热流传感器在建筑墙体保温性能检测的应用

随着建筑能耗占社会总能耗的比例不断增加,建筑节能工作的开展显得越来越迫切。建筑围护结构的节能承担着建筑节能很大的比例,是建筑节能的重点。传热系数是建筑围护结构的一个重要的热工参数,准确测量建筑围护结构传热系数既是准确分析围护结构保温隔热性能的前提,又是正确评价建筑节能效果和节能改造的基础。

目前墙体传热系数的检测方法主要有热流计法、热箱法、和控温箱-热流计法,即,另外常功率平面热源法和红外热像仪法作为检测领域的先进手段也常用于建筑墙体传热系数的检测。这些检测方法都具有各自的特点,但同时也存在一定的问题和弊端。本文详细介绍其中的热流计法现场检测传热系数的常用方法。我国的现行检测标准《居住建筑节能检测标准》(JGJ132-209)推荐热流计法为现场检测围护结构传热系数的首选检测方法,经过国内外几十年的应用,热流计法已经被广泛接受。

热流计法是利用墙体内外表面的温差与通过墙体的热流量之间的对应关系进行传热系数的测定,其基本的理论是建立在傅里叶定律的基础上,认为墙体是各向同性、连续的介质并处于一维稳态传热过程。测量通过被测墙体的电压E,同时测出墙体内壁面温度72及外壁面温度T,即可根据公式(2-1) (2-2)计算出被测墙体的导热热阻和传热系数。

外墙内保温的设计所形成的严重热桥,不仅仅是造成能量的损失,更严重的后果是对建筑物的破坏。国内外还没有可靠的计算热桥周围热流的方法;国外通过测量发现,这样的热桥内表面温度一定低于周围的平均温度。这样的温度冷得足可以使内部空气的水蒸气发生结露现象。最坏的例子是由墙体挑出的阳台板,这样的阳台板就象大的散热通道,即使室内的温度较低也会导致结露的发生,从而造成污点、霉斑、地板翘曲、表层剥落,其热量损失非常大。

为了提高墙体的保温性能,往往需要采用具有较好性能的保温材料,如聚苯板、玻璃棉等。安装这些材料需要连接件,这样就不可避免地要形成一些热桥,它们可能会在内表面产生一些冷点。这种情况的热桥对建筑物产生的不利影响最小,即:热桥有较大的吸收热量的面积,而热桥的末端相对较小,因为内端收集热量比末端释放热量快,热桥的材料整体就会保持一个相对较高的温度。这样的设计在提高热桥温度的同时并没有造成通过它的热流的大幅度提高,该热桥可称之为无害热桥。

由于造成热桥效应的因素很多，解决起来较为复杂。将长霉的部位墙面清除后，沿楼面与墙面交接处，内墙外墙交接处墙面向外加宽，达到提高墙体保温、保湿的目的，减小热传递，能有效解决热桥效应，这种方法的弊端是造价太高。另外，将内墙贴上瓷砖，定期擦试，虽不能彻底解决热桥效应，但却能缓解发霉现象热桥对建筑的影响，最直接的表现就是冬季保温和夏季隔热的效果会受影响，在实际的施工过程中，普遍采用的减少热桥影响的施工工艺就是在外墙采用外墙保温（一般为聚苯颗粒保温砂浆或保温板）、中空玻璃和隔热断桥（或塑钢）门窗覆盖整个采暖空间，即用保温材料将整个房间或者整个建筑进行包裹处理，就像夏季使用棉被将冰棍包裹，隔热保温，能很好的减少热桥的影响。外墙保温工艺的使用，最最直接的效果就是空调的能耗可以减少，不论采暖还是制冷，都有一层隔热层与外界分隔。

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