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摘要:节能检测是建筑节能工程的重要环节,做好节能检测技术的研究工作对我国生态环境可持续发展具有深远意义。本文通过介绍建筑重点结构部位的节能方案,重点围绕材料委托送检、结构传热系数和窗口密封性能等方面阐述了建筑节能检测技术,并总结出一些切实有效的节能措施,以供实践借鉴。
关键词:建筑工程;节能检测;传热系数;密封性能
南方地区属于亚热带季风气候,主要特征表现为夏季高温多雨,冬季寒冷少雨,长年多热带风暴和台风,阳光辐射强烈。该地区的社会经济发展水平较高,每年使用空调的能耗相当惊人,这也导致建筑总能耗的急剧增加。为推动南方地区建筑节能工作,改善地区人民的整体居住环境质量,地区政府制定了相关居住建筑节能设计标准,希望能够为建筑企业单位提供科学的节能设计指导。但在节能设计规范落实的过程中仍存在一些问题,主要包括开发商忽略节能设计的重要性,节能产品质量低,施工单位偷工减料和质量验收标准不高等,这也影响了建筑节能工程节能效果的发挥。
1建筑物围护结构热工缺陷
在居住建筑节能检验中,宜优先进行建筑物围护结构热工缺陷的检验。热工缺陷检测,主要分为外表面热工缺陷、内表面热桥和内表面热工缺陷检测。建筑物围护结构热工缺陷采用红外热像仪进行检测,红外热像仪及其温度测量范围应符合现场测量要求。红外摄像仪传感器的使用波长应处在8.0~14.0um之内,传感器分辨率不应低于0.1℃。
进行建筑物围护结构热工缺陷检测前宜具备下列资料:
1)红外热像仪的性能和规格型号
2)建筑墙体的特征
3)面层材料的辐射性能
4)气候因素
5)测试的可能性
6)环境的影响
7)其他重要因素
检测应在建筑物供热(供冷)系统稳定运行后进行。检测期间环境条件应符合下列规定:
1)室外空气温度,检测前至少24h内的日平均温度与开始检测时相比,变化不应超过±10℃;检测期间的平均温度与开始检测时相比,变化不应超过±5℃。
2)室内空气温度逐时值,检测期间与开始检测时相比,变化不应超过±2℃。
3)建筑围护结构两侧空气温差的逐时值,检测前至少24h内和检测期间,均不宜低于10℃。
4)外风速急剧变化时不宜进行检测。
5)行外围护结构内表面热工缺陷检测时,要避免灯光的直射,至少检测开始前12h,被检测的围护表面不应受到太阳直接辐射。
6)红外热像仪对围护结构进行检测时,应首先对围护结构进行普测,然后对异常部位进行详细检测。
2 建筑物围护结构主体部位传热系数
1)热流计法
该方法是目前国内外常用的现场测试方法,国际标准和美国ASTM标准都对热流计法作了较为详细的规定。现场检测宜在受检墙体己干透或主体结构施工完成后至少3个月后进行。热流计是建筑能耗测定中常用仪表,该方法采用热流计及温度传感器测量通过构件的热流值和表面温度,通过计算得出其热阻和传热系数。其检测基本原理为:在被测部位布置热流计,在热流计周围的内外表面布置热电偶,通过导线把所测试的各部分连接起来,将测试信号直接输入微机,通过计算机数据处理,可打印出热流值及温度读数。
热流计和温度传感器的安装应符合下列规定:
a)熱流计应直接安装在被测围护结构的内表面上,且应与表面完全接触;
b)温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。内表面温度传感器应靠近热流计安装;
C)外表面温度传感器宜在与热流计相对应的位置安装。温度传感器连同0.1m长引线应与被测表面紧密接触,传感器表面的辐射系数应与被测表面基本相同。
2)热箱法
热箱法是测定热箱内电加热器所发出的全部通过围护结构的热量及围护结构冷热表面温度。其基本检测原理是用人工制造一个一维传热环境,被测部位的内侧用热箱模拟采暖建筑室内条件并使热箱内和室内空气温度保持一致,另一侧为室外自然条件,维持热箱内温度高于室外温度8℃以上,这样被测部位的热流总是从室内向室外传递,当热箱内加热量与通过被测部位的传递热量达平衡时,通过测量热箱的加热量得到被测部位的传热量,经计算得到被测部位的传热系数。
