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1、,建筑节能检测设备的原理及操作讲义,沈阳紫微机电设备有限公司 厂 址：沈阳经济技术开发区二号街4甲3 号 邮政编码：110027 电 话：024-2536256/1004 传 真：024-25366346 邮政编码：110027,一、建筑外门窗保温性能检测设备的原理及操作 建筑外门窗保温性能检测设备的原理:GB/T8484-2008中将建筑外门和建筑外窗两个标准合二为一，并在此基础上增加了抗结露因子的检测内容。,1传热系数检测原理 基于稳定传热原理，采用标定热箱法检测建筑门、窗保温性能。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑冬季室内气候条件，另一侧为冷箱，模拟冬季室外气候条件。在对试件缝隙进行密封处理，
2、试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件下，测量热箱中电暖气的发热量，减去通过热箱外壁和试件框的热损失，除以试件面积与两侧空气温差的乘积，即可计算出试件的传热系数K值。,该项操作必须在准确地标定出M1(外壁热流 系数)和M2(试件框热流系数)的基础上进行。,2抗结露系检测原理 基于稳定传热传质原理，采用标定热箱法检测建筑门、窗抗结露性能。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑冬季室内气候条件，同时控制相对湿度在20以下；另一侧为冷箱，模拟冬季室外气候条件。在稳态传热状态下，计算得到试件的抗结露因子CRF值。抗结露因子是由试件的框表面温度的加权值（或玻璃的平均温度）分别与冷箱的空气温度tc的差
3、值除以热箱的空气温度（th）与冷箱的空气温度tc的差值进行计算，取所得的两个数值中较低的一个值。,该项操作必须保证冷侧总压力与热侧静压之差在0Pa10Pa范围内。,(二）建筑外门窗保温性能检测设备的操作:1 建筑外门窗检测设备的组成：检测设备主要由热箱、冷箱、试件框、制冷、加热、除湿、等组成。如图所示。,检测设备简图,标准中对热箱的尺寸有详细的要求：热箱开口尺寸不宜小于2100mm2400mm（宽高），进深不宜小于2000mm。安装外窗试件的洞口不应小于15001500。洞口下部应留有不小于600高的窗台。安装外门试件的洞口不应小于18002100。洞口周边应采用不吸水、导热系数小于0.25
4、的材料。标准中对箱体的外壁、试件框、隔风板的热阻值有详细的要求。这里就不再赘述。,2 国内建筑外门窗保温性能检测设备的现状及对比:（1）目前国内设备按箱体材料分为两种EPS（聚苯乙烯泡沫板）夹芯彩钢板和聚氨酯夹芯彩钢板。下面以这两种材料为例做性能对比如下：,a)用厚度150mm聚氨酯夹芯彩钢板 制作的箱体：聚氨酯彩钢板,板与板之间由锁钩联接，箱体拆装方便。(更适于以后的搬迁)聚氨酯彩钢板容重40kg/m3，强度高。聚氨酯材料导热系数为0.025左右。材料价格：150mm聚氨酯彩钢板容重40kg/m3价格260元/左右。,b)用厚度150mmEPS（聚苯乙烯泡沫板）夹芯彩钢板制作的箱体：EPS（
5、聚苯乙烯泡沫板）彩钢板,板与板之间用拉铆钉联接，箱体拆装困难。EPS（聚苯乙烯泡沫板）彩钢板容重10kg/m3左右，强度差。EPS苯板导热系数为0.040左右。材料价格：150mm EPS（聚苯乙烯泡沫板）彩钢板容重10kg/m3左右价格90元/左右。,综上所述在同样条件下虽然聚氨酯板比EPS板造价高近3倍，但其它方面优势明显。聚氨酯板比EPS板节能35%以上。,（2）按调功方式分为两种：直流控温调功和 可控硅控温调功：a)直流控温调功：不受电网波动影响，调功精度高。有效缩短平衡时间，试件总的测试周期为79时。b)可控硅控温调功：受电网波动影响，调功精度低。平衡时间长，试件总的测试周期为131
6、7小时。,3 试件安装a)（1）试件的尺寸及构造应符合产品设计和组装要 求，不得附加任何多余配件或特殊组装工艺。（2）试件与试件洞口周边之间的缝隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料条填塞，并密封。（3）试件开启缝应采用透明塑料胶带双面密封。（4）当试件面积小于试件洞口面积时，应用与试 件厚度相近，已知热导率值的聚苯乙烯泡沫 板填堵。在聚苯乙烯泡沫板两侧表面粘贴适量的温度传感器，测量两表面的平均温差，计算 通过该板的热损失。,b)试件安装要点:(1)标准中规定试件与试件洞口周边之间的缝隙宜用聚苯乙烯泡沫塑料条填塞，并密封。密封多数采用塑料胶带,用793快干密封胶效果更佳。(2)试件开启缝应采用透明塑料胶带双面
