一、現(xiàn)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法

1.熱流計(jì)法

熱流計(jì)是建筑能耗測(cè)定中常用儀表，該方法采用熱流計(jì)及溫度傳感器測(cè)量通過(guò)構(gòu)件的熱流值和表面溫度，通過(guò)計(jì)算得出其熱阻和傳熱系數(shù)。其檢測(cè)基本原理為：在被測(cè)部位布置熱流計(jì)，在熱流計(jì)周?chē)膬?nèi)外表面布置熱電偶，通過(guò)導(dǎo)線把所測(cè)試的各部分連接起來(lái)，將測(cè)試信號(hào)直接輸入微機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，可打印出熱流值及溫度讀數(shù)。當(dāng)傳熱過(guò)程穩(wěn)定后，開(kāi)始計(jì)量。為使測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試時(shí)應(yīng)在連續(xù)采暖（人為制造室內(nèi)外溫差亦可）穩(wěn)定至少7d的房間中進(jìn)行。

一般來(lái)講，室內(nèi)外溫差愈大（要求必須大于20℃），其測(cè)量誤差相對(duì)愈小，所得結(jié)果亦較為，其缺點(diǎn)是受季節(jié)限制。該方法是目前國(guó)內(nèi)外常用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法，標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)熱流計(jì)法作了較為詳細(xì)的規(guī)定。

2.熱箱法

熱箱法是測(cè)定熱箱內(nèi)電加熱器所發(fā)出的全部通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量及圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷熱表面溫度。其基本檢測(cè)原理是用人工制造一個(gè)一維傳熱環(huán)境，被測(cè)部位的內(nèi)側(cè)用熱箱模擬采暖建筑室內(nèi)條件并使熱箱內(nèi)和室內(nèi)空氣溫度保持一致，另一側(cè)為室外自然條件，維持熱箱內(nèi)溫度高于室外溫度8℃以上，這樣被測(cè)部位的熱流總是從室內(nèi)向室外傳遞，當(dāng)熱箱內(nèi)加熱量與通過(guò)被測(cè)部位的傳遞熱量達(dá)平衡時(shí)，通過(guò)測(cè)量熱箱的加熱量得到被測(cè)部位的傳熱量，經(jīng)計(jì)算得到被測(cè)部位的傳熱系數(shù)。

該方法的主要特點(diǎn)：基本不受溫度的限制，只要室外平均空氣溫度在25℃.以下，相對(duì)濕度在60%以下，熱箱內(nèi)溫度大于室外zui高溫度8℃以上就可以測(cè)試。據(jù)業(yè)內(nèi)技術(shù)專(zhuān)家通過(guò)交流認(rèn)為：該方法在國(guó)內(nèi)尚屬研究階段，其局限性亦是顯而易見(jiàn)的，熱橋部位無(wú)法測(cè)試，況且尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)熱箱法的標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。

3. 紅外熱像儀法

紅外熱像儀法目前還在研究改進(jìn)階段，它通過(guò)攝像儀可遠(yuǎn)距離測(cè)定建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工缺陷，通過(guò)測(cè)得的各種熱像圖表征有熱工缺陷和無(wú)熱工缺陷的各種建筑構(gòu)造，用于在分析檢測(cè)結(jié)果時(shí)作對(duì)比參考，因此只能定性分析而不能量化指標(biāo)。

通過(guò)以上幾種檢測(cè)方法的分析比較，筆者認(rèn)為，熱流計(jì)法是目前國(guó)內(nèi)外較為成熟的檢測(cè)方法，且已得到普遍應(yīng)用。因此本文主要討論熱流計(jì)法。

二、熱流計(jì)法測(cè)試原理

熱流計(jì)法主要采用熱流計(jì)、熱電偶在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流量和其內(nèi)、外表面溫度，通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算出該圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，從而判定建筑物是否達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。

當(dāng)熱流通過(guò)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，由于其熱阻存在，在厚度方向的溫度梯度為衰減過(guò)程，使該圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)、外表面具有溫差，利用溫差與熱流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行熱流量測(cè)定。

建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流量可通過(guò)在該圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面安裝平板狀熱流計(jì)測(cè)量，由于熱流計(jì)熱阻一般比被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻小很多，當(dāng)被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)背面貼上熱流計(jì)后，傳熱工況影響很少，可忽略不計(jì)。因而在穩(wěn)定狀態(tài)下，流過(guò)熱流計(jì)的熱流量亦為被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流量。

四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)計(jì)算公式與誤差分析

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的定義為：在穩(wěn)態(tài)傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1℃時(shí)，單位時(shí)間通過(guò)單位面積傳遞的熱量。單位為W/（m2·℃）。

根據(jù)定義，當(dāng)傳熱處于穩(wěn)態(tài)條件下時(shí)，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流量應(yīng)該與通過(guò)熱流計(jì)的熱流量相等。

為了促進(jìn)建筑節(jié)能工作的開(kāi)展，本文對(duì)采用熱流計(jì)法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行了研究與誤差分析。研究結(jié)果表明：

（1）當(dāng)人為可實(shí)現(xiàn)較大溫差的一維傳熱過(guò)程時(shí)，采用熱流計(jì)法可得到較準(zhǔn)確的傳熱系數(shù)測(cè)試結(jié)果，且可不受季節(jié)限制；

（2）測(cè)試結(jié)果處理時(shí)，應(yīng)在傳熱過(guò)程基本達(dá)到熱穩(wěn)定條件后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理；

（3）建議采用日落后至日出前的數(shù)據(jù)來(lái)提高測(cè)量精度。

通過(guò)研究還發(fā)現(xiàn)，雖然熱流計(jì)法可對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)進(jìn)行較準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，但要實(shí)現(xiàn)一維傳熱過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，這使節(jié)能建筑現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)工作受到了限制。因此，為了推動(dòng)建筑節(jié)能的開(kāi)展，我們正在積極研究開(kāi)發(fā)更新、更快和更準(zhǔn)確的建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。

五、北京時(shí)代新天建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀TR70B的產(chǎn)品特點(diǎn)

1、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀熱流計(jì)片出場(chǎng)前在具有資質(zhì)的第三方檢定機(jī)構(gòu)檢定，并提供校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

2、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀采用鉑電阻作為感溫元件，精度高，穩(wěn)定性好。

3、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀2位LED通道號(hào)顯示，5位LED測(cè)量值顯示，各通道報(bào)警狀態(tài)指示燈。

4、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀3種報(bào)警的方式，2點(diǎn)公用報(bào)警繼電器輸出。

5、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀各輸入通道均帶浪涌、過(guò)壓保護(hù)，并可任意關(guān)閉不使用的通道。

6、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀嚴(yán)格抗干擾設(shè)計(jì)，抑制現(xiàn)場(chǎng)的繼電器、接觸器等產(chǎn)生的快速脈沖群干擾和其它電磁干擾，抗干擾能力達(dá)到III級(jí)。

7、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀時(shí)漂和溫漂自動(dòng)補(bǔ)償。

8、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀各通道獨(dú)立設(shè)定數(shù)字濾波時(shí)間常數(shù)，提高顯示穩(wěn)定值，且各通道獨(dú)立設(shè)定零點(diǎn)和滿度修正，提高了系統(tǒng)測(cè)量精度。

9、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀測(cè)控軟件即可適用熱流計(jì)法檢測(cè)，也可適用于標(biāo)定熱箱法檢測(cè)。

10、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ134-2010，GB50176-2016。