该方法的主要特点:基本不受温度的限制,只要室外平均空气温度在25℃.以下,相对湿度在60%以下,热箱内温度大于室外最高温度8℃以上就可以测试。
3 建筑物外窗窗口整体密封性能
受检外窗的工程质量应符合国家相关施工验收规范的要求。当被检外窗尺寸过大或形状特殊,宜以被检外窗所在房间为测试单元进行检测。环境参数(室内外温度、室外风速和大气压力)应进行同步检测,当室外风速大于3m/S时,应停止本项检测。
每个工程的节能检验,均要在首层至少选择一个外窗作为被检窗,且应以该窗为对象对检验装置本身的附加泄漏量进行现场标定。当其附加泄漏量超过总渗透量的10%时应在加强堵漏措施后,重新进行现场标定。在检验装置、现场操作人员和操作方式完全相同的情况下,当检测装置移至非首层外窗时,检测装置本身的附加泄漏量可直接采用首层相应外窗检测时的标定数据。
对于测量计量仪器有如下要求:
1)差压表的不确定度应不超过设定差压值的2%。
2)空气流量测量装置的不确定度应满足以下要求:
a)当空气流量不大于3.5m3/h时,测量误差不应大于测量值的1O%;
b)当空气流量大于3.5m3/h时,测量误差不应大于测量值的5%。
4 建筑物围护结构隔热性能
隔热性能的现场检测应在土建工程完工至少3~6个月后的夏季进行,且仅限于居住建筑物的屋面和东西外墙。检测持续时间不得少于24h,室外气候条件应符合下列规定: 1)检测开始前2天应为晴天或少云天气;
2)检测当天应为晴天或少云天气,水平面的太阳辐射照度最高值不宜低于《民用建筑热工设计规范》GB50176附录三附表3.3给出的当地夏季太阳辐射照度最高值的90%;
3)检测日室外最高空气温度不宜低于《民用建筑热工设计规范》GB50176附录三附表3.2给出的当地夏季室外计算温度最高值2.0℃或多于2.0℃;
4)检测日的风速不宜过高,室外气象风速不宜超过6m/s。
被检围护结构内表面所在房间应有较好的自然通风环境,围护结构外表面的直射阳光在白天不应被其它物体遮挡,检测时房间的窗应全部开启且应有自然通风在室内形成。检测时应同时检测室内外空气温度、被检围护结构内外表面温度、室外风速、室外太阳辐射强度。表面温度应取所有相应测点检测持续时间内检测结果的平均值。
所检测的围护结构外表面材料应直接在现场取样,取样的尺寸应满足测试要求。当外表面材料不宜直接取样时,可采用与相同的材料和相同的施工方法制作试样进行测试。所取样品的太阳光反射比(ρs)应按GB/T2680《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》的规定执行。
5 外窗遮阳设施
外窗遮阳设施检验应包括遮阳设施的位置和构件尺寸、角度以及构件材料光学特性的检验。对于可调控姿态的遮阳装置,应检验遮阳构件的转动或活动范围。遮阳设施位置的检验可采用卷尺、钢直尺等。遮阳构件尺寸的检验可采用钢卷尺、游标尺等,角度的检验可采用角度尺。遮阳构件的转动范围可用角度尺测量,活动范围可用钢卷尺测量。检验应在遮阳设施安装完毕后进行。可控制姿态的遮阳设施的控制范围的检验应在10次以上全程调整之后进行。
遮阳设施的构件材料的光学性能检验应包括太阳光反射比和太阳光直接透射比。太阳光反射比和太阳光直接透射比的检验应按GB/T2680《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》的规定执行。
综上所述,建筑节能工程及节能材料的检测验收,将是未来我们工程质量监督检验工作的重中之重,南方地区建筑节能目前存在的问题还很多,为了更好地贯彻实施这一条例,笔者认为应在以下几方面进一步加强系列配套的建筑节能技术与政策措施。