7、密封。粘贴时一定要压平,将空气挤出。,c)影响K值的主要因素有以下几点：（1）玻璃：现在按热工设计分区，寒冷地区普遍采用双玻中空玻璃窗，严寒地区采用双玻或三玻 中空玻璃窗。玻璃的材料、中空玻璃的空气间隔层厚度，中空玻璃的密封性能是影响K值的主要因素。普通中空玻璃K值在3.0左右,Low-E（低辐射镀膜）中空玻璃K值在2.0左右。中空玻璃的密封性能不好，间隔层内进入潮湿空气就会使K值显著增大。,（2）窗框：也是影响K值的因素，当然与玻 璃相比影响要小些。铝合金断桥双玻中空玻璃窗（12A）K值在 2.62.8。PVC塑料双玻中空玻璃窗（12A）K值在2.12.3。检测的传热系数K值实际上是玻璃和窗
8、框综合的K值。,（3）窗框面积与窗面积之比：窗框面积与窗面积之比=（窗面积-玻璃的面积）/窗面积。在其它情况相同时，该值不同K值也不同。该比值越大，K值越小。,（4）下面介绍一下在我们检测时由于安装原因对K值的影响：试件与试件洞口周边之间的缝隙密封不严，造成电暖气功率增大，K值显著增大。试件开启缝尤其推拉窗没有双面粘贴密封，造成电暖气功率增大，K值显著增大。还有特例，数据设定时，试件面积输入不对，造成K值误差较大。,4传热系数检测操作步骤:(1)安装试件：将被试件放置在试件框洞口处，打胶密封。如果试件比洞口小，用聚苯板填充不足部分。在填充物两对应表面粘贴传感器。(2)将电暖气安放在靠洞口处，布
9、置好空间温度传感器测点，关闭保温门及照明灯。,(3)启动检测装置，设定冷、热箱空气温度和环境空气温度、试件的面积。并检查温度传感器是否完好，试验过程中，不可打开保温门。(4)实验结束后，打印测试结果及测试报告。(5)关闭计算机和控制柜的电源。(6)打开保温门，冷箱的结露水珠用抹布檫干；清理掉被测试件，准备下一次试验。,5抗结露因子的检测操作步骤(1)安装试件：将被试件放置在试件框洞口处，打胶密封。如果试件比洞口小，用聚苯板填充不足部分。在填充物上不用贴传感器。在试件的框和玻璃的热侧表面共布置20点传感器（其中框上14点，玻璃6点）详见标准附录C,(2)将电暖气安放在靠洞口处，布置好空间温度传感
10、器测点，关闭保温门及照明灯。(3)启动检测装置，设定冷、热箱空气温度和环境空气温度、试件的面积。检查温度传感器及微压差传感器是否完好。试验过程中，冷、热箱空气温度达到稳定后启动热箱除湿装置。,(4)实验结束后，打印测试结果及测试 报告。(5)关闭计算机和控制柜的电源。(6)打开保温门，冷箱的结露水珠用抹布搽干；清理掉被测试件，准备下一次试验。,二、稳态墙体检测设备的原理及操作(一)稳态墙体检测设备的原理1防护热箱（GHB）法原理：在防护热箱法中，计量箱被防护箱围绕，控制防护箱的环境温度，使试件内不平衡热流量2和流过计量箱壁的热流量3减至最小。,理想状态是装置内安装一个均质试件，计量箱内部与外部
11、的温度均匀一致，而且冷侧温度和表面换热系数是均匀一致时，那么计量箱内、外空气温度的平衡将意味在试件表面上温度平衡，反之亦然，即2=3=0。穿过试件的总热流量将等丁输人计量箱的热量。（见下图）,从方法标准及设备原理看,测试的关键是一维稳态工况的创建是否真实准确,另外在标准中测试的采集记录条件规定也很详实。,防护热箱简图,2标定热箱（CHB）法原理：标定热箱法的装置(见下图)置于一个温度受到控制的空间内，该空间的温度可与计量箱内部的温度不同。采用高热阻的箱壁使得流过箱壁的热损失3较低。输人的总功率p应根据箱壁热流量3和侧面迂回热损4进行修正。用测试已知热阻的标定试件来确定箱壁损失及迂回损失的修正值
12、,为标定迂回损失，标定试件应与被测试件具有相同的厚度、热阻范围和预定使用的温度范围。,标定热箱简图,(二)稳态墙体检测设备的操作:1稳态墙体检测设备的组成：（1）防护热箱稳态墙体检测设备的组成：主要由防护箱、计量箱、冷箱、试件框、等组成。（2）标定热箱稳态墙体检测设备的组成：主要由热箱、冷箱、试件框、外环境、等组成。,标准中对尺寸有详细的要求：防护热箱中计量区域的最小尺寸是试件厚度的3倍或者1m1m取其大者。标定热箱的试件最小尺寸是：1.5m1.5m。标准中对箱体的外壁、试件框、隔风板、鼻锥等有详细的要求。这里就不再赘述。,2国内稳态检测设备现状及对比:目前国内稳态设备大体分为两种：分别为防护
13、热箱（GHB）和标定热箱（CHB）。下面以这两种方法制作的设备为例做性能对比如下：,a)防护热箱（GHB）的稳态设备：（1）占地面积小。（2）不受环境温度的影响。（3）测试重复性5%。（4）测试精度10%。,b)标定热箱（CHB）的稳态设备：（1）占地面积大，需要做外环境。（2）受环境温度的影响较大。（3）测试重复性不确定。（4）测试精度10%20%。综上所述防护热箱法的设备优于标定热箱的设备。,3稳态检测设备操作：（1）安装试件：在试件框上铺好防潮纸或塑料膜，将试件砌好晾干。在试件的冷热两侧表面各均布好9个温度传感器。然后合箱夹紧。,计量箱密封区域墙体试件表面凹处 必须用聚氨酯发泡胶添平。计量箱密封区域凸凹较小时，可用海绵密封条粘贴使之密封严密。,2)启动检测装置，设定冷、热箱空气温度和环境空气温度、试件的面积。并检查温度传感器是否完好。(3)试验过程中，不可打开测试箱体。(4)实验结束后，打印测试结果及测试报告。(5)关闭计算机和控制柜的电源。(6)分开测试箱体，冷箱的结露水珠用抹布檫干；清理掉被测试件，准备下一次试验。,
