（m2 ·°C)/w，Rw按照《民用建 筑热工设计规范（GB50176-1993)》的规定取值。
10. 按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤二中设定好的温控器（8)的控制温 度比外界空气温度t。高30°C?60°C。
【文档编号】G01N25/20GK104458803SQ201410804962
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】肖慧, 浮广明, 权宗刚 申请人:西安墙体材料研究设计院