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热流计法在建筑节能检测的应用

期刊目录网建筑工程论文发表2019-12-12 10:22关注(1)

  通过对建筑节能检测技术的分析,认识到影响检测技术存在不合理的问题。旨在通过热流计法的使用进行检测方案的构建,不断优化建筑工程检测方法,改善建筑施工中存在的问题,积极构建有效的解决策略,以满足当前建筑行业的发展需求。

热流计法在建筑节能检测的应用

  关键词:热流计法;建筑;节能检测

  在当前建筑节能现场检测中,主要的检测方法有热箱法和热流计法,其中热箱法是通过测定热箱内加热器所发出的全部通过维护结构传递的热量,之后按照相关围护结构计算传热系数。对于热箱法而言,无法对建筑工程中的热桥部分进行计算,所以该技术不宜应用在建筑现场检测中。而热流计法是当前建筑现场检测中较为常见的技术形式。因此,为了节能检测的需求,应该对建筑工程中的围护结构进行分析,将传热系统作为建筑能耗中较为重要的组成部分,通过热流计法的应用,提升建筑节能系统的资源利用效率,满足热流计法在建筑节能检测中的应用需求。

  1概念分析

  1.1建筑节能检测

  在建筑行业中,建筑节能检测主要是根据建筑工程整个周期,进行能源使用的合理规划,旨在满足人们基本需求的同时降低能源的消耗,为建筑行业的可持续发展提供参考。也就是说,建筑节能工程主要是通过节能技术、设备以及建筑材料的综合应用,降低能源消耗,并通过建筑节能检测技术的应用达到施工效果[1]。

  1.2热流计法

  1.2.1热流计法概述热流计法主要通过热流计、热电阻等设备的应用,将施工现场中的相关测量部分的热流量以及内外温差等进行测量,之后通过特定软件计算传热系数,施工人员按照这一参数分析建筑工程的相关项目是否达到标准。1.2.2热流计法原理在热流计法使用中,热流流进的部分会被检测,流经之后的温度呈函数关系降低的现象,但是由于测量部分内表面与外表面的温度不一致,会出现一定的偏差,通过导热系数的计算可以得到结论。通常状况下,在热流计使用中主要进行建筑围护结构的测量,对于这些结构中的热流量而言,可以保证仪器表面安装的精确性,因此,在正常条件下,热流计所测量的热流量被当成测量结构整体的热流量。在热流计法使用中,将内外的温差设定为△T,按式(1)计算通过热流计的热流量Q[2]:

  2热流计法在建筑节能检测中所面临的问题

  2.1热惰性对检测结果的影响

  通过对建筑工程施工状况的分析,在围护结构传热系数测试中,为了提高对外界温度及热流变化所引起的围护结构的影响,可以对热惰性进行科学分析。而且,在不同围护结构以及不同热惰性分析中,检测人员应该认识到热惰性与被检测时间的关联性,通过有效性数据的分析、检测,进行数据热流传递以及周期变化的分析,提高对数据项目分析的有效性。在热流计法使用中,为了避免影响因素的发生,应该认识到热惰性对检测结果的影响。具体影响为:(1)在围护结构内表面安装中,为了实现对热流计法的有效应用,通过测试方法的确定,可以避免墙体蓄热对检测结果的影响;(2)在被测试围护结构分析中,当热惰性较大时,应该进行围护结构周期的稳定性测试,以实现对墙体传热周期稳定性的分析,降低热惰性误差现象的发生;(3)在热流计法使用中,为了实现对建筑的有效检测,应该选择室外温度差波动小的环境,以提高检测数据使用的有效性[3]。

  2.2热流计热阻对检测结果的影响

  在进行围护结构传热系数测试时,应该在墙体表面设置双面热流计,通过这种检测方法的构建会改变墙体原有的性能,增加热阻。在双面热流计接受到墙体热流时,应该保证被检测墙体以及双面热流计接触面的绝对光滑,当接触面大于实际接触面之后,会逐渐形成接触热阻。因此,在双面热流计测试中,应该根据实际热阻进行墙体、接触面以及双面热流计热阻等进行计算,当发现计算结果大于实际热阻时,会对检测结果造成误差。因此,在建筑节能检测中,为了避免这种问题的发生,应该认识到以下内容:(1)通过内嵌法的使用进行固定,并保证与围护结构保持平行;(2)在热流计进行外粘贴中,一定要减少对外界的影响因素,用石膏在双面热流计的周围抹成缓坡;(3)在建筑节能检测中,通过热流计的使用可以避免双面热流计以及围护结构周围的空隙,实现两者之间的密切接触[4]。

