現有圍(wéi)護結構(gòu)傳(chuán)熱(rè)係數現場(cháng)檢測方法
1.1 熱(rè)流計法(fǎ)[3]
熱(rè)流計是(shì)建(jiàn)築(zhù)能耗測定中常用(yòng)儀(yí)表，該方(fāng)法(fǎ)采(cǎi)用(yòng)熱流計(jì)及溫(wēn)度(dù)傳感(gǎn)器測量(liáng)通過構件的熱流(liú)值和(hé)表(biǎo)麵溫(wēn)度，通(tōng)過(guò)計算(suàn)得(dé)出(chū)其(qí)熱阻(zǔ)和(hé)傳(chuán)熱係數(shù)。其(qí)檢測(cè)基本原理(lǐ)為：在被測部位布置熱流計(jì)，在熱流計周圍的內外(wài)表(biǎo)麵(miàn)布(bù)置熱電偶(ǒu)，通過(guò)導綫把所(suǒ)測試的(dí)各部(bù)分連接起來，將測(cè)試信(xìn)號(hào)直(zhí)接輸(shū)入(rù)微機，通過計(jì)算機(jī)數(shù)據處理(lǐ)，可(kě)打印出(chū)熱(rè)流值及(jí)溫(wēn)度讀數。當傳(chuán)熱(rè)過(guò)程(chéng)穩(wěn)定後(hòu)，開始計量(liáng)。為使(shǐ)測試(shì)結(jié)果準確，測(cè)試時(shí)應在連(lián)續采(cǎi)暖（人(rén)為製(zhì)造(zào)室(shì)內外(wài)溫(wēn)差亦可）穩定(dìng)至少7d的(dí)房間(jiān)中進(jìn)行。
一般(bān)來(lái)講，室(shì)內外溫差(chà)愈(yù)大（要求必須大於(yú)20℃），其(qí)測(cè)量(liáng)誤差相(xiāng)對(duì)愈(yù)小，所得(dé)結(jié)果亦較為(wéi)，其(qí)缺點(diǎn)是(shì)受季(jì)節限(xiàn)製。該方法是(shì)目前(qián)國(guó)內(nèi)外常(cháng)用(yòng)的(dí)現場(cháng)測試方法(fǎ)，標準和(hé)美國ASTM標準都對熱(rè)流計法作了較(jiào)為詳細的規定(dìng)。
1.2 熱(rè)箱法[4]
熱箱法是測定熱箱(xiāng)內(nèi)電加(jiā)熱(rè)器所發出的全(quán)部通過圍(wéi)護(hù)結構的熱量及(jí)圍(wéi)護結構冷(lěng)熱(rè)表麵溫(wēn)度(dù)。其(qí)基本檢(jiǎn)測(cè)原(yuán)理是用人(rén)工製(zhì)造(zào)一(yī)個(gè)一維傳熱環境(jìng)，被(bèi)測部位(wèi)的內側(cè)用(yòng)熱箱模(mó)擬采暖(nuǎn)建(jiàn)築室內(nèi)條件(jiàn)並使熱箱內(nèi)和室內空(kōng)氣溫(wēn)度保持(chí)一(yī)致，另(lìng)一(yī)側為室(shì)外自(zì)然(rán)條件，維(wéi)持熱箱(xiāng)內(nèi)溫(wēn)度(dù)高(gāo)於室(shì)外溫度(dù)8℃以上(shàng)，這樣被測部(bù)位(wèi)的(dí)熱流總是從(cóng)室內向室外(wài)傳遞，當(dāng)熱箱(xiāng)內(nèi)加熱(rè)量(liáng)與通過被測部(bù)位的傳(chuán)遞熱量達平衡(héng)時(shí)，通過(guò)測量熱(rè)箱(xiāng)的(dí)加熱量(liáng)得(dé)到(dào)被測部(bù)位的傳(chuán)熱量，經計算得到被測部位(wèi)的(dí)傳(chuán)熱係數。
該方(fāng)法的主要(yào)特(tè)點：基本不受溫(wēn)度的限(xiàn)製，隻(zhī)要室(shì)外平均(jūn)空(kōng)氣溫度在25℃.以下，相對濕度在60%以下，熱箱內溫(wēn)度大(dà)於(yú)室外(wài)zui高溫度(dù)8℃以上(shàng)就(jiù)可以(yǐ)測試(shì)。據(jù)業(yè)內技術專家通(tōng)過(guò)交流認為：該方(fāng)法在國(guó)內(nèi)尚(shàng)屬研究(jiū)階(jiē)段，其(qí)局(jú)限性(xìng)亦(yì)是顯而(ér)易見的，熱橋部(bù)位無法(fǎ)測(cè)試(shì)，況且尚(shàng)未發現有(yǒu)關熱箱法的(dí)標準或(huò)國(guó)內機(jī)構的標準。
1.3 紅外熱像儀(yí)法(fǎ)[5]
紅(hóng)外(wài)熱像儀(yí)法(fǎ)目前還在(zài)研究改進階段，它(tā)通過(guò)攝像儀可遠(yuǎn)距離測定(dìng)建(jiàn)築物(wù)圍(wéi)護結構(gòu)的熱(rè)工(gōng)缺陷，通過測得的(dí)各(gè)種(zhǒng)熱像(xiàng)圖表征有(yǒu)熱工缺(quē)陷(xiàn)和無(wú)熱(rè)工缺陷(xiàn)的各(gè)種(zhǒng)建(jiàn)築構(gòu)造，用於(yú)在(zài)分析(xī)檢(jiǎn)測結果時(shí)作(zuò)對(duì)比參考，因(yīn)此(cǐ)隻(zhī)能定(dìng)性分析(xī)而(ér)不(bù)能(néng)量化指標(biāo)。
