張艷

摘要：

建筑環(huán)境測試技術是一門實踐性非常強的專業(yè)課程。文章分析了教學中存在的問題，主要針對綜合訓練環(huán)節(jié)進行教學改革，組織學生設計測量系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)實訓過程中出現(xiàn)的問題，如方案考慮不全面、設備安裝不合理、數(shù)據(jù)處理欠準確等。通過測量系統(tǒng)設計訓練，學生的動手能力和課堂教學效果顯著提高。

關鍵詞：建筑環(huán)境測試技術；綜合訓練；測量系統(tǒng)設計；教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02010803

建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)是以傳熱學、工程熱力學、流體力學和建筑環(huán)境學為基礎，通過建筑設備系統(tǒng)解決建筑中的環(huán)境及建筑能源消耗問題[1]。建筑環(huán)境測試技術是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，該課程實踐性強，涉及內(nèi)容廣，主要介紹建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)經(jīng)常遇到的溫度、壓力、濕度、流速、流量、液位、氣體成分、噪聲、環(huán)境中放射性等參量的基本測量方法、測試儀表的原理及應用，誤差分析及智能儀表與自動測試系統(tǒng)等[2]。針對課程特點，傳統(tǒng)教學方法弊端不斷呈現(xiàn)，學生普遍反映測試技術應用部分內(nèi)容空洞；傳感器部分沒有實物對照[3]；而且忽略了測量方案設計訓練。一輪課程講授完畢，學生只認識了幾種儀表、記住了儀表工作原理，在工程實際中對于需要測什么、怎樣選擇儀表、怎樣使用儀表等一無所知，最終導致學生對課程的重要性認識不足，嚴重影響了實際教學效果。這與培養(yǎng)具備從事專業(yè)設計、安裝、調(diào)試運行，具有制定建筑自動化系統(tǒng)方案，初步應用研究和開發(fā)創(chuàng)新能力人才的目標背道而馳。

文章從測量系統(tǒng)方案制定、測量準確性驗證和誤差分析等方面一一闡述，歸納學生在測量方案設計教學中遇到的常見問題以及解決辦法，逐步實現(xiàn)教學方法由以往先講單個測量、后講測量系統(tǒng)（甚至不講測量系統(tǒng)）向先初步設計測量系統(tǒng)、后單個測量環(huán)節(jié)講解、最后修訂測量系統(tǒng)設計的轉變。

一、待設計測量系統(tǒng)介紹

為避免測量系統(tǒng)多樣性導致可比性降低，此次教學沒有讓學生自主選擇要設計的測量系統(tǒng)，而是指定同一命題：建筑外墻熱工性能檢測。建筑墻體熱工性能檢測順應了國家夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能50%的目標，既要對建筑墻體的節(jié)能性作出評價，還要對未達標建筑提出節(jié)能改造具體措施。該測量系統(tǒng)涉及到溫度（特別是壁面溫度）、濕度、空氣流速、熱流密度等參數(shù)的測量。教學過程中沒有規(guī)定要測量的參數(shù)和方法，事先只提供實驗室具備的測量儀器清單。

二、測量方案設計過程及出現(xiàn)的問題

學生自由組合一共分三組，命名為A組、B組和C組。首先進行測量參數(shù)確認和測量儀器選擇，具體情況見表1。

從參數(shù)和儀表選擇情況看，各組大致都確認了墻體熱工性能檢測的主要任務：通過熱流密度和墻體內(nèi)外表面溫差測量，計算墻體傳熱系數(shù)和熱惰性指標[4]。但是，各組對室內(nèi)外溫度、室內(nèi)外空氣濕度以及風速的測量持不同意見：A組認為室內(nèi)風速和濕度對測量結果會產(chǎn)生影響；B組認為室內(nèi)外風速對測量結果會產(chǎn)生影響；C組認為室內(nèi)外風速和濕度對測量結果會產(chǎn)生影響。每組將測量參數(shù)確定的依據(jù)介紹后，開展全班討論，教師詳細分析影響墻體熱工性能的各種因素。事實上，熱電偶測量壁面溫度時，會受到對流和輻射的影響，所以溫度和濕度對熱電偶和熱流密度板的測量結果影響較小，但是室內(nèi)外風速對測量結果的影響卻不可忽視，又因為室內(nèi)風速一般比較小，可以忽略不計，所以只需測量室外風速。最終各組達成一致，比較合理的測量參數(shù)應該是墻體內(nèi)外表面溫度、墻體熱流密度、室外風速。

