专利名称：建筑物围护结构传热系数现场检测方法
技术领域：
本发明涉及建筑物围护结构的检测方法，尤其是建筑物围护结构传热系数现场检测方法。
背景技术：
目前，我国正处于建筑业发展的鼎盛时期。1990-2002年，我国每年施工和竣工的建筑面积年均增长速度高达155％。随着建筑面积的迅速增长，人们对室内环境的舒适度要求不断的提高。冬季室温由12℃-16℃提高到18℃-20℃；夏季室温则由30℃降低到22℃-20℃。据估算，近年我国的建筑能耗占社会总能耗比重已超过25％，北方地区的采暖能耗超过当地社会总能耗的40％。建筑耗能产生的温室气体排放量已超过全国总排量的1/4。建筑耗能引起的能源、环保等方面的巨大压力已引起我国政府高度重视，并制定了一系列建筑物及建筑设备节能的标准，将其作为市场准入的重要考核指标。2001年我国出台了节能现场检验标准《采暖居住建筑节能标准》(JGJ132-2001)，对不同地区围护结构制定了传热系数，为建筑节能工作的最终把关提供了科学、定量的判定依据，使此项工作更加科学化、规范化。可是，该标准在执行过程中操作规程有一定的局限性，标准4.47条规定“……检测应在采暖供热系统正常运行后进行，……检测持续时间不应少于96小时”。但实际情况是，多数建筑工程在夏秋季竣工，若都等到冬季采暖后进行检测，此间时间集中，工作量集中，必然会给检测工作带来困难；此外，由于季节的限制，给工程的竣工验收也会造成一定的影响。
发明内容
鉴于上述情况，本发明旨在提供一种建筑物围护结构传热系数现场检测方法。本方法按规定的检测法——热流计法，利用自动控温恒温箱，在人为造成温差的环境下进行建筑物围护结构传热系数现场检测，不受时间的限制，克服采暖期集中检测的现象。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种建筑物围护结构传热系数现场检测方法，是将热流计粘贴在被测墙体的内表面，并且应与内表面完全接触；温度传感器靠近热流计，外表面温度传感器粘贴在热流计相对应的位置，且分布均匀；采用多路传输线将热流计、温度传感器与温度热流自动巡回检测仪连接；再将自动控温恒温箱紧贴在布有热流计、温度传感器的墙面；调节自动控温恒温箱，使被测区墙面内外产生一定的温度差并使温度趋于稳定；自动读取储存测量值，当一定的热流垂直流过热流计测头时，产生一定的电动势E，由公式q＝CE(C为测头系数，当测头制成后，就是一个确定的常数)就可以确定流过热流计的热流密度q；温度热流自动巡回检测仪自动记录热流计的电动势E和围护结构内外表面温度第j次测量值Qi1Qi2Qi3Qi4Qi5……；Qe1；Qe2Qe3Qe4Qe5……数据处理，将被测j次Qij、Qej、q的值代入下式R=Σj=1n(Qij-Qej)Σj=1nqj]]>式中R——围护结构的热阻(m2·K/W)Qij——围护结构内表面温度的第j次测量值(℃)Qej——围护结构外表面温度的第j次测量值(℃)qj——热流密度的第j次测量值(W/m2)可以计算出围护结构的热阻R，再将R代入K＝1/(Ri+R+Re)式中K——围护结构的传热系数(W/m2.k)Ri——内表面换热阻，按国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定采用Re——外表面换热阻，按国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定采用则围护结构的传热系数K便可求出。
本发明的优点和产生的有益效果是1、本发明避免由于在采暖期间检测的时间集中、工作量集中，给检测工作带来困难。使用自动控温恒温箱，在人为造成温差的环境下，进行建筑物围护结构传热系数的现场检测，传热系数的值较快地达到稳定，受限制的因素少；2、图表可以看出，人为控温条件下，传热系数的值更容易达到稳定，检测周期可适当缩短，不影响工程竣工的验收，可降低劳动强度，提高设备利用率。
本发明现场具体的检测方法由附图和实施例给出
图1是本发明检测装置示意2是本发明人工控温条件下传热系数—时间曲线3是本发明人工控温条件下室内外温度—时间曲线4是采暖条件下传热系数—时间曲线5是采暖条件下室内外温度—时间曲线图具体实施方式
实施例1 参照附图，热流计3表面涂一层薄而均匀的黄油层，使热流计3能被粘在所测墙体1的表面，然后从热流计3中心向外缘挤压，排除热流计3与墙体1之间的气泡，粘贴完后擦拭热流计3表面的污渍，用塑料胶带纸固定在墙体1表面。温度传感器4采用双面胶粘贴在被测区墙体1的两侧面，即内侧面温度传感器4靠近热流计3，外表面温度传感器4粘贴在与热流计3相对应的位置，并且要分布均匀。然后，采用多路传输线5将热流计3、温度传感器4与温度热流自动巡回检测仪6连接，再将自动控温恒温箱2紧贴在布有热流计3、温度传感器4的墙面。自动控温恒温箱2含微电脑时间控制器、温控仪、压缩机、电热管等。根据环境温度确定自动控温恒温箱2工作时是致冷还是加热；致冷时开启压缩机，使自动控温恒温箱2温度降至设定值，微电脑时间控制器控制两台压缩机交替工作，温控仪自动控制恒温；加热时开启电热管，使自动控温恒温箱2温度达到设定值，温控仪自动控制恒温。当墙体1传热趋于稳定时，热流计3读数也趋于稳定。温度热流巡回检测仪6自动将热电动势E、内外墙表温度读取并储存。当热流计测头系数C已知时，由公式q＝CE可以计算出热流密度qj1、qj2、qj3、qj4、qj5……，温度热流巡回自动检测仪6自动记录J次被测数据Qi1、Qe1、Qi2、Qe2、Qi3、Qe3、Qi4、Qe4、Qi5、Qe5……采用算术平均法，可以由下式计算出围护物结构的热阻，即R=Σj=1n(Qij-Qej)Σj=1nqj]]>式中R——围护结构的热阻(m2K/W)Qij——围护结构内表面温度的第j次测量值(℃)Qej——围护结构外表面温度的第j次测量值(℃)