通(tōng)過(guò)以(yǐ)上幾種(zhǒng)檢(jiǎn)測方法(fǎ)的分(fēn)析(xī)比較，筆者(zhě)認(rèn)為(wéi)，熱(rè)流(liú)計法(fǎ)是目前(qián)國內外較為(wéi)成(chéng)熟的檢(jiǎn)測(cè)方法(fǎ)，且已(yǐ)得到(dào)普遍應(yīng)用。因(yīn)此本(běn)文(wén)主要(yào)討論熱流計(jì)法(fǎ)。
2 熱流計(jì)法測試(shì)原理(lǐ)
熱流(liú)計法(fǎ)主(zhǔ)要(yào)采(cǎi)用熱(rè)流計(jì)，熱電偶(ǒu)在現場(cháng)檢(jiǎn)測被(bèi)測圍護(hù)結構的熱流(liú)量(liáng)和其內，外表麵溫(wēn)度(dù)，通(tōng)過數(shù)據處理計(jì)算(suàn)出該圍護結構的(dí)傳熱(rè)係(xì)數，從而判定(dìng)建(jiàn)築物(wù)是(shì)否達(dá)到節(jié)能標準要求。
當(dāng)熱(rè)流通過(guò)建(jiàn)築物圍(wéi)護(hù)結構時(shí)，由於(yú)其熱阻存(cún)在，在厚(hòu)度方(fāng)向(xiàng)的(dí)溫度梯度為衰(shuāi)減(jiǎn)過程(chéng)，使該圍(wéi)護(hù)結構(gòu)內(nèi)，外表麵具有溫差，利用溫(wēn)差與熱流量之間(jiān)的對應關係進(jìn)行(háng)熱(rè)流量測定。
建築物圍護結構的(dí)熱流量(liáng)可通過(guò)在該圍護(hù)結(jié)構(gòu)表(biǎo)麵安(ān)裝平板狀熱流(liú)計測(cè)量，由於熱流(liú)計(jì)熱(rè)阻一(yī)般比(bǐ)被測圍護結(jié)構的熱阻(zǔ)小很多，當被(bèi)測(cè)圍護結構背(bèi)麵(miàn)貼(tiē)上熱流(liú)計後，傳熱工(gōng)況影響(xiǎng)很少，可忽略(lüè)不計(jì)。因而(ér)在穩定狀態(tài)下，流過(guò)熱流計的熱流(liú)量亦(yì)為被(bèi)測圍護結構(gòu)的熱流(liú)量(liáng)。
圍(wéi)護結(jié)構傳熱(rè)係數計(jì)算公式與誤差分析
圍(wéi)護結構(gòu)傳熱係數(shù)的(dí)定義(yì)為(wéi)：在(zài)穩態傳(chuán)熱條件(jiàn)下(xià)，圍護(hù)結構(gòu)兩(liǎng)側(cè)空(kōng)氣(qì)溫度(dù)差為(wéi)1℃時，單位時(shí)間通過(guò)單(dān)位(wèi)麵(miàn)積傳遞(dì)的熱量。單(dān)位為(wéi)W/（m2·℃）。
根據定義，當傳熱處(chǔ)於(yú)穩(wěn)態(tài)條(tiáo)件(jiàn)下時(shí)，通過(guò)圍護結構的熱流量應(yīng)該與通(tōng)過熱(rè)流(liú)計(jì)的熱(rè)流量(liáng)相等。
結論
為了促進建築節能(néng)工作(zuò)的開(kāi)展，本文對采(cǎi)用(yòng)熱流計法(fǎ)現場實測圍護結構(gòu)傳熱係數的準確性進行了(liǎo)研究與誤差分析。研究(jiū)結果(guǒ)表明(míng)：
（1）當(dāng)人為可實現較大(dà)溫差的一(yī)維(wéi)傳熱過程時，采用(yòng)熱流(liú)計法(fǎ)可(kě)得(dé)到較準確(què)的傳熱(rè)係(xì)數測試(shì)結果(guǒ)，且可不(bù)受季(jì)節限製(zhì)；
（2）測(cè)試(shì)結(jié)果處(chǔ)理(lǐ)時(shí)，應在傳(chuán)熱(rè)過程(chéng)基本(běn)達到熱穩定(dìng)條件後，再(zài)進(jìn)行(háng)數據采集(jí)與(yǔ)處理；
（3）建(jiàn)議采用日落後至日出前的(dí)數(shù)據(jù)來提高(gāo)測量精(jīng)度。
通過(guò)研究還發現(xiàn)，雖然熱(rè)流計法可對(duì)圍(wéi)護結(jié)構傳熱係(xì)數進行(háng)較(jiào)準(zhǔn)確(què)的現(xiàn)場(cháng)實(shí)測，但要(yào)實現(xiàn)一(yī)維傳熱(rè)過(guò)程所(suǒ)需時間較長(cháng)，這(zhè)使節能建(jiàn)築現(xiàn)場實測工(gōng)作(zuò)受到(dào)了限製。因(yīn)此，為了推(tuī)動建(jiàn)築(zhù)節能的(dí)開(kāi)展，我(wǒ)們正在(zài)積(jī)極研究開(kāi)發更新，更快和更準確(què)的(dí)建築(zhù)節(jié)能現(xiàn)場(cháng)檢測(cè)方法。