墻體內(nèi)外表面溫度測量要用到熱電偶，常用的熱電偶材料有鉑銠10—鉑熱電偶、鉑銠30—鉑銠6熱電偶、鎳鉻—鎳硅熱電偶、銅—康銅熱電偶、鎳鉻—康銅熱電偶。鉑族元素做成的熱電偶屬于貴金屬熱電偶，測溫范圍廣，復現(xiàn)性好，但造價高。針對測量條件要求，采用廉金屬熱電偶較合適，所以采用了銅-康銅熱電偶。熱流密度測量采用熱流密度板，溫度和熱流密度測量的終端顯示選擇了溫度和熱流巡回檢測儀，該儀表可測量120路信號，其中90路測量溫度；第1路應用Pt100鉑熱電阻，該鉑熱電阻用于測量熱電偶冷端溫度（即室溫），作為另外90路熱電偶測量的室溫補償用；其余30路測量熱流可直接測量熱流計的熱電勢值。該儀器特點之一是能存儲十晝夜的測量數(shù)據(jù)及其處理結果，具備大容量存儲測量數(shù)據(jù)的能力，能正確可靠地分析建筑耗能的實際狀況。其特點之二是采用了國際通用的銅-康銅熱電偶作為測溫傳感元件，其特點經(jīng)久耐用、粘貼方便、價格低廉。風速測量采用熱線風速儀，熱線長度一般在0.5～2mm之間，直徑在1～10μm范圍，材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。從熱線輸出的電信號，經(jīng)放大、補償和數(shù)字化后輸入計算機，可提高測量精度，自動完成數(shù)據(jù)后處理過程。熱線風速儀與畢托管相比，具有探頭體積小，對流場干擾??；響應快，能測量非定常流速；能測量較低的速度（如低達0.3m/s）等優(yōu)點。

三、測量儀表安裝和測量過程分析

測量儀表安裝環(huán)節(jié)各組出現(xiàn)的問題大致相同，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是熱電偶溫度感應片與墻體的貼合不牢固，二是溫度和熱流巡回檢測儀的接線容易

松動、斷開。第二個問題很容易解決，第一個問題教師從原理講解的角度教會學生正確貼合的方法。熱電偶溫度感應片采用銅片，因為墻體表面存在坑洼或毛刺，銅片與墻面貼合時會存在空氣空隙，產(chǎn)生附加熱阻。附加熱阻會導致墻體傳熱系數(shù)的計算出現(xiàn)很大誤差，而且誤差的規(guī)律不可預測。正確的辦法應該是在熱電偶溫度感應片與墻體之間抹一層凡士林或黃油，使墻體與銅片緊密結合，凡士林或黃油引起的附加熱阻遠遠小于空氣層引起的附加熱阻。熱電偶和熱流密度板粘貼在墻面時，也應注意牢靠程度，并且盡量減少膠帶的影響，正確的做法如圖1所示。

圖1〓熱電偶和熱流密度板粘貼方法

四、數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)分析

每組測量時間均為3天，三組學生都采用了平均值法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)公式q=K·Δt計算墻體平均傳熱系數(shù)。

針對以上數(shù)據(jù)處理，主要存在以下幾方面的問題：（1）不管是熱電偶還是熱流密度板，測量都需要響應時間。一般情況下設備安裝最初的10小時左右為響應穩(wěn)定時間，測得的數(shù)據(jù)不夠準確，因而數(shù)據(jù)處理應取穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)。三組學生都未意識到此問題，對測量系統(tǒng)響應和穩(wěn)定方面知識較欠缺。（2）室內(nèi)外風速雖然進行了測量，計算時仍然直接從書中查取內(nèi)外表面對流換熱系數(shù)αn和αw，沒有根據(jù)測得的室內(nèi)外風速對系數(shù)進行修正，其中因為室內(nèi)風速較小，引起的誤差可以忽略，但室外風速對室外對流換熱系數(shù)如果不考慮，誤差將會很明顯。對此，教師主要講解數(shù)據(jù)處理方法，分析誤差產(chǎn)生的原因。