  2.3引起测量误差的问题

  在建筑工程测量中,通过热流计现场检测,可以确定围护结构的传热系数,但在一些工程测量中存在误差现象,具体内容有以下几个方面:(1)制作的测头精度低。在热电偶以及电堆选材中,存在制作不规范及使用不当的状况,会增大测量误差;(2)在热电偶串联制作中,将墙体内外两侧的热电偶进行一一对应,以提高对热流计测头系数分析的有效性;(3)在单试样热流计导热仪使用中,需要确定单试样流量导热仪,但是,在该种设备使用中存在着围护结构内部以及热流计周边误差等现象;(4)在热流计电阻使用中会对热流测量造成影响,热阻越大,对测量结果造成的影响越大;(5)在测量中,当室外温度变化以及太阳辐射时,需要升高室内的温度,以避免温度波动对参数测量结果造成的影响。而且,整个过程中,为了避免太阳辐射的影响,应选择适宜的墙体,选择子夜时分的数据,以提高测量精度。因此,在误差检测中,应该通过热流计方案的设定,减少本身热阻,应选择较薄、导热系数较大的材料,以避免测量误差的发生[5]。

  3热流计法在建筑节能检测中的应用

  3.1明确房间的选择标准

  通过对建筑节能检测技术的分析,在热流计法使用中,通过现场检测方案选择,应该在现场检测对受检墙体已经干透或是主体结构施工完成后进行检测。在测试主体部位的传热系数时,应该在传热过程接近一维传热,检测墙面的长度以及宽度应该越大越好,以提高房屋检测的有效性。但是应该注意的是,当房间越大时,房间升温不容易控制,所以,在进行房屋墙面的宽度和长度的检测中,应该将其厚度设定为墙体厚度的8倍,并通过对房间内外空气流动状况的分析,保证房间的封闭性,以实现建筑节能检测的有效性。

  3.2建筑检测部位的选择

  通过对建筑物耗热量指标的分析,在进行围护结构以及传热系数、传热面积分析中,应该根据热工计算的要求,进行建筑节能的现场检测,通过建筑物屋顶、外墙以及地下室等部位的测量,提升无热桥或是地下室顶板的检测效率,以实现对建筑检测部位的科学选择。

  3.3测点位置的选择

  在测点位置选择中,应该尽量选择检测中央的部位,例如,在进行结构复杂的建筑物检测中,应该按照不同部位设定检测系数,然后求加权平均值。当对不稳定的围护结构主体进行传热系数测试时,测点不能靠近热桥、裂缝以及空气渗透处,不能受到加热、制冷装置的影响,尽量避免阳光直射现象的发生[6]。

  3.4热流计及温度传感器的安装

  结合建筑节能检测的特点,在热流计使用中应该直接安装在被测围护结构的内表面,以保证接触面的良好、测量结果的精准性。热流计检测时,可以采用导热硅树脂粘贴的方法,避免防热流片以及墙体空隙。而且,在温度传感器应用中,应该在被测围护结构的两侧进行安装,当内表面温度传感器靠近热流计安装的位置时,应合理安装温度传感器以及热流片的位置[7]。温度传感器的连接长度为0.1m。在进行室内温度测量中,温度传感器应该安装在距离房间中央1.60m的位置,以保证室内环境温度的准确性。

  3.5对房间封闭性的检测

  建筑热工检测中,需要在建筑物室内进行传热热流以及温度的控制,当墙体蓄热系数较大时,建筑结构表面的温度反应较慢,通常需要在几个小时之后才可以看到检测结果。房间密封性检测中,室内温度会随着室外冷、热空气进入到室内,导致热流计以及墙体两侧的温差逐渐变大,读数也就变大[8]。因此,在检测中为了避免房间内以及与外界空气的热交换,应该保证房间密闭。但是,在当前房屋建筑在工地检测中并没有安装房门,可以通过建筑保温材料的使用,保证室内全部密封。应该注意的是,在房间密闭性检测中也应该保证室内空调孔以及外窗户的封闭,若发现渗漏现象,可以用胶带进行密封,以提升房间密封的整体效率[9]。