qj——热流密度的第j次测量值(W/m2)再将R代入K＝1/(Ri+R+Re)式中K——围护结构的传热系数(W/m2.k)Ri——内表面换热阻，按国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定采用Re——外表面换热阻，按国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定采用则围护结构的传热系数K便可求出。
实施例2本发明在非采暖期对某一房间外墙传热系数的检测和采暖期常规检测进行了对比。
操作方法如同实施例1。
检测分人工控温检测和采暖期检测1、人工控温检测本发明采用开口1×1m2自动控温恒温箱2(加热)，检测结果以图2、图3曲线图形式表述。
横轴为检测时间的延续，每一个计数单位为0.5h，纵轴表示传热系数(W/m2.K。)。由曲线可以看出，传热系数的值比较稳定，而且比较快地达到稳定，在第30点附近开始稳定，即第15个h开始稳定。通过计算，稳定时传热系数的平均值为K＝1.47W/(m2.K)。从图3温度—时间曲线图可以看出，室内人为控温温度曲线1和室外自然温度曲线2经过30h很快趋于稳定。
2、采暖期检测检测结果以图4传热系数—时间曲线和图5温度—时间曲线表示。
从图4可以看出，传热系数随时间延续发生周期性的变化，并且波动很大；从图5可以看出，采暖室内温度曲线比较平稳，室外自然温度曲线2波动比较大。
采用平均法计算得出传热系数的值为K＝1.54W/(m2K)。
要保证数据的可靠性，需要几个周期的互相验证，所以检测时间一般需要很长。按JGJ132-2001标准规定检测最少需要96小时，即需要记录192组数据。
由此可知，人工控温检测完全可以替代采暖期检测，其以自身的优点弥补了采暖期检测的不足。
权利要求
1.一种建筑物围护结构传热系数现场检测方法，是将热流计(3)粘贴在被测墙体(1)的内表面，并且应与内表面完全接触；温度传感器(4)靠近热流计(3)，外表面温度传感器(4)粘贴在热流计(1)相对应的位置，且分布均匀；采用多路传输线(5)将热流计(3)、温度传感器(4)与温度热流自动巡回检测仪(6)连接；其特征是将自动控温恒温箱(2)紧贴在布有热流计(3)、温度传感器(4)的墙面；调节自动控温恒温箱(2)，使被测区墙面内外产生一定的温度差并趋于稳定；当一定的热流垂直流过热流计测头时，产生一定的电动势E，由公式q＝CE(C为测头系数，当测头制成后，就是一个确定的常数)就可以确定流过热流计(3)的热流密度；温度热流自动巡回检测仪(6)自动记录围护结构内外表面温度第j次测量值QijQej和热电动势E，数据处理，将被测值Qij、Qej、q代入下式R=Σj=1n(Qij-Qej)Σj=1nqj]]>式中R——围护结构的热阻(m2.K/W)Qij——围护结构内表面温度的第j次测量值(℃)Qej——围护结构外表面温度的第j次测量值(℃)qj——热流密度的第j次测量值(W/m2)再将R代入K＝1/(Ri+R+Re)式中K——围护结构的传热系数(W/m2.k)Ri——内表面换热阻，按国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定采用Re——外表面换热阻，按国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176规定采用通过计算，则围护结构的传热系数K便可求出。
全文摘要
一种建筑物围护结构传热系数现场检测方法，实施步骤包括粘贴热流计和温度传感器，用传输线将热流计、温度传感器与温度热流自动巡回检测仪连接；将自动控温恒温箱紧贴于布有热流计、温度传感器的内墙面；调整自动控温恒温箱；自动读取储存测量值；计算建筑物围护结构传热系数。该方法利用人为造成温差的环境下，通过温度传感器测到的温差和热流计输出的电动势E，便可反映出热流密度的大小。利用公式可以求出传热系数K。本发明具有操作简便、检测精度高、周期短等优点，对于推动建筑物及建筑设备节能将会产生积极作用。
文档编号G06F19/00GK1721845SQ20041002634
公开日2006年1月18日 申请日期2004年7月16日 优先权日2004年7月16日
发明者田斌守, 杨永恒, 张镛, 段兆瑞, 曹万智, 侯文虎 申请人:甘肃省建材科研设计院, 兰州市墙体材料革新建筑节能办公室