熱箱-熱流計(jì)法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)

1、熱箱-熱流計(jì)法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻采用熱箱一熱流計(jì)法檢測(cè)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻以實(shí)現(xiàn)非 采暖季進(jìn)行檢測(cè)。由于檢測(cè)面大量廣，因此檢測(cè)方法必須 相對(duì)地簡(jiǎn)便易行。根據(jù)這一原則提岀對(duì)熱箱法中由于側(cè)向熱流引起的誤差米用把在兩側(cè)測(cè)得的熱流值加權(quán) '卜均的方法加以修正，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試基本的精度。根據(jù)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)檢測(cè)的特定情況，用數(shù)值模擬的方法歸納總結(jié)岀適用 于不同保溫刑式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的加權(quán)平均系數(shù)，即修正系數(shù)。 通過(guò)對(duì)多種常見(jiàn)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的形式的修正系數(shù)及瑪相應(yīng)誤數(shù)分拆，我明這種僅疋丙匯 “ 41熱箱法檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻的示意見(jiàn)圖lo試制了平面尺寸為1.2、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法及其數(shù)據(jù)處理對(duì)此應(yīng)有正確暢訊并mX1.

2、2 m和l.OmXl.Om的控溫箱。使用熱箱法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)一側(cè)放置一個(gè)控溫箱，在箱內(nèi)維持一定的溫度，與圍護(hù)結(jié) 構(gòu)另一側(cè)空氣溫度形成一定的溫差。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)各貼一片熱流 計(jì)，讀取圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的溫度值和熱流值，由兩側(cè)溫差與熱流值 計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻。數(shù)值模擬的結(jié)果表明，由于控溫箱在平面方 向的尺寸有限，:應(yīng)'然引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的側(cè)向的散熱，使平壁中的 導(dǎo)熱偏離二1那的理想模型，引起測(cè)試平壁執(zhí)阻的誤差。側(cè)向散加攻控制'I二、側(cè)向?qū)釗p失修正的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)于在平面方向均勻的多層平壁，其熱阻值為應(yīng)壬I r其中，和分別為各層的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)。由測(cè)試測(cè)得的熱阻為1、側(cè)向?qū)釋?duì)熱阻值

3、的影響在熱箱法的檢測(cè)中，由于平壁中側(cè)向熱流的影響，在平壁的兩個(gè)表面測(cè)得的熱流將是不同的。在室內(nèi)外溫差不大的正常情況下，在控 溫箱內(nèi)測(cè)得的熱流偏大，因而求得的熱阻偏小；在墻的另一面測(cè)得 的熱流偏小，因而求得的熱阻偏大。對(duì)于單層平壁，隨著其導(dǎo)熱系O-9 -數(shù)的增加，側(cè)向散熱引起的誤差增加。對(duì)于有保溫層的復(fù)合圍護(hù)結(jié) 構(gòu)，由于整個(gè)纟吉構(gòu)的熱阻變大，厚度方向的熱流變小，因此側(cè)向散 熱的影響可能變得更加突出2、修正方法根據(jù)建筑圍護(hù)結(jié)柯檢測(cè)的特定情況，提岀一種簡(jiǎn)便易行的實(shí)用修正 方法。由于理想的一維熱流值應(yīng)介于兩個(gè)表面測(cè)律的熱流值之愉， 我們建議取測(cè)得的兩個(gè)熱流值的一個(gè)加權(quán)平均值作為公式（2）中的 值；并根

4、據(jù)內(nèi)保溫和外保溫等不同的情況，用數(shù)值模擬的方法歸納 總結(jié)出不同的加權(quán)平均系數(shù)?？诮Y(jié)構(gòu)取值分在實(shí)廂檢測(cè)時(shí)可以回時(shí)檢測(cè)兩側(cè)的熱流值，所以設(shè)想對(duì)計(jì)算所得的 兩個(gè)迪阻進(jìn)行加校羊均，即修正后的熱阻如何找到加權(quán)平均的權(quán)數(shù)，是修正計(jì)算的關(guān)鍵，我們稱之為這一圍 護(hù)結(jié)構(gòu)的在相丿耳廁試狀況下的理想權(quán)數(shù)。使用ANSYS模擬計(jì)算了幾1.00.90.80.70.6o.s0.10.0O>4o從圖2中可以看岀，不同保溫形式的理想權(quán)數(shù)的取值是有一定的規(guī) 律性的。算例14為單層平壁，理想權(quán)數(shù)的值在0.5附近；算例 519是內(nèi)保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其理想權(quán)數(shù)在0.5以下，多數(shù)取值在 0.3附近；算例2025是中間保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其理