5.1严格实行建筑的节能设计
要把建筑节能作为建筑设计是否达标的重点考核内容,在保证室内热环境及卫生标准的前提下,做好建筑節能设计,确保单位建筑面积能耗达到标准要求。借鉴北方地区经验,对达不到便是用能标准和节能设计规范要求,不予审批:项目建成后,对达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目,不予验收。
5.2积极采用节能建材
重视节能建筑设备的开发,禁止使用实心黏土砖,积极采用新型墙体材料。改革传统外墙和屋面,提高保温隔热性能,发展节能型号墙体和屋面,重点发展保温墙体和屋面,积极开发利用泡沫聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩和聚氨酯等高效保温材料。改进建筑门窗的保温气密性能,改革并大力推广应用节能型门窗和门窗密封条,控制窗墙比,对玻璃的性能提出更高的要求,积极采用中空玻璃、热反射镀膜玻璃等。
5.3发展建筑节能科学技术体系
大力推广先进适用和成熟的节能技术,重点推广保温隔热门窗、门窗密封条、空心砖墙体、空心砌块墙体、加气混凝土墙体、高效保温复合墙体、热反射保温隔热窗帘、间歇机械通风、被动式太阳房技术等节能技术,研究当代电力电子技术、计算机技术、太阳能技术等高新技术与建筑的结合,提供新一代更有效的建筑节能技术。特别是集建筑智能化环境、智能化系统及智能化管理的建筑智能化技术。
6结语
总之,建筑节能工作的开展是推动我国生态环境可持续发展的重要举措,其重点在于做好建筑节能工程机节能材料的检测验收工作。因此,建设单位首先要认识到工程节能设计的重要性,选择质量高的节能产品,加强施工过程中的质量监控力度,同时提高质量监督及质量验收的标准,并采取必要地措施以完善节能检测技术,从而确保节能工程的顺利进行。
参考文献:
[1] 徐华.浅析新型建筑节能材料检测技术[J].城市建设理论研究.2013年第02期
[2] 唐俊.浅谈我国建筑节能检测技术发展现状[J].建筑与文化.2013年第01期
关键词:建筑工程;节能检测;传热系数;密封性能
南方地区属于亚热带季风气候,主要特征表现为夏季高温多雨,冬季寒冷少雨,长年多热带风暴和台风,阳光辐射强烈。该地区的社会经济发展水平较高,每年使用空调的能耗相当惊人,这也导致建筑总能耗的急剧增加。为推动南方地区建筑节能工作,改善地区人民的整体居住环境质量,地区政府制定了相关居住建筑节能设计标准,希望能够为建筑企业单位提供科学的节能设计指导。但在节能设计规范落实的过程中仍存在一些问题,主要包括开发商忽略节能设计的重要性,节能产品质量低,施工单位偷工减料和质量验收标准不高等,这也影响了建筑节能工程节能效果的发挥。
1建筑物围护结构热工缺陷
在居住建筑节能检验中,宜优先进行建筑物围护结构热工缺陷的检验。热工缺陷检测,主要分为外表面热工缺陷、内表面热桥和内表面热工缺陷检测。建筑物围护结构热工缺陷采用红外热像仪进行检测,红外热像仪及其温度测量范围应符合现场测量要求。红外摄像仪传感器的使用波长应处在8.0~14.0um之内,传感器分辨率不应低于0.1℃。
进行建筑物围护结构热工缺陷检测前宜具备下列资料:
1)红外热像仪的性能和规格型号
2)建筑墙体的特征
3)面层材料的辐射性能
4)气候因素
5)测试的可能性
6)环境的影响
7)其他重要因素
检测应在建筑物供热(供冷)系统稳定运行后进行。检测期间环境条件应符合下列规定:
1)室外空气温度,检测前至少24h内的日平均温度与开始检测时相比,变化不应超过±10℃;检测期间的平均温度与开始检测时相比,变化不应超过±5℃。
2)室内空气温度逐时值,检测期间与开始检测时相比,变化不应超过±2℃。
