張?jiān)魄?/p>

摘 要：圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對(duì)于建筑節(jié)能意義重大，對(duì)工程進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，是驗(yàn)證建筑物節(jié)能效果的有效手段之一。通過熱計(jì)流法檢測(cè)維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，探討檢測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)值之間的關(guān)系，對(duì)工程實(shí)際檢測(cè)將具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，熱流計(jì)法

1檢測(cè)結(jié)果的現(xiàn)狀

我單位于2008年開展建筑節(jié)能維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的檢測(cè)，根據(jù)歷年來檢測(cè)報(bào)告的結(jié)果來看，維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測(cè)值大于設(shè)計(jì)值，并且超出了設(shè)計(jì)值的1.2倍，而根據(jù)《陜西省建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》中規(guī)定：“建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)主體部位的傳熱系數(shù)不應(yīng)大于設(shè)計(jì)值的1.2倍”，因此造成施工中按照設(shè)計(jì)施工，檢測(cè)結(jié)果卻不符合設(shè)計(jì)要求的情況普遍存在。針對(duì)這種情況，我們探討存在問題的原因并能夠找出實(shí)際檢測(cè)的傳熱系數(shù)與其理論的（設(shè)計(jì)的）傳熱系數(shù)存在的聯(lián)系，則對(duì)工程實(shí)際檢測(cè)將具有重要的指導(dǎo)意義。

2檢測(cè)結(jié)果大于設(shè)計(jì)值的原因分析

2.1 檢測(cè)方法

根據(jù)《居住建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 132-2009）和《公共建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 177-2009）的有關(guān)規(guī)定，對(duì)已建成的建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，進(jìn)行檢測(cè)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)宜采用熱流計(jì)法。該方法是國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的首選方法，在國(guó)際上也是公認(rèn)的方法，因此我們把熱流計(jì)法作為首選方法。

使用熱計(jì)流法在現(xiàn)場(chǎng)熱工性能檢測(cè)中主要注意以下幾點(diǎn)：

（1）測(cè)試位置的選擇，應(yīng)選擇有代表性的位置進(jìn)行檢測(cè)，選擇的頂層測(cè)試位置（測(cè)試間）最好能兼顧墻體和屋面的熱阻測(cè)試。測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)選擇能代表所測(cè)構(gòu)件的位置，不應(yīng)靠近門窗、熱橋、裂縫和有空氣滲漏的部位，不應(yīng)受加熱和制冷電器的直接影響。

（2）溫度傳感器在受檢維護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)表面安裝。內(nèi)表面溫度傳感器應(yīng)靠近熱流計(jì)安裝，外表面溫度傳感器宜在熱流計(jì)相對(duì)應(yīng)的位置安裝。表面溫度傳感器連同0.1 m長(zhǎng)引線應(yīng)與被測(cè)表面緊密接觸，以真實(shí)反映被測(cè)表面的溫度，傳感器表面的輻射系數(shù)與被測(cè)構(gòu)件表面的輻射系數(shù)基木相同。

（3）注意陽(yáng)光及環(huán)境輻射、熱流計(jì)表面空氣波動(dòng)的影響。熱流計(jì)不得受陽(yáng)光直射，圍護(hù)結(jié)構(gòu)被測(cè)區(qū)域的外表面宜避免雨雪侵襲和陽(yáng)光直射。

2.2檢測(cè)條件

按照標(biāo)準(zhǔn)要求，工程竣工12個(gè)月后才能進(jìn)行維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間宜選在最冷月，且應(yīng)避開氣溫劇烈變化的天氣。對(duì)設(shè)置采暖系統(tǒng)的地區(qū)，冬季檢測(cè)應(yīng)在采暖系統(tǒng)正常運(yùn)行后進(jìn)行；對(duì)未設(shè)置采暖系統(tǒng)的地區(qū)，應(yīng)在認(rèn)為適當(dāng)?shù)靥岣呤覂?nèi)溫度后進(jìn)行檢測(cè)。在其它季節(jié)，可采取任工加熱或制冷的方式建立室內(nèi)外溫差?，F(xiàn)在的工程在竣工后，都不能滿足檢測(cè)時(shí)間的條件，迫于交房壓力，檢測(cè)時(shí)間都不能達(dá)到竣工12個(gè)月之后，因此，存在檢測(cè)結(jié)果大于設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象。

2.3工程實(shí)際做法

在檢測(cè)的一部分工程中，工程保溫做法改變?cè)O(shè)計(jì)內(nèi)容，保溫材料的選擇和保溫材料的參數(shù)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此這些工程維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測(cè)結(jié)果肯定不符合設(shè)計(jì)值，這些工程不做討論。

