專利名稱：一種圍護結構熱阻現(xiàn)場檢測的測量方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圍護結構熱阻現(xiàn)場檢測技術，具體為一種提高熱流計法檢測圍護結構 熱阻精度的現(xiàn)場測量方法。
背景技術：
在我國，建筑能耗占社會終端能耗的近30%，成為與工業(yè)能耗、交通能耗相并列的 三大能耗之一，而且隨著建筑總量和人們生活水平的提升急劇攀升。其中圍護結構的耗熱 量占整個建筑使用能耗的73-77%，因此圍護結構是影響建筑使用能耗的決定性因素，也是 建筑節(jié)能研究的重點，其傳熱系數(shù)是重要的隔熱和保溫指標，各種節(jié)能設計標準在設計階 段保證了建筑物的熱工性能，而工程實際中因建筑材料、施工質(zhì)量、墻體結構和使用環(huán)境等 因素的影響，建筑圍護結構的實際熱阻與設計值相比有很大差異，無法滿足節(jié)能的規(guī)定，因 此為督促房地產(chǎn)市場，促進建筑節(jié)能工作的開展圍護結構熱工性能的現(xiàn)場檢測就顯得尤為 重要。現(xiàn)場檢測方法中，熱流計法以其設備簡單、便于攜帶、不受被測圍護結構影響等優(yōu) 點在工程實踐中得到廣泛運用?，F(xiàn)場測試時，熱流計的安裝主要有埋入式、表面粘貼式和輻 射式，埋入式和表面粘貼式是熱阻式熱流傳感器常用的兩種安裝方法。一般而言，埋入式 安裝受到環(huán)境因素的影響小，熱流測試較為準確，但熱流計只能使用一次，同時在圍護結構 熱阻現(xiàn)場測試時，希望盡量不要破壞原有建筑結構和美觀要求，因此埋入式安裝不常用。而 表面粘貼安裝方便，現(xiàn)場測試時多采用這種安裝方法，測試的主要參數(shù)有內(nèi)壁面的熱流，內(nèi) 外壁面的溫度，其中內(nèi)壁面的溫度為熱流計附近壁面的溫度。在測試時，溫度的測試相對成 熟，而熱流計測試熱流受到的影響因素將非常復雜。主要有熱流計粘貼在墻上以后，由于 熱流計有一定的幾何尺寸，發(fā)生的局部多維傳熱使得熱流側向散失，而無法被熱流計感應， 使得測試的熱流偏??；熱流計局部和墻體無干擾處表面換熱狀態(tài)不一致，不可避免將改變 墻體原來的傳熱狀況，對溫度場產(chǎn)生擾動。因而，運用熱流計法現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)可能存在 較大的誤差，如果沒有做仔細的校準，此測量誤差可達30%以上，使得最終的檢測結果不可
fn °針對這個熱流計測試熱流和墻體無干擾處熱流不一致的誤差，許多學者做了大量 的工作以對這個誤差進行修正，各種修正方法中涉及的參數(shù)主要有熱流計附加熱阻、熱流 計和無干擾墻體處的空氣層熱阻、被測墻體的熱阻等。而現(xiàn)場測試時的環(huán)境很復雜，準確計 算表面?zhèn)鳠釤嶙鑼⒎浅＠щy，同時這些修正方法不可避免的都要用到被測墻體的熱阻，因 而在實際操作時修正的方法將很難進行。因此，在以往測試中多忽略這些因素的影響或者 在測試時通過給熱流計涂色等措施減小此項誤差。我國現(xiàn)行《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》中對熱流計和溫度傳感器的安裝規(guī)定如 下1)熱流計應直接安裝在被測圍護結構的內(nèi)表面，與被測圍護結構的內(nèi)表面完全接觸； 2)溫度傳感器應安裝在被測圍護結構兩側表面，內(nèi)表面的溫度傳感器應靠近熱流計安裝， 外表面溫度傳感器宜在與熱流計相對應的位置安裝。
現(xiàn)場測量示意圖如圖1所示。對于測試部位的圍護結構外壁面可以視為一等溫面，因而現(xiàn)場測試的溫差對應的熱流實際上為Qtl，而熱流計反應的熱流為Q1,在一維穩(wěn)態(tài)條 件下，熱阻的計算公式為R= ΔΤ/U其中ΔΤ為內(nèi)表面的溫度與外表面溫度的差；從圖1 可以看出，測量的溫差和熱流并非對應的關系，在Qtl和Q1相差很小時，計算的誤差不大。而 實際測試時，由于熱流計粘貼會改變墻體的局部傳熱狀態(tài)(輻射和對流換熱都會改變)，Qtl 和Q1將會有一定的差別，其大小與墻體和熱流計表面屬性以及環(huán)境條件等因素相關，惡劣 情形下會給熱阻的檢測帶來很大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種能夠提高圍護結構熱阻 現(xiàn)場檢測準確性的現(xiàn)場測量方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是將熱電偶分別對應安裝在被測圍護 結構的內(nèi)、外墻表面，然后將熱流計安裝在被測圍護結構的內(nèi)墻表面并覆蓋在內(nèi)側的熱電 偶上，測試時采用提取熱流計和墻體粘貼面的溫度即熱流計粘貼面溫度信號代替原來的熱 流計附近壁面的溫度，使測得的熱流和溫差相對應，在測試部位為一維傳熱的情形下，熱阻 的計算將不受影響，穩(wěn)態(tài)時熱阻的計算公式為R= ΔΤ/Q，其中，ΔΤ為內(nèi)表面測點的溫度 與外表面測點溫度的差，Q為熱流計反應的熱流。