浅谈建筑围护结构节能检测技术及应用林瑜瑜

林瑜瑜

摘要：随着国家经济的发展，节能减排正成为各国转变经济发展的方式，实现可持续发展的一种共识。建筑节能作为节能减排的一个重要领域，其发展空间巨大，并对建筑企业的经济效益及社会效益的提升有着重要的作用。建筑节能检测的现场检测技术在国内也有所发展及更新，本文对当前建筑节能检测技术进行概括，探讨了建筑围护结构节能检测技术的应用。

关键词：建筑围护结构；节能检测；应用

0前言

随着我国经济体制改革的深入和对外开放领域的扩大，各行各业的发展日新月异，建筑业也不例外。我国大力倡导低碳经济，建筑由于占全社会总能源消耗的比重较大，所以建筑节能成为人们最关注的重要话题，各类建筑节能材料也不断的在市场上涌现出来，各类建筑检测设备也得到不断的完善。伴随着建筑节能工作的逐渐开展，从因研究需要而发展节能测试技术，发展到实验室节能检测技术，继而发展了大量的现场测试技术。这些技术的发展主要取决于传感器、仪器和设备技术的不断进步，也有耐于工程测试的不断进步。

1国内外建筑节能现状

建筑节能并不是某一个工序上的节能，而是需要在建筑工程开始规划、设计开始，然后在建设、使用及改造的整个过程中都要将节能标准进行有效的贯彻，同时通过对节能技术、节能设备、节能材料及节能工艺的应用，从而有效的提升建筑的供热、制冷效率，使建筑保温隔热的性能得到提升，使建筑物的管理开始实现系统化。从我国各建筑企业节能现状来看，我国建筑工程节能过程中存在的问题主要可以分为以下三点：一是关于建筑节能方面的法制法规不够完善，没有强有力的政策措施，一些建筑节能工作组织机构没有负起应有的责任，导致建筑节能发展缓慢。二是目前我国建筑工程从业人员的节能意识还是不够高，我国建筑节能发展是相对比较晚的，所以很多工作人员的意识还是传统的观念，部分设计人员由于在设计时对节能专业知识缺乏了解和掌握，对建筑节能的节能规范和标准没有充分理解和融会贯通，这就导致在设计环节就没有达到节能的目标。三是我国节能建筑设计和施工技术水平还不够高，节能建筑设计、施工并没有实现标准化，节能建筑工程构造设计以及结构的设计还需要进一步加以研究，建筑工程施工又具有复杂性，施工中涉及到节能环节和节能技术的情况较多，在施工中施工单位和开发商对建筑节能的重要性缺乏认识，这就导致施工过程中与设计和节能标准会有较大的出入，出现较大的偏离。

国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要；注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证；而对建成后的建筑除个别研究需要外，做节能检测的工作较少。

所以为了更好的实现建筑工程的节能目标，则需要加强对检测技术的研究，从而利用专业化的检测技术确保节能施工的质量。

2建筑节能检测技术

根据对建筑节能影响因素和现场检测的可实施性的分析，围护结构是在建造过程中形成的，对它的检测只能在现场进行。因此建筑节能现场检测最主要的项目是围护结构的传热系数，这也是最重要的项目。如何准确测量墙体传热系数是建筑节能现场检测验收的关键。目前对建筑节能现场检测围护结构的传热系数的方法，主要有热流计法、热箱法、非稳态法和红外热像仪法等。

2.1热流计法

热流计法是利用温差和热流量之间的对应关系进行热流量的测定。美国试验与材料标准ASTMC1046-95（2013）和ASTMC1195-55都对热流计法做了较详细的规定，热流计法也是我国现行检测的首选方法。热流计法是采用热流计及温度检测仪测量通过构件的热流值和表面温度，计算得出其热阻和传热系数，从而判定建筑物是否达到节能标准的要求。检测时，在被测部位安装热流片，通过导线与热流检测仪连接；在热流计周围的内外表面布置温度传感器，通过导线与温度检测仪连接，热流温度检测仪自动记录逐时值，将测试结果输入计算机，通过软件进行数据处理，可计算出传热系数。通过实践应用表明，热流计法切实可行，检测数据准确可靠，完全能够满足建筑节能现场检测的要求，因此该方法目前在建筑节能检测工作中应用的较多。

2.2热箱法

这一方法主要是根据维稳态传热的基本原理在试件热箱与冷箱中各构建所需的温度以及风速辐射条件，待状态稳定后，对空气的温度、输入到计量箱中功率以及试件壁的表面温度加以有效的测量，最后按照相应的公式对试件中的热传递属性，即传热系数准确的计算。热箱法作为实验室检测建筑构件热工性能的方法使用由来已久，是成熟的试验方法，有国际、国内的检测标准。热箱法用来进行现场检测建筑物热阻或传热系数是近几年的事情，它的特点是不受季节限制，据研究人员介绍只要建筑物室内外温差达到8℃就可以一年四季进行围护结构传热系数的现场检测，设备也比较简单，自动化程度较高。但是在现场如何消除误差是一个不容回避的问题，因为环境在变，采用标定热箱法就不适宜；如果采用防护热箱法就要把整个被测房间加热或用一个大的防护箱，这样设备既大又多，不适合在现场作业。因此该办法适用于在试验室内进行丈量，在现场测试中通常不宜选用热箱法来进行。