現(xiàn)針對(duì)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)完全按照設(shè)計(jì)施工的情況進(jìn)行討論。

2.4維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的設(shè)計(jì)值

在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是考慮熱橋后的平均值，而實(shí)際檢測(cè)則選擇的是建筑典型外墻面檢測(cè)，并沒有考慮平均傳熱系數(shù)，因此也有一定差異。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)計(jì)算公式為：

式中，R --圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻，㎡·K·W-1；δi--圍護(hù)結(jié)構(gòu)i的厚度，m；λi--圍護(hù)結(jié)構(gòu)i的導(dǎo)熱系數(shù)，W·m-1·K-1。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)干狀綜合傳熱系數(shù)即理論綜合傳熱系數(shù)，記作Kl，考慮到圍護(hù)結(jié)構(gòu)總傳熱熱阻包括內(nèi)外表面換熱熱阻和各材料熱阻，故其計(jì)算公式為：

式中，Rn為圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻，Rn=0.11㎡·K·W-1；Rw為圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱阻，Rw=0.04㎡·K·W-1；其他參數(shù)同上。

實(shí)驗(yàn)綜合傳熱系數(shù)記作Ks，考慮到圍護(hù)結(jié)構(gòu)總傳熱熱阻包括內(nèi)外表面換熱熱阻和各材料熱阻，故用算術(shù)平均法計(jì)算Ks的方法見公式：

式中，Rn—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻，Rn=0.11m2·K·W-1；Rw—圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱阻，Rw=0.04m2·K·W-1； —測(cè)點(diǎn)內(nèi)表面某時(shí)刻的溫度，℃；

—測(cè)點(diǎn)外表面某時(shí)刻的溫度，℃；qi—測(cè)點(diǎn)內(nèi)表面某時(shí)刻的熱流密度，W·m-2。

2.5材料導(dǎo)熱系數(shù)

材料的導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料在兩側(cè)表面溫差為1K時(shí)，1秒內(nèi)通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為W/m·K。在設(shè)計(jì)中材料導(dǎo)熱系數(shù)的取值應(yīng)該是針對(duì)干狀的。保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料的密度和濕度有關(guān)，而在實(shí)際施工中，建筑節(jié)能工程施工完成后，保溫材料有一個(gè)吸濕過程，導(dǎo)致保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)偏離設(shè)計(jì)值，而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料一般為多孔介質(zhì)，在施工中會(huì)吸入水分，或因?yàn)槌睗竦目諝猸h(huán)境也會(huì)吸入水汽。由于在材料孔隙中含有氣（汽）和水，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱過程中伴有流體擴(kuò)散、相變等，引起傳熱傳質(zhì)的復(fù)雜性，因此不同的含水率會(huì)反映出不同的傳熱能力。因此維護(hù)結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱系數(shù)理論值與實(shí)際竣工后的實(shí)際測(cè)量值有一定偏差，導(dǎo)致維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的檢測(cè)值呈現(xiàn)波動(dòng)狀況。而根據(jù)這些情況，我單位委托長(zhǎng)安大學(xué)對(duì)檢測(cè)結(jié)果隨竣工時(shí)間之間的聯(lián)系進(jìn)行了研究，研究表明，建筑建成初期的一定的時(shí)間內(nèi)，含濕量在升高，在竣工后50天左右達(dá)到最高，然后下降，在100天左右其下降開始趨于平穩(wěn)。在建筑建成初期，其外層保溫材料有一個(gè)吸濕過程，這個(gè)過程持續(xù)近50左右天，由于這個(gè)過程很短，很難通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)次數(shù)得到這期間的傳熱系數(shù)的變化規(guī)律，因此檢測(cè)時(shí)間應(yīng)避開竣工50天之內(nèi)。我單位實(shí)際情況是在竣工后委托單位委托后，到進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)間超過50天周期。

3結(jié)語(yǔ)

維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)受各方面條件的影響，在檢測(cè)時(shí)間不能滿足檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，通過檢測(cè)結(jié)果和研究，我們應(yīng)盡可能使檢測(cè)結(jié)果接近設(shè)計(jì)值：

3.1在實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)選擇在北墻上進(jìn)行，另外屋頂測(cè)點(diǎn)局部要做遮陽(yáng)處理，且應(yīng)選擇在室外溫度相對(duì)較低的季節(jié)進(jìn)行。

3.2在建筑建成初期，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)外層保溫材料有一個(gè)吸濕過程，這個(gè)過程在竣工后將持續(xù)近50天左右天達(dá)到最大值。檢測(cè)時(shí)間應(yīng)該盡量避開這段時(shí)間。

3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)綜合傳熱系數(shù)隨時(shí)間線性減小。