5、想權(quán)數(shù)在0.5 附近；算例2634為外保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其理想權(quán)數(shù)的取值在 0.70.94之間?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)涉及的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的具體情況千差萬(wàn)別，對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸和材 料性能常常缺乏可靠的數(shù)據(jù)，因此難以從理論上確定每一種結(jié)構(gòu)的 理想權(quán)數(shù)。為了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理的方便，我們把現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)涉及 到的圍護(hù)結(jié)構(gòu)分成3大類，對(duì)于同種保溫類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)推薦一個(gè)三、不同保溫形式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正系數(shù)1單一材料的圍護(hù)結(jié)構(gòu)算例14為不同的單一材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由數(shù)值模擬計(jì)算結(jié) 果與理論熱阻的值，分析取不同修正系數(shù)時(shí)誤差值見(jiàn)圖3。由此 可以看岀編號(hào)14的單一材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在n = 0.5時(shí)誤差 在±0.1%之間，都滿足

6、測(cè)量誤差的要求。因此，從數(shù)值模擬的結(jié) 果來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)單一材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正系數(shù)n = 0.5是可一 一IM Rjr302、復(fù)合外墻修正系數(shù)的取值(1)內(nèi)保溫由上述對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫形式的判斷，算例519各圍護(hù)結(jié)構(gòu)均為內(nèi)保溫，編號(hào)523的圍護(hù) 結(jié)構(gòu)是兩層材料的，內(nèi)側(cè)材料的導(dǎo)溫系數(shù)比外側(cè)的小，編號(hào)13-19是由三層材料組成的。通 過(guò)對(duì)各圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的熱阻與理想值的誤差與修正系數(shù)取值關(guān)系的分析，可以看出在n = 0.3 時(shí)，如圖3所示，所有誤差都在3%以內(nèi)。因此，口J以判斷修正系數(shù)n = 0.3,對(duì)常見(jiàn)的內(nèi)保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)是能夠滿足的。勺的保溫形式均為中間保溫，圍護(hù)結(jié)構(gòu)修正系數(shù)取值與誤差關(guān)系見(jiàn)圖3,

7、 二0.5時(shí)，各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的誤差值均在5%以內(nèi)。因此，可以認(rèn)為對(duì)中間 f系數(shù)n=嚴(yán)時(shí)二可滿行場(chǎng)f測(cè)對(duì)誤差的要求。T kJjfcir 廠一一一jpi算例2025各圍護(hù)舍 可以看出當(dāng)修正系數(shù)I 保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)修*1(3)外保溫算例2634各圍護(hù)結(jié)構(gòu)均為外保溫，從圖3修正系數(shù)與誤差的關(guān)系 可以得出，當(dāng)修正系數(shù)n = 0.85時(shí)，所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的誤差在5%以內(nèi)。I1 , -w可以認(rèn)為對(duì)外保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，修正系數(shù)D = 0.85時(shí)，可以滿足檢 測(cè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)誤差的要求。數(shù)值模擬方法是分析實(shí)際傳熱問(wèn)題的有效手段。由于控溫箱在平面 方向的尺寸有限，必然引起側(cè)向的散熱，使平壁中的導(dǎo)熱偏離一維 導(dǎo)熱的理想模型，引起測(cè)試平壁熱阻的誤差。在控溫箱內(nèi)測(cè)得的熱 流偏大，因而求得的熱阻偏小；而在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的另一面測(cè)得的熱流 偏小，因而求得的熱阻偏大。因此