圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)檢測質(zhì)量分析

劉傳龍 張弛

十堰市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 湖北十堰 442000

1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳系數(shù)檢測簡述

傳熱系數(shù)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的一個重要參數(shù)。數(shù)值上等于通過試件傳遞的熱流量除以傳遞面積與環(huán)境溫差的乘積。傳熱系數(shù)的檢測常見的方法有熱流計(jì)法、熱箱法、紅外熱像法、其中熱箱法在實(shí)驗(yàn)室檢測中廣泛使用，熱箱法又分為防護(hù)熱箱法和標(biāo)定熱箱法，本文就重點(diǎn)討論標(biāo)定熱箱法檢測過程中應(yīng)注意的問題[1]。

2 標(biāo)定熱箱法傳熱系數(shù)檢測影響因素分析

2.1 檢測環(huán)境條件控制

對于標(biāo)定熱箱法來說，計(jì)量箱壁內(nèi)外的溫差直接決定了通過計(jì)量箱壁的熱損，在總輸入功率ΦP一定的情況下。從計(jì)算公式Φ1=ΦP-Φ3-Φ4可以看出：Φ3的增加直接影響Φ1值，該熱損又直接關(guān)系到通過試件的熱流量，所以控制好計(jì)量箱的環(huán)境溫度至關(guān)重要。在實(shí)際檢測中就需要定期的維護(hù)溫控設(shè)備，檢查空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，保養(yǎng)是否到位。

2.2 試件含水率的影響

含水率是保溫材料的一種物理狀態(tài)，更是材料傳熱系數(shù)測定的一種影響因素。但是材料的含水率不易控制，且材料的含濕狀態(tài)也多種多樣，實(shí)際分析過程中需要考慮的因素很多，所以本文僅對含水率對傳熱系數(shù)的一般影響作為探討。為最大程度的保證結(jié)果的科學(xué)性，雖然含水率的狀態(tài)很難統(tǒng)一確定，但是應(yīng)在檢驗(yàn)報(bào)告中注明被測材料的調(diào)節(jié)狀態(tài)及調(diào)節(jié)時間。在特定需求下可以采用以下方式研究計(jì)算保溫材料的含水率[2]。

（1）通過試驗(yàn)前特定的養(yǎng)護(hù)時間兩次砌筑墻體質(zhì)量差預(yù)判含水率是否處于穩(wěn)態(tài)。

（2）通過鉆芯法在砌筑墻體上鉆取一定截面積的試樣，測定其含水率，但通過此種方式會對墻體產(chǎn)生破壞，可以采用比砌筑墻體保溫性能更好的材料添堵封閉，這種辦法可最大程度減小墻體破壞帶來的結(jié)果不準(zhǔn)確。計(jì)算傳熱系數(shù)時應(yīng)對計(jì)量面積予以修正。

經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)含水率增加到一定范圍時。材料的導(dǎo)熱系數(shù)明顯隨含水率的增大而增大。通過導(dǎo)熱系數(shù)與傳熱系數(shù)的定義又可以得出導(dǎo)熱系數(shù)與傳熱系數(shù)成正比例關(guān)系：

2.3 砌筑灰縫材料的選擇及砌體表面處理

熱橋效應(yīng)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的一種常見現(xiàn)象，本質(zhì)就是熱傳導(dǎo)，可以形象的理解為一根傳熱的導(dǎo)線，類似于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋。圍護(hù)結(jié)構(gòu)在砌筑時，砌筑灰縫材料的熱阻與被測材料的熱阻差就是熱橋效應(yīng)的一個來源，影響不可忽視。所以選擇與被測材料接近的灰縫材料至關(guān)重要，實(shí)際操作時可根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)或者查表確定灰縫材料，這樣更有利于得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。另一方面，灰縫厚度也會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在計(jì)量面積一定的情況下?；铱p越厚，被測材料的測試面積越小。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體材料多種多樣，成型工藝也各不相同，有的材料表面平整光滑，有的材料表面凸凹不平。例如蒸壓加氣混凝土砌塊，在成型時表面已經(jīng)相對均勻平整，砌筑完畢后方便粘貼傳感器等試驗(yàn)操作，但是例如輕集料混凝土小型空心砌塊表面就不利于粘貼傳感器等試驗(yàn)操作，在此時應(yīng)將砌體表面抹平，便于試驗(yàn)操作。

2.4 傳感器測點(diǎn)的布置

對于測點(diǎn)的位置。一方面測點(diǎn)的布置不應(yīng)在熱橋、灰縫和可能存在空氣滲漏的位置，不應(yīng)受加熱，制冷裝置和風(fēng)扇的影響。另一方面，被測試件的物理結(jié)構(gòu)也直接關(guān)系到測點(diǎn)的布置，尤其是對于多孔結(jié)構(gòu)或者空心結(jié)構(gòu)的墻體來說，由于空心部位的傳熱量與實(shí)體部位的傳熱量存在差異。所以傳感器的測點(diǎn)布置在空洞部位與布置在實(shí)體部位所測得的表面平均溫度必然不同，為此采用加權(quán)平均值的方法來減小此影響。注意此種方法也只適用于中度非均質(zhì)試件。當(dāng)試件表面的局部溫差超過20%時，只能用環(huán)境溫差來定義傳熱系數(shù)[3]。

2.5 數(shù)據(jù)采集處理

對于穩(wěn)態(tài)法來講，由于測試過程中設(shè)備、砌體砌筑水平、勾縫的處理、材料的狀態(tài)都是影響傳熱系數(shù)的因素，所以對于穩(wěn)態(tài)來講，很難達(dá)到一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過一定周期內(nèi)熱流量的變化來反映穩(wěn)態(tài)的水平。在實(shí)際操作中可以每間隔15min進(jìn)行一次數(shù)據(jù)的記錄。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻的末次計(jì)算值與24小時之前的計(jì)算值相差不大于5%。在計(jì)算時應(yīng)該以全天的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

3 結(jié)語

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)直接關(guān)系到建筑節(jié)能問題，在日常檢測中可能存在各種復(fù)雜的影響因素，但歸根結(jié)底是要逐一分析其影響權(quán)重，并有針對性的找到解決方案才能得到滿意的試驗(yàn)結(jié)果。