五、結語

建筑環(huán)境測試技術課程中的測量系統(tǒng)設計是對課程內(nèi)容的綜合運用，是檢查學生知識掌握程度的最好方法，可以培養(yǎng)學生的動手能力。通過測量方案設計訓練發(fā)現(xiàn)，在教學過程中對于原理的深入講解十分重要，讓學生弄明白測量目標到底與哪些因素有關系，安裝方式怎樣才能更合理，數(shù)據(jù)處理怎樣才能夠準確，而不是直接告之，使學生“知其然還要知其所以然”。這是課堂教學的真正目的。通過測量系統(tǒng)設計訓練，使學生既知曉了測量原理，認識了儀表，還掌握了儀表的使用和測量結果處理方法，真正達到了培養(yǎng)應用型研究人才的目標。參考文獻：

[1]張國強，李志生，陳友明，等.基于教育國際化的建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)定位探討[J]，高等建筑教育，2006（03）：4-9.

[2]方修睦.建筑環(huán)境測試技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]李淑展，李淑強，李洪欣.建筑環(huán)境測試技術課程教學探討[J].高等建筑教育，2012（01）：45-47.

[4]賀平.供熱工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

摘要：

建筑環(huán)境測試技術是一門實踐性非常強的專業(yè)課程。文章分析了教學中存在的問題，主要針對綜合訓練環(huán)節(jié)進行教學改革，組織學生設計測量系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)實訓過程中出現(xiàn)的問題，如方案考慮不全面、設備安裝不合理、數(shù)據(jù)處理欠準確等。通過測量系統(tǒng)設計訓練，學生的動手能力和課堂教學效果顯著提高。

關鍵詞：建筑環(huán)境測試技術；綜合訓練；測量系統(tǒng)設計；教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02010803

建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)是以傳熱學、工程熱力學、流體力學和建筑環(huán)境學為基礎，通過建筑設備系統(tǒng)解決建筑中的環(huán)境及建筑能源消耗問題[1]。建筑環(huán)境測試技術是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，該課程實踐性強，涉及內(nèi)容廣，主要介紹建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)經(jīng)常遇到的溫度、壓力、濕度、流速、流量、液位、氣體成分、噪聲、環(huán)境中放射性等參量的基本測量方法、測試儀表的原理及應用，誤差分析及智能儀表與自動測試系統(tǒng)等[2]。針對課程特點，傳統(tǒng)教學方法弊端不斷呈現(xiàn)，學生普遍反映測試技術應用部分內(nèi)容空洞；傳感器部分沒有實物對照[3]；而且忽略了測量方案設計訓練。一輪課程講授完畢，學生只認識了幾種儀表、記住了儀表工作原理，在工程實際中對于需要測什么、怎樣選擇儀表、怎樣使用儀表等一無所知，最終導致學生對課程的重要性認識不足，嚴重影響了實際教學效果。這與培養(yǎng)具備從事專業(yè)設計、安裝、調(diào)試運行，具有制定建筑自動化系統(tǒng)方案，初步應用研究和開發(fā)創(chuàng)新能力人才的目標背道而馳。

文章從測量系統(tǒng)方案制定、測量準確性驗證和誤差分析等方面一一闡述，歸納學生在測量方案設計教學中遇到的常見問題以及解決辦法，逐步實現(xiàn)教學方法由以往先講單個測量、后講測量系統(tǒng)（甚至不講測量系統(tǒng)）向先初步設計測量系統(tǒng)、后單個測量環(huán)節(jié)講解、最后修訂測量系統(tǒng)設計的轉變。

