住宅建筑節(jié)能檢測技術探析

文/夏樂希、王建國　南京方園建設工程材料檢測中心　江蘇南京　211100

住宅建筑節(jié)能檢測技術探析

文/夏樂希、王建國南京方園建設工程材料檢測中心江蘇南京211100

本文主要分析了住宅建筑節(jié)能檢測技術，闡述了住宅建筑節(jié)能檢測技術，對住宅建筑的不同部位、不同的性能使用不同的方法進行了分析。使用熱流計法和熱箱法檢測圍護結構的傳熱性能；根據(jù)規(guī)范要求分析了室內平均溫度、濕度的檢測中應設置的監(jiān)測點、檢測位置和監(jiān)測數(shù)據(jù)的記錄；具體分析了外圍護結構隔熱性能的檢測技術；在外圍護結構熱工缺陷的檢測中主要使用紅外熱像儀的檢測，分析了影響紅外熱像儀準確度的因素，檢測時應盡量降低其影響因素，保證檢測的精確度；通常使用鼓示蹤氣體法和風門法進行外圍護結構的檢測。住宅建筑節(jié)能檢測技術能夠有效的指導實踐工作，本文的研究有很大的現(xiàn)實意義。

住宅建筑；節(jié)能；檢測技術；紅外熱像儀

1、 住宅建筑節(jié)能檢測技術的概述

目前，我國面臨著嚴峻的資源短缺和環(huán)境破壞的雙重壓力，為了緩解資源短缺的壓力，各個行業(yè)的節(jié)能措施提上了日程。住宅建筑物的節(jié)能主要體現(xiàn)在建筑物有保溫性能、制冷性能和供暖性能等，這樣在實現(xiàn)節(jié)能的同時能夠有效的提高住房建筑工程效率，并實現(xiàn)系統(tǒng)化的管理目標。住宅建筑節(jié)能檢測技術是指在工程建設中使用節(jié)能的技術、材料、設備降低工程的建設成本、提高工程質量的過程中，檢測建筑工程建造過程中的節(jié)能標準是否符合要求。

在工程施工的任何階段都需要對工程的節(jié)能性進行檢測，不僅僅體現(xiàn)在工程竣工驗收時，住宅建筑的節(jié)能檢測體現(xiàn)在工程建設的全過程。在對住宅建筑進行節(jié)能檢測時，應遵守建筑節(jié)能技術的相關標準和規(guī)范，保證工程質量的同時，降低建設成本、提高資源的利用率。

2、住宅建筑節(jié)能檢測技術的應用

建筑的部位不同、性能不同，檢測住宅建筑節(jié)能技術使用的方法不同，對不同部位、不同性能的住宅建筑物的節(jié)能檢測的具體技術和方法如下：

2.1圍護結構傳熱性能檢測技術

圍護結構的傳熱性能用傳熱系數(shù)表達圍護結構傳熱性能大小的物理量，是圍護結構保溫、隔熱性能的指標之一。目前圍護結構的傳熱性能的檢測方法有熱箱法和熱流計法。

2.1.1熱流計法

目前，國內外經常使用熱流計法進行現(xiàn)場的檢測，熱流計法是使用熱流計和熱電偶檢測圍護結構的熱流量和圍護結構內、外表面的溫度，再對檢測的數(shù)據(jù)應用相關的公式進行傳熱系數(shù)的轉換，得出傳熱系數(shù)判斷圍護結構是否符合節(jié)能的標準。由于被測結構熱阻的存在，使熱流穿過圍護結構時，溫度會受到圍護結構厚度的影響逐漸減低，導致圍護結構的內、外表面出現(xiàn)溫度差，使用溫度差和熱流量之間的關系對熱流量進行測定。熱流量的測定還可以在圍護結構的表面安裝熱流計進行測定，常使用平板狀的熱流計，熱流計的熱阻比建筑物圍護結構的熱阻小很多，使用平板狀的熱流計進行熱流量的檢測時，可以忽略熱流計產生的熱阻。因此，在穩(wěn)定的狀態(tài)下，使用熱流計測量的熱流量作為建筑圍護結構的熱流量。