  3.6电源的安全性选择

  通过对建筑节能检测方案分析,在进行热流计法使用中,应该将电源的安全选择作为重点,提高对电源线路检测及安装的整体效率,通常状况下,在电源安全性检测中应该做到[10]:(1)在电源选择中,应搭接临时线以保证仪器运行的稳定性,当电压不稳定时会对设备及人员带来隐患。(2)在稳压器使用中,应该将温度传感器值的正常温度进行设定,当发现设备漏电现象,需要接出温度传感线,并将其连接在屋面避雷带上,以保证设备运行的稳定性。(3)在测试检查中,应该连接屋面以及墙面的温度传感器,确定上下相应的位置,在打开检测仪器开关后,对温度以及热流量的参数进行匹配,以提升传感数据测试的有效性。

  3.7合理确定测量时间建筑节能检测中,为了提升检测的整体效率,应该在墙体蓄热稳定之后进行正式的检测,检测中需要采用累积的检测方法,即每隔15min进行数据的自动记录。而且,在对轻型维护结构检测中,单位面积的比热容应该<20kJ/(kg·K),之后在连续4个夜间测试之后,需要将相邻的计算结果差值控制在≤5%的状态,以保证检测的准确性。在重型维护结构检测中,应该将单位面积比热容控制在≥20kJ/(kg·K)的范围,采用全天数据维护结构的阻热形式。应该注意的是,在测定时间测试中应该做到:(1)为某次热阻R值计算中,需要与之前24h的计算差值控制在≤5%的范围。(2)在检测期间的第1天与最后1天的R值的误差通常应该控制在≤5%的范围,以保证测量时间控制的有效性[11]。

  4结语

  为了实现建筑节能现场检测的准确性,应该将建筑工程施工作为重点,通过热流计法的使用,积极推动建筑节能政策以及标准的执行,以保证建筑工程施工的经济性。建筑节能检测中,通过热流计法的使用,可以结合建筑工程的特点,进行建筑检测方案的设计,以提升结构传热系数测定的准确性,为当前建筑节能检测中维护结构传热系数的测试提供参考。

  参考文献:

  [1]沈卉,张颖璐,尹琴.红外热像仪在井干式木建筑节能检测中的应用[J].林业机械与木工设备,2019,47(2):13-17.

  [2]屈成忠,郭海明.基于红外热像法的建筑围护结构传热系数与风速的关系研究[J].建筑节能,2018,46(12):56-59.

  [3]褚波.中国工程建设标准化协会“标准科技创新奖”评选结果揭晓[J].工程建设标准化,2018,239(10):78-85.

  [4]王伦,朱坚,张宏春,等.热桥柱位置对建筑物墙体热工性能检测结果的影响[J].建筑节能,2018,46(6):133-137.

  [5]贾洪愿,李百战,姚润明.探讨长江流域室内热环境营造———基于建筑热过程的分析[J].暖通空调,2019(4):1-11.

  [6]谢陈磊,方潜生,张振亚,等.建筑节能检测中无线传感器网络的设计与研究[J].电子测量与仪器学报,2012,26(1):49-53.

  [7]赵晹.热流计法在建筑节能现场检测中的应用[J].建筑建材装饰,2017(10):133.

  [8]柯瑞锋,邹钺,高慧挥.双面热流计法在墙体热阻现场测试中的应用[J].建筑热能通风空调,2017,36(9):88-90.

  [9]何雪婷,王宇,王正.热流计法在轻型木结构建筑节能检测的应用与发展[J].木工机床,2017(2):19-21.

  [10]曹喜承,邓书辉,郭涛,等.红外热像仪在建筑节能检测中的应用[J].节能技术,2008,26(1):92-94.

  [11]华虹,李雯,王晓鸣.土坯房建筑能耗计量与节能效率比较[J].土木工程与管理学报,2017(34):22.

  作者:潘立 单位:广西永正工程质量检测有限公司

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