一、待設計測量系統(tǒng)介紹

為避免測量系統(tǒng)多樣性導致可比性降低，此次教學沒有讓學生自主選擇要設計的測量系統(tǒng)，而是指定同一命題：建筑外墻熱工性能檢測。建筑墻體熱工性能檢測順應了國家夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能50%的目標，既要對建筑墻體的節(jié)能性作出評價，還要對未達標建筑提出節(jié)能改造具體措施。該測量系統(tǒng)涉及到溫度（特別是壁面溫度）、濕度、空氣流速、熱流密度等參數(shù)的測量。教學過程中沒有規(guī)定要測量的參數(shù)和方法，事先只提供實驗室具備的測量儀器清單。

二、測量方案設計過程及出現(xiàn)的問題

學生自由組合一共分三組，命名為A組、B組和C組。首先進行測量參數(shù)確認和測量儀器選擇，具體情況見表1。

從參數(shù)和儀表選擇情況看，各組大致都確認了墻體熱工性能檢測的主要任務：通過熱流密度和墻體內(nèi)外表面溫差測量，計算墻體傳熱系數(shù)和熱惰性指標[4]。但是，各組對室內(nèi)外溫度、室內(nèi)外空氣濕度以及風速的測量持不同意見：A組認為室內(nèi)風速和濕度對測量結果會產(chǎn)生影響；B組認為室內(nèi)外風速對測量結果會產(chǎn)生影響；C組認為室內(nèi)外風速和濕度對測量結果會產(chǎn)生影響。每組將測量參數(shù)確定的依據(jù)介紹后，開展全班討論，教師詳細分析影響墻體熱工性能的各種因素。事實上，熱電偶測量壁面溫度時，會受到對流和輻射的影響，所以溫度和濕度對熱電偶和熱流密度板的測量結果影響較小，但是室內(nèi)外風速對測量結果的影響卻不可忽視，又因為室內(nèi)風速一般比較小，可以忽略不計，所以只需測量室外風速。最終各組達成一致，比較合理的測量參數(shù)應該是墻體內(nèi)外表面溫度、墻體熱流密度、室外風速。

墻體內(nèi)外表面溫度測量要用到熱電偶，常用的熱電偶材料有鉑銠10—鉑熱電偶、鉑銠30—鉑銠6熱電偶、鎳鉻—鎳硅熱電偶、銅—康銅熱電偶、鎳鉻—康銅熱電偶。鉑族元素做成的熱電偶屬于貴金屬熱電偶，測溫范圍廣，復現(xiàn)性好，但造價高。針對測量條件要求，采用廉金屬熱電偶較合適，所以采用了銅-康銅熱電偶。熱流密度測量采用熱流密度板，溫度和熱流密度測量的終端顯示選擇了溫度和熱流巡回檢測儀，該儀表可測量120路信號，其中90路測量溫度；第1路應用Pt100鉑熱電阻，該鉑熱電阻用于測量熱電偶冷端溫度（即室溫），作為另外90路熱電偶測量的室溫補償用；其余30路測量熱流可直接測量熱流計的熱電勢值。該儀器特點之一是能存儲十晝夜的測量數(shù)據(jù)及其處理結果，具備大容量存儲測量數(shù)據(jù)的能力，能正確可靠地分析建筑耗能的實際狀況。其特點之二是采用了國際通用的銅-康銅熱電偶作為測溫傳感元件，其特點經(jīng)久耐用、粘貼方便、價格低廉。風速測量采用熱線風速儀，熱線長度一般在0.5～2mm之間，直徑在1～10μm范圍，材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。從熱線輸出的電信號，經(jīng)放大、補償和數(shù)字化后輸入計算機，可提高測量精度，自動完成數(shù)據(jù)后處理過程。熱線風速儀與畢托管相比，具有探頭體積小，對流場干擾??；響應快，能測量非定常流速；能測量較低的速度（如低達0.3m/s）等優(yōu)點。

三、測量儀表安裝和測量過程分析

測量儀表安裝環(huán)節(jié)各組出現(xiàn)的問題大致相同，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是熱電偶溫度感應片與墻體的貼合不牢固，二是溫度和熱流巡回檢測儀的接線容易