2.1.2熱箱法

熱箱法主要是測定熱電箱內的電加熱器發(fā)出的全部通過圍護結構的熱量和冷熱表面的溫度。該方法是人為的創(chuàng)造一個傳熱環(huán)境，使室內溫度高于室外溫度8℃以上，使熱流從室內向室外傳遞，直至熱箱內的熱量與被測部位的熱量達到平衡時，測量熱箱的加熱量即被測部位的熱傳量，通過轉換公式得到被測圍護結構的傳熱系數(shù)。該方法不受溫度的影響，對溫度的要求是室外平均空氣的溫度在25℃以下，熱箱內的溫度大于室外最大溫度8℃，濕度在60%一下就可以使用熱箱法進行檢測。在國際或國內對熱箱法的使用缺少權威的標準規(guī)范。

2.2室內平均溫度、濕度的檢測技術

住宅建筑的節(jié)能是在滿足使用功能的要求，滿足居民居住的舒適度的情況下進行的。為了保證建筑使用的舒適度，避免犧牲建筑物室內的舒適度來節(jié)約能耗，在建筑節(jié)能檢測系統(tǒng)中應考慮建筑物室內的平均溫度和濕度的檢測。

按照《居住建筑節(jié)能檢測標準》的規(guī)定，室內平均溫度的檢測應持續(xù)正給采暖期。檢測房間的使用面積大于等于30平方米時，應設置兩個監(jiān)測點。監(jiān)測點應設置在室內的活動區(qū)，位置應設置在距離樓地面700mm～1800mm的范圍內，且經常活動的有代表性的位置；溫度傳感器應避免室內熱源或太陽光輻射的影響。室內平均溫度的檢測最好采用溫度自動檢測儀連續(xù)檢測，記錄檢測數(shù)據(jù)時間的間隔保證在30分鐘內。最后根據(jù)公式計算出建筑物內的平均溫度。

2.3外圍護結構隔熱性能的檢測技術

住宅建筑的外圍護結構是隔開外部環(huán)境的介質，其隔熱性能的優(yōu)良與住宅室內的保溫隔熱有直接的聯(lián)系。檢測外圍護結構的隔熱性能包括對外墻和屋面進行隔熱性能的檢測。隔熱性能的檢測應在圍護結構施工結束后直至圍護結構干透后進行，至少在施工完成后的1年內進行，且檢測持續(xù)時間不少于1天，保證檢測結構的可靠性。

外圍護結構隔熱性能的檢測受天氣的影響，檢測前兩天至當天的天氣應為晴天或少云，檢測當天的室外最高溫度不能低于當?shù)叵募臼彝庥嬎銣囟鹊?℃，室外風速應小于5.4m/s；被檢測房間應有良好的通風環(huán)境，圍護結構在白天應充分接受太陽光的輻射；檢測時對檢測房間的室內外空氣溫度、圍護結構內外表面溫度、室外風速、太陽輻射強度應同時檢測，確保檢測數(shù)據(jù)的準確性。

2.4外圍護結構熱工缺陷的檢測方法

外圍護結構熱工的缺陷是影響居住舒適性和建筑節(jié)能的重要因素。外圍護結構的缺陷主要包括外表面熱工的缺陷和內表面熱工的缺陷，也相應的對這兩方面進行熱工缺陷的檢測，主要采用紅外線熱像儀對其檢測。

2.4.1紅外熱像儀的原理

紅外熱像儀是由熱像檢測裝置、控制裝置，圖像處理分析、處理、存儲、輸出裝置等設備組成一套儀器。紅外熱像儀一般由紅外攝像頭和處理器兩部分組成。其主要是通過紅外攝像頭對目標物發(fā)射紅外輻射能量，光學掃描收集到紅外輻射能量，經過處理器的轉換將紅外輻射能量轉換為電信號，電信號又轉換為數(shù)字信號，數(shù)字信號足以組成完整的圖像信息后，在顯示器中顯示該物體的圖像，圖樣用不同的顏色代表物體不同溫度，通過觀察顏色可以直觀的得到物體溫度的分布。