2.3常功率平面热源法

常功率平面热源法是非稳态法中一种比较常用的方法，适用于建筑材料和其它隔热材料热物理性的测试。其现场检测的方法是在墙体内表面人为地加上一个合适的平面恒定热源，对墙体进行一定时间的加热，通过测定墙体内外表面的温度响应辨识出墙体的传热系数。由于此方法是非稳态法检测物体热性能的一种方法，可以大大缩短实际检测时间，而且能减小室外空气温度变化给传热过程带来的影响。在实验室用非稳态法检测材料的热性能较广泛，但是用来进行现场检测恐怕要作大量的工作才行，包括设备开发、系统编程、神经网络训练和训练效果评定等工作技术性要求很高，测试结果的稳定性、重复性都要有大量的、可靠的数据来支撑。因此该方法比较少用于现场检测使用。

2.4红外热像仪法

红外检测方法是一种常用的检测方法，红外检测方法使用到了红外探测仪、光电子检测技术以及红外图像处理分析技术。红外检测不用接触到实际的物体表面，非接触的状况下是完全可以实现温度的检测的。红外检测能够对建筑工程的表面进行温度分析，生成一种图像，进而可以分析出来建筑表面的温度，红外检测温度的精度是非常高的，误差能够达到0.01℃。另外，红外检测能够输出的信号容量是非常大的，并且还可以利用计算机实现存储操作，再加上红外检测方法在操作起来是相对较为方便的，所以这种检测方法受到了人们的欢迎。但是，红外热像仪能够快速准确地测量物体表面的温度，但是无法测得热流值。因此，在实际检测中需要与其它测试方法配合使用。

3应用案例分析

3.1基本情况

广东某教学楼工程由广东某大学开发建设，广州某建筑安装工程公司施工，广州某监理公司监理。广东某教学大楼外墙主要由双排孔混凝土空心砌块，外粉聚苯颗粒保温浆料，内粉SGF石膏保温砂浆构成。屋面主要由钢筋混凝土外喷涂硬质聚氨酯构成。受广东某大学委托，广东省某检测中心于2017年9月2日赴工程现场，对委托方指定的15层南侧房间西墙，16层西南侧房间的南墙以及屋面进行了热工性能的现场测试（见图1和图2）。

图1房间墙面构造图2房间屋面构造

3.2被测外墙及屋面构造作法及热工性能指标

3.2.1外墙构造及热工性能指标

根据外墙的构造作法以及委托方提供的产品有关参数，计算其热阻与热惰性指标理论值，计算过程见表1。

表1外墙热工性能指标

3.2.2屋面构造及热工性能指标

根据屋面的构造作法以及委托方提供的产品有关参数，计算其热阻与热惰性指标理论值，计算过程见表2。

表2屋面热工性能指标

3.3测试结果

现场测试的两个房间内设置了空调，使室内温度保持在恒定的温度附近（20℃左右）。现场使用铂电阻温度传感器和热流计测量温度和热流。数据分析采用温度场稳定后2017年9月15日至2017年9月20日的数据。根据《民用建筑节能工程现场热工性能检测标准》DGJ32/J23-2006以及《采暖居住建筑节能检验标准》JGJ132-2001，采用动态分析方法，根据实测的温差和相应的热流计算出外墙及屋面的热阻，传热阻结果见表3。

表3外墙及屋面热阻、传热阻结果

4结语

上述现场检测墙体热阻的各种方法均有各自的优点，但又都存在不足之处。热流计法因为严格的测试条件要求，它的使用受到一定的限制，使得部分建筑墙体热阻检测无法满足要求，进而无法及时进行竣工验收；热箱法原来是实验室检测建筑构件热工性能的方法，现在研究用在现场检测，虽然不受季节限制，但是现场误差难以消除；而红外法检测技术虽能测得墙体表面的温度，但无法测得热流值，在现场测试时需和其它方法配合使用。虽然目前还没有一种受到大家广泛认可、简便易行、设备投资小、适合现场检测的方法，但是也取得了一定的成果，这些成果必将对落实建筑节能的大政起到一定的促进作用。

参考文献：

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[4]张恩钊.关于建筑工程节能检测的探讨[J].科技创新导报，2015，12（11）：51~52.

作者简介：

姓名，女，1986年2月出生，本科学历，主要从事建筑检测经营管理相关工作。