本發(fā)明的內(nèi)側安裝有熱電偶集成于熱流計內(nèi)部的基板上。本發(fā)明與原來的測量方法相比對現(xiàn)場測量的熱流可以不經(jīng)過誤差修正而直接進 行計算，可有效減小室內(nèi)環(huán)境條件和熱流計附加熱阻對熱流計現(xiàn)場測量的影響，為后續(xù)的 計算提供更加合理的現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，減小熱流計法檢測圍護結構熱阻的誤差。


圖1是現(xiàn)有熱流計法現(xiàn)場測試的示意圖；圖2是本發(fā)明熱流計法現(xiàn)場測試的示意 圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。參見圖2，針對現(xiàn)有熱流計法現(xiàn)場測試的過程產(chǎn)生的誤差，本發(fā)明將在測試時采用 提取熱流計和墻體粘貼面的溫度即熱流計粘貼面溫度信號代替原來的熱流計附近壁面的 溫度，使測得的熱流和溫差相對應，那么在測試部位為一維傳熱的情形下，熱阻的計算將不 受影響，穩(wěn)態(tài)時計算公式為R= ΔΤ/Q, Δ T為內(nèi)表面的溫度與外表面溫度的差，Q為熱流 計反應的熱流。安裝時將熱電偶分別對應安裝在被測圍護結構的內(nèi)、外墻表面，然后將熱流計安 裝在被測圍護結構的內(nèi)墻表面并覆蓋在內(nèi)側的熱電偶上，從而提取熱流計和墻體粘貼面的 溫度代替原來的熱流計附近壁面的溫度，將由內(nèi)、外熱電偶檢測的溫度及內(nèi)表面安裝的熱 流計檢測的數(shù)據(jù)通過信號線送入巡檢儀中。從圖2可以看出，此時測試的熱流和溫度將是對應的，那么即使熱流計的表面狀 態(tài)和周圍墻體不一致，但是相應的熱流計粘貼面溫度也會有所差異。在關注圍護結構熱阻的現(xiàn)場檢測中，這種測試方法可以有效的解決測試時環(huán)境條件對現(xiàn)場測量的影響。與原來的測量方法相比，本發(fā)明可以1)可忽略熱流計附加熱阻的影響；2)可以 減小室內(nèi)對流和輻射對熱流計法熱流測量的影響；3)無需對熱流修正，一維穩(wěn)態(tài)時可直接 計算得到圍護結構熱阻。實際操作時，為了避免溫度傳感器對熱流計粘貼面的影響，不直接安裝 溫度傳感 器在測點，而是將溫度傳感器集成于熱流計內(nèi)部的基板上。
權利要求
一種圍護結構熱阻現(xiàn)場檢測的測量方法，其特征在于將熱電偶分別對應安裝在被測圍護結構的內(nèi)、外墻表面，然后將熱流計安裝在被測圍護結構的內(nèi)墻表面并覆蓋在內(nèi)側的熱電偶上，測試時采用提取熱流計和墻體粘貼面的溫度即熱流計粘貼面溫度信號代替原來的熱流計附近壁面的溫度，使測得的熱流和溫差相對應，在測試部位為一維傳熱的情形下，熱阻的計算將不受影響，穩(wěn)態(tài)時熱阻的計算公式為R＝ΔT/Q，其中，ΔT為內(nèi)表面測點的溫度與外表面測點溫度的差，Q為熱流計反應的熱流。
2.根據(jù)權利要求1所述的圍護結構熱阻現(xiàn)場檢測的測量方法，其特征在于所說的內(nèi) 側安裝的熱電偶集成于熱流計內(nèi)部的基板上。
全文摘要
一種圍護結構熱阻現(xiàn)場檢測的測量方法，測試時內(nèi)壁面的溫度測點布置在熱流計和墻體壁面的粘貼面，以代替原來作為內(nèi)壁面溫度測點的熱流計附近壁面，使測得的熱流和溫差相對應，在測試部位為一維傳熱的情形下，熱阻的計算將不受影響，穩(wěn)態(tài)時熱阻的計算公式為R＝ΔT/Q，其中，ΔT為內(nèi)表面測點的溫度與外表面測點溫度的差，Q為熱流計反應的熱流。本發(fā)明與原來的測量方法相比對現(xiàn)場測量的熱流可以不經(jīng)過誤差修正而直接進行計算，可有效減小室內(nèi)環(huán)境條件和熱流計附加熱阻對熱流計現(xiàn)場測量的影響，為后續(xù)的計算提供更加合理的現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，減小熱流計法檢測圍護結構熱阻的誤差。
文檔編號G01N25/20GK101832960SQ201010183528
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權日2010年5月26日
發(fā)明者姚建波, 王灃浩 申請人:西安交通大學