2.4.2影響紅外熱像儀檢測的因素

（1）發(fā)射率的影響

發(fā)射率是表示物體的輻射能力，對物體紅外熱輻射能力有很大的影響，而物體的發(fā)射率受物體的導電性、物體表面溫度、物體粗糙度的影響。導電性越好的材料其紅外發(fā)射率越低，導電性越差的材料，其紅外發(fā)射率越高；金屬材料發(fā)射率與表面溫度成正比，非金屬材料發(fā)射率與表面溫度成反比；材料越粗糙越影響紅外發(fā)射率。因此，在使用紅外熱像儀檢測時采用必要的措施，保證發(fā)射率，保證紅外熱像儀檢測的準確性。

（2）大氣衰減的影響

被檢測的目標發(fā)出的紅外輻射在達到觀測儀器時受空氣的影響，紅外輻射將手大氣分子的吸收作用的影響發(fā)生衰減。在使用紅外熱像儀檢測時，尤其是外表面熱工缺陷的檢測應盡量避免空氣中的空氣分子和懸浮顆粒的影響，保證檢測的準確性。

（3）背景輻射的影響背景輻射主要包括天空和地面的背景輻射。天空中的大氣中的水含量、污染程度等對紅外輻射有很大的影響；以地面為背景的物體，地面的形狀、溫度、材料和粗糙度等覺得地面輻射影響的程度。在檢測時應盡量減少背景輻射對檢測結果的影響。

（4）檢測距離的影響

檢測的距離對檢測結果的精確度有決定性的影響。在進行監(jiān)測時應考慮被測物體的大小和尺寸，被測物體和紅外熱像儀之間的距離。為了確保檢測的精確度，被檢測物體的體積較小時，應盡量降低檢測距離；物體較大時，應根據(jù)實際情況適時的增加檢測距離，以保證檢測的最佳距離。

（5）風速的影響

風速的大小影響了物體表面的溫度，風俗越大對被測物體表面的溫度影響越大。在進行檢測時應盡量選擇無風或者風力很小的情況下進行，以確保檢測的精確度。

使用紅外熱像儀檢測外圍護結構的熱工缺陷，應綜合考慮影響紅外熱像儀精度的因素，選擇最合適的條件以確保檢測的精度。

2.5外圍護結構氣密性能的檢測技術

住宅建筑外圍護結構氣密性的檢測主要包括外窗和整體結構的氣密性的檢測。常用的氣密性檢測的方法主要是鼓風門法和示蹤氣體法。鼓風門法是認為的創(chuàng)造室內外之間的壓差，使用流量表檢測空氣在室內外壓差的滲透性，進而檢測外圍護結構的氣密性，該方法檢測設備價格便宜，具有操作方便、檢測時間短、適用檢測環(huán)境的范圍廣的優(yōu)點；示蹤氣體法是在自然的狀態(tài)下進行檢測，在被檢測的空間里釋放示蹤氣體，使用氣體分析儀計算示蹤氣體濃度的變化，進而確定該空間的氣密性，該方法可在自然的狀態(tài)下采用，但氣體分析儀設備的昂貴、操作復雜、檢測時間長。

總結：

住宅建筑中節(jié)能技術的應用在目前可持續(xù)、綠色發(fā)展的社會環(huán)境中是必然的趨勢，其檢測技術是一項必不可少的工作。保證住宅建筑節(jié)能建設的過程是節(jié)能技術的應用，建立住宅建筑節(jié)能檢測技術能夠有效的促進住宅建筑節(jié)能技術的發(fā)展，實現(xiàn)住宅建筑健康的可持續(xù)發(fā)展。

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