松動、斷開。第二個問題很容易解決，第一個問題教師從原理講解的角度教會學生正確貼合的方法。熱電偶溫度感應片采用銅片，因為墻體表面存在坑洼或毛刺，銅片與墻面貼合時會存在空氣空隙，產(chǎn)生附加熱阻。附加熱阻會導致墻體傳熱系數(shù)的計算出現(xiàn)很大誤差，而且誤差的規(guī)律不可預測。正確的辦法應該是在熱電偶溫度感應片與墻體之間抹一層凡士林或黃油，使墻體與銅片緊密結合，凡士林或黃油引起的附加熱阻遠遠小于空氣層引起的附加熱阻。熱電偶和熱流密度板粘貼在墻面時，也應注意牢靠程度，并且盡量減少膠帶的影響，正確的做法如圖1所示。

圖1〓熱電偶和熱流密度板粘貼方法

四、數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)分析

每組測量時間均為3天，三組學生都采用了平均值法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)公式q=K·Δt計算墻體平均傳熱系數(shù)。

針對以上數(shù)據(jù)處理，主要存在以下幾方面的問題：（1）不管是熱電偶還是熱流密度板，測量都需要響應時間。一般情況下設備安裝最初的10小時左右為響應穩(wěn)定時間，測得的數(shù)據(jù)不夠準確，因而數(shù)據(jù)處理應取穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)。三組學生都未意識到此問題，對測量系統(tǒng)響應和穩(wěn)定方面知識較欠缺。（2）室內(nèi)外風速雖然進行了測量，計算時仍然直接從書中查取內(nèi)外表面對流換熱系數(shù)αn和αw，沒有根據(jù)測得的室內(nèi)外風速對系數(shù)進行修正，其中因為室內(nèi)風速較小，引起的誤差可以忽略，但室外風速對室外對流換熱系數(shù)如果不考慮，誤差將會很明顯。對此，教師主要講解數(shù)據(jù)處理方法，分析誤差產(chǎn)生的原因。

五、結語

建筑環(huán)境測試技術課程中的測量系統(tǒng)設計是對課程內(nèi)容的綜合運用，是檢查學生知識掌握程度的最好方法，可以培養(yǎng)學生的動手能力。通過測量方案設計訓練發(fā)現(xiàn)，在教學過程中對于原理的深入講解十分重要，讓學生弄明白測量目標到底與哪些因素有關系，安裝方式怎樣才能更合理，數(shù)據(jù)處理怎樣才能夠準確，而不是直接告之，使學生“知其然還要知其所以然”。這是課堂教學的真正目的。通過測量系統(tǒng)設計訓練，使學生既知曉了測量原理，認識了儀表，還掌握了儀表的使用和測量結果處理方法，真正達到了培養(yǎng)應用型研究人才的目標。參考文獻：

[1]張國強，李志生，陳友明，等.基于教育國際化的建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)定位探討[J]，高等建筑教育，2006（03）：4-9.

[2]方修睦.建筑環(huán)境測試技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]李淑展，李淑強，李洪欣.建筑環(huán)境測試技術課程教學探討[J].高等建筑教育，2012（01）：45-47.

[4]賀平.供熱工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

摘要：

建筑環(huán)境測試技術是一門實踐性非常強的專業(yè)課程。文章分析了教學中存在的問題，主要針對綜合訓練環(huán)節(jié)進行教學改革，組織學生設計測量系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)實訓過程中出現(xiàn)的問題，如方案考慮不全面、設備安裝不合理、數(shù)據(jù)處理欠準確等。通過測量系統(tǒng)設計訓練，學生的動手能力和課堂教學效果顯著提高。

關鍵詞：建筑環(huán)境測試技術；綜合訓練；測量系統(tǒng)設計；教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：