3)建筑围护结构两侧空气温差的逐时值,检测前至少24h内和检测期间,均不宜低于10℃。
4)外风速急剧变化时不宜进行检测。
5)行外围护结构内表面热工缺陷检测时,要避免灯光的直射,至少检测开始前12h,被检测的围护表面不应受到太阳直接辐射。
6)红外热像仪对围护结构进行检测时,应首先对围护结构进行普测,然后对异常部位进行详细检测。
2 建筑物围护结构主体部位传热系数
1)热流计法
该方法是目前国内外常用的现场测试方法,国际标准和美国ASTM标准都对热流计法作了较为详细的规定。现场检测宜在受检墙体己干透或主体结构施工完成后至少3个月后进行。热流计是建筑能耗测定中常用仪表,该方法采用热流计及温度传感器测量通过构件的热流值和表面温度,通过计算得出其热阻和传热系数。其检测基本原理为:在被测部位布置热流计,在热流计周围的内外表面布置热电偶,通过导线把所测试的各部分连接起来,将测试信号直接输入微机,通过计算机数据处理,可打印出热流值及温度读数。
热流计和温度传感器的安装应符合下列规定:
a)熱流计应直接安装在被测围护结构的内表面上,且应与表面完全接触;
b)温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。内表面温度传感器应靠近热流计安装;
C)外表面温度传感器宜在与热流计相对应的位置安装。温度传感器连同0.1m长引线应与被测表面紧密接触,传感器表面的辐射系数应与被测表面基本相同。
2)热箱法
热箱法是测定热箱内电加热器所发出的全部通过围护结构的热量及围护结构冷热表面温度。其基本检测原理是用人工制造一个一维传热环境,被测部位的内侧用热箱模拟采暖建筑室内条件并使热箱内和室内空气温度保持一致,另一侧为室外自然条件,维持热箱内温度高于室外温度8℃以上,这样被测部位的热流总是从室内向室外传递,当热箱内加热量与通过被测部位的传递热量达平衡时,通过测量热箱的加热量得到被测部位的传热量,经计算得到被测部位的传热系数。
该方法的主要特点:基本不受温度的限制,只要室外平均空气温度在25℃.以下,相对湿度在60%以下,热箱内温度大于室外最高温度8℃以上就可以测试。
3 建筑物外窗窗口整体密封性能
受检外窗的工程质量应符合国家相关施工验收规范的要求。当被检外窗尺寸过大或形状特殊,宜以被检外窗所在房间为测试单元进行检测。环境参数(室内外温度、室外风速和大气压力)应进行同步检测,当室外风速大于3m/S时,应停止本项检测。
每个工程的节能检验,均要在首层至少选择一个外窗作为被检窗,且应以该窗为对象对检验装置本身的附加泄漏量进行现场标定。当其附加泄漏量超过总渗透量的10%时应在加强堵漏措施后,重新进行现场标定。在检验装置、现场操作人员和操作方式完全相同的情况下,当检测装置移至非首层外窗时,检测装置本身的附加泄漏量可直接采用首层相应外窗检测时的标定数据。
对于测量计量仪器有如下要求:
1)差压表的不确定度应不超过设定差压值的2%。
2)空气流量测量装置的不确定度应满足以下要求:
a)当空气流量不大于3.5m3/h时,测量误差不应大于测量值的1O%;
b)当空气流量大于3.5m3/h时,测量误差不应大于测量值的5%。
4 建筑物围护结构隔热性能
隔热性能的现场检测应在土建工程完工至少3~6个月后的夏季进行,且仅限于居住建筑物的屋面和东西外墙。检测持续时间不得少于24h,室外气候条件应符合下列规定: 1)检测开始前2天应为晴天或少云天气;
2)检测当天应为晴天或少云天气,水平面的太阳辐射照度最高值不宜低于《民用建筑热工设计规范》GB50176附录三附表3.3给出的当地夏季太阳辐射照度最高值的90%;
3)检测日室外最高空气温度不宜低于《民用建筑热工设计规范》GB50176附录三附表3.2给出的当地夏季室外计算温度最高值2.0℃或多于2.0℃;
4)检测日的风速不宜过高,室外气象风速不宜超过6m/s。