10052909（2014）02010803

建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)是以傳熱學、工程熱力學、流體力學和建筑環(huán)境學為基礎，通過建筑設備系統(tǒng)解決建筑中的環(huán)境及建筑能源消耗問題[1]。建筑環(huán)境測試技術是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，該課程實踐性強，涉及內(nèi)容廣，主要介紹建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)經(jīng)常遇到的溫度、壓力、濕度、流速、流量、液位、氣體成分、噪聲、環(huán)境中放射性等參量的基本測量方法、測試儀表的原理及應用，誤差分析及智能儀表與自動測試系統(tǒng)等[2]。針對課程特點，傳統(tǒng)教學方法弊端不斷呈現(xiàn)，學生普遍反映測試技術應用部分內(nèi)容空洞；傳感器部分沒有實物對照[3]；而且忽略了測量方案設計訓練。一輪課程講授完畢，學生只認識了幾種儀表、記住了儀表工作原理，在工程實際中對于需要測什么、怎樣選擇儀表、怎樣使用儀表等一無所知，最終導致學生對課程的重要性認識不足，嚴重影響了實際教學效果。這與培養(yǎng)具備從事專業(yè)設計、安裝、調(diào)試運行，具有制定建筑自動化系統(tǒng)方案，初步應用研究和開發(fā)創(chuàng)新能力人才的目標背道而馳。

文章從測量系統(tǒng)方案制定、測量準確性驗證和誤差分析等方面一一闡述，歸納學生在測量方案設計教學中遇到的常見問題以及解決辦法，逐步實現(xiàn)教學方法由以往先講單個測量、后講測量系統(tǒng)（甚至不講測量系統(tǒng)）向先初步設計測量系統(tǒng)、后單個測量環(huán)節(jié)講解、最后修訂測量系統(tǒng)設計的轉變。

一、待設計測量系統(tǒng)介紹

為避免測量系統(tǒng)多樣性導致可比性降低，此次教學沒有讓學生自主選擇要設計的測量系統(tǒng)，而是指定同一命題：建筑外墻熱工性能檢測。建筑墻體熱工性能檢測順應了國家夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能50%的目標，既要對建筑墻體的節(jié)能性作出評價，還要對未達標建筑提出節(jié)能改造具體措施。該測量系統(tǒng)涉及到溫度（特別是壁面溫度）、濕度、空氣流速、熱流密度等參數(shù)的測量。教學過程中沒有規(guī)定要測量的參數(shù)和方法，事先只提供實驗室具備的測量儀器清單。

二、測量方案設計過程及出現(xiàn)的問題

學生自由組合一共分三組，命名為A組、B組和C組。首先進行測量參數(shù)確認和測量儀器選擇，具體情況見表1。

從參數(shù)和儀表選擇情況看，各組大致都確認了墻體熱工性能檢測的主要任務：通過熱流密度和墻體內(nèi)外表面溫差測量，計算墻體傳熱系數(shù)和熱惰性指標[4]。但是，各組對室內(nèi)外溫度、室內(nèi)外空氣濕度以及風速的測量持不同意見：A組認為室內(nèi)風速和濕度對測量結果會產(chǎn)生影響；B組認為室內(nèi)外風速對測量結果會產(chǎn)生影響；C組認為室內(nèi)外風速和濕度對測量結果會產(chǎn)生影響。每組將測量參數(shù)確定的依據(jù)介紹后，開展全班討論，教師詳細分析影響墻體熱工性能的各種因素。事實上，熱電偶測量壁面溫度時，會受到對流和輻射的影響，所以溫度和濕度對熱電偶和熱流密度板的測量結果影響較小，但是室內(nèi)外風速對測量結果的影響卻不可忽視，又因為室內(nèi)風速一般比較小，可以忽略不計，所以只需測量室外風速。最終各組達成一致，比較合理的測量參數(shù)應該是墻體內(nèi)外表面溫度、墻體熱流密度、室外風速。

墻體內(nèi)外表面溫度測量要用到熱電偶，常用的熱電偶材料有鉑銠10—鉑熱電偶、鉑銠30—鉑銠6熱電偶、鎳鉻—鎳硅熱電偶、銅—康銅熱電偶、鎳鉻—康銅熱電偶。鉑族元素做成的熱電偶屬于貴金屬熱電偶，測溫范圍廣，復現(xiàn)性好，但造價高。針對測量條件要求，采用廉金屬熱電偶較合適，所以采用了銅-康銅熱電偶。熱流密度測量采用熱流密度板，溫度和熱流密度測量的終端顯示選擇了溫度和熱流巡回檢測儀，該儀表可測量120路信號，其中90路測量溫度；第1路應用Pt100鉑熱電阻，該鉑熱電阻用于測量熱電偶冷端溫度（即室溫），作為另外90路熱電偶測量的室溫補償用；其余30路測量熱流可直接測量熱流計的熱電勢值。該儀器特點之一是能存儲十晝夜的測量數(shù)據(jù)及其處理結果，具備大容量存儲測量數(shù)據(jù)的能力，能正確可靠地分析建筑耗能的實際狀況。其特點之二是采用了國際通用的銅-康銅熱電偶作為測溫傳感元件，其特點經(jīng)久耐用、粘貼方便、價格低廉。風速測量采用熱線風速儀，熱線長度一般在0.5～2mm之間，直徑在1～10μm范圍，材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。從熱線輸出的電信號，經(jīng)放大、補償和數(shù)字化后輸入計算機，可提高測量精度，自動完成數(shù)據(jù)后處理過程。熱線風速儀與畢托管相比，具有探頭體積小，對流場干擾??；響應快，能測量非定常流速；能測量較低的速度（如低達0.3m/s）等優(yōu)點。

三、測量儀表安裝和測量過程分析

測量儀表安裝環(huán)節(jié)各組出現(xiàn)的問題大致相同，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是熱電偶溫度感應片與墻體的貼合不牢固，二是溫度和熱流巡回檢測儀的接線容易

松動、斷開。第二個問題很容易解決，第一個問題教師從原理講解的角度教會學生正確貼合的方法。熱電偶溫度感應片采用銅片，因為墻體表面存在坑洼或毛刺，銅片與墻面貼合時會存在空氣空隙，產(chǎn)生附加熱阻。附加熱阻會導致墻體傳熱系數(shù)的計算出現(xiàn)很大誤差，而且誤差的規(guī)律不可預測。正確的辦法應該是在熱電偶溫度感應片與墻體之間抹一層凡士林或黃油，使墻體與銅片緊密結合，凡士林或黃油引起的附加熱阻遠遠小于空氣層引起的附加熱阻。熱電偶和熱流密度板粘貼在墻面時，也應注意牢靠程度，并且盡量減少膠帶的影響，正確的做法如圖1所示。

圖1〓熱電偶和熱流密度板粘貼方法

四、數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)分析

每組測量時間均為3天，三組學生都采用了平均值法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)公式q=K·Δt計算墻體平均傳熱系數(shù)。

針對以上數(shù)據(jù)處理，主要存在以下幾方面的問題：（1）不管是熱電偶還是熱流密度板，測量都需要響應時間。一般情況下設備安裝最初的10小時左右為響應穩(wěn)定時間，測得的數(shù)據(jù)不夠準確，因而數(shù)據(jù)處理應取穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)。三組學生都未意識到此問題，對測量系統(tǒng)響應和穩(wěn)定方面知識較欠缺。（2）室內(nèi)外風速雖然進行了測量，計算時仍然直接從書中查取內(nèi)外表面對流換熱系數(shù)αn和αw，沒有根據(jù)測得的室內(nèi)外風速對系數(shù)進行修正，其中因為室內(nèi)風速較小，引起的誤差可以忽略，但室外風速對室外對流換熱系數(shù)如果不考慮，誤差將會很明顯。對此，教師主要講解數(shù)據(jù)處理方法，分析誤差產(chǎn)生的原因。

五、結語

建筑環(huán)境測試技術課程中的測量系統(tǒng)設計是對課程內(nèi)容的綜合運用，是檢查學生知識掌握程度的最好方法，可以培養(yǎng)學生的動手能力。通過測量方案設計訓練發(fā)現(xiàn)，在教學過程中對于原理的深入講解十分重要，讓學生弄明白測量目標到底與哪些因素有關系，安裝方式怎樣才能更合理，數(shù)據(jù)處理怎樣才能夠準確，而不是直接告之，使學生“知其然還要知其所以然”。這是課堂教學的真正目的。通過測量系統(tǒng)設計訓練，使學生既知曉了測量原理，認識了儀表，還掌握了儀表的使用和測量結果處理方法，真正達到了培養(yǎng)應用型研究人才的目標。參考文獻：

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