被检围护结构内表面所在房间应有较好的自然通风环境,围护结构外表面的直射阳光在白天不应被其它物体遮挡,检测时房间的窗应全部开启且应有自然通风在室内形成。检测时应同时检测室内外空气温度、被检围护结构内外表面温度、室外风速、室外太阳辐射强度。表面温度应取所有相应测点检测持续时间内检测结果的平均值。
所检测的围护结构外表面材料应直接在现场取样,取样的尺寸应满足测试要求。当外表面材料不宜直接取样时,可采用与相同的材料和相同的施工方法制作试样进行测试。所取样品的太阳光反射比(ρs)应按GB/T2680《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》的规定执行。
5 外窗遮阳设施
外窗遮阳设施检验应包括遮阳设施的位置和构件尺寸、角度以及构件材料光学特性的检验。对于可调控姿态的遮阳装置,应检验遮阳构件的转动或活动范围。遮阳设施位置的检验可采用卷尺、钢直尺等。遮阳构件尺寸的检验可采用钢卷尺、游标尺等,角度的检验可采用角度尺。遮阳构件的转动范围可用角度尺测量,活动范围可用钢卷尺测量。检验应在遮阳设施安装完毕后进行。可控制姿态的遮阳设施的控制范围的检验应在10次以上全程调整之后进行。
遮阳设施的构件材料的光学性能检验应包括太阳光反射比和太阳光直接透射比。太阳光反射比和太阳光直接透射比的检验应按GB/T2680《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》的规定执行。
综上所述,建筑节能工程及节能材料的检测验收,将是未来我们工程质量监督检验工作的重中之重,南方地区建筑节能目前存在的问题还很多,为了更好地贯彻实施这一条例,笔者认为应在以下几方面进一步加强系列配套的建筑节能技术与政策措施。
5.1严格实行建筑的节能设计
要把建筑节能作为建筑设计是否达标的重点考核内容,在保证室内热环境及卫生标准的前提下,做好建筑節能设计,确保单位建筑面积能耗达到标准要求。借鉴北方地区经验,对达不到便是用能标准和节能设计规范要求,不予审批:项目建成后,对达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目,不予验收。
5.2积极采用节能建材
重视节能建筑设备的开发,禁止使用实心黏土砖,积极采用新型墙体材料。改革传统外墙和屋面,提高保温隔热性能,发展节能型号墙体和屋面,重点发展保温墙体和屋面,积极开发利用泡沫聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩和聚氨酯等高效保温材料。改进建筑门窗的保温气密性能,改革并大力推广应用节能型门窗和门窗密封条,控制窗墙比,对玻璃的性能提出更高的要求,积极采用中空玻璃、热反射镀膜玻璃等。
5.3发展建筑节能科学技术体系
大力推广先进适用和成熟的节能技术,重点推广保温隔热门窗、门窗密封条、空心砖墙体、空心砌块墙体、加气混凝土墙体、高效保温复合墙体、热反射保温隔热窗帘、间歇机械通风、被动式太阳房技术等节能技术,研究当代电力电子技术、计算机技术、太阳能技术等高新技术与建筑的结合,提供新一代更有效的建筑节能技术。特别是集建筑智能化环境、智能化系统及智能化管理的建筑智能化技术。
6结语
总之,建筑节能工作的开展是推动我国生态环境可持续发展的重要举措,其重点在于做好建筑节能工程机节能材料的检测验收工作。因此,建设单位首先要认识到工程节能设计的重要性,选择质量高的节能产品,加强施工过程中的质量监控力度,同时提高质量监督及质量验收的标准,并采取必要地措施以完善节能检测技术,从而确保节能工程的顺利进行。
参考文献:
[1] 徐华.浅析新型建筑节能材料检测技术[J].城市建设理论研究.2013年第02期
[2] 唐俊.浅谈我国建筑节能检测技术发展现状[J].建筑与文化.2013年第01期