CN101581681A - 建筑围护结构材料热工参数测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑围护结构材料热工参数测试装置，其特征在于：基于控温箱－热流计法设计，用于实验室检测围护结构材料，特别是复合材料热工参数的测定。其外观为长方体的带盖箱体，内部有可控加热系统、待测试件固定框架，温度传感器、热流计、多路温度热流巡回检测仪等几个部分。将待测试件插入箱体试件固定框中，设定升温速度和最高温度，利用多路温度热流巡回检测仪测量和记录试件表面温度和热电势，比较试件表面和箱体两侧空气的温度－时间曲线、热电势－时间曲线，采用平直曲线段数值计算被测试件的热阻。利用该装置得到温度－时间响应曲线、热电势－时间响应曲线、试件热阻，从而可以对建筑围护结构材料的热工性能进行评价。

Description

建筑围护结构材料热工参数测试装置

一、技术领域：

本技术属建筑材料设备类，适用于建筑节能材料测试领域。

二、背景技术：

目前，建筑能耗约占全社会总能耗的三分之一左右，随着工业化和城镇化的快速发展，这个比例还在不断上升。针对这一情况，建设部提出到“十一五”期末，建筑节能实现节约1亿吨标准煤的目标。为实现该目标，建设节能建筑的总面积累计要超过21.6亿平方米，这其中新建的建筑16亿平方米，既有建筑改造5.6亿平方米。但是在我国，建筑节能刚刚开始，建设部提供的资料里显示，目前建筑节能工作中存在一个问题，就是节能技术和产品选择性不足。低能耗的建筑围护结构材料是构筑节能建筑的基础，建筑市场需要高效节能围护结构，需要成熟技术和多样产品，热工参数的评价是围护结构材料设计的前提。

现有的围护结构和围护结构材料的热工参数的测定集中在现场检测方面，如公开号CN1815209A发明专利“冷热箱式传热系数检测仪”，是一种建筑节能现场检测设备，用于建筑物围护结构传热系数检测，包括热箱、冷箱、控制仪、制冷机、加热器等。授权公告号CN201041557y实用新型专利“一种热流计法现场检测热阻厂传热系数的温控箱”，由箱体、隔板、电风扇、电加热组成。控温箱沿中心用隔板隔档分成几个部分，热流计粘贴中心隔档围护结构的表面，控温箱的温度传感器粘贴在各隔档对应的围护结构表面，并用防辐射纸遮盖，每个隔挡中置有电风扇、电加热。

在材料热工参数检测方面，授权公告号CN 200986530Y实用新型专利“一种用于测定建筑玻璃稳态传热系数的专用仪器”，主要由带防护外箱的恒温热计量箱、恒温冷风箱、温度测量系统、精密加热及功率测定系统、制冷送风及测量控制系统、计算机数据采集处理系统、被测玻璃升降承载台和真空吸盘固定装置组成，可在实验室内或现场测定建筑用真空玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃及普通浮法玻璃的稳态传热系数。该实用新型专利结构复杂，造价高，只适合玻璃这一特定的材料。

多数围护结构材料往往是复合体系，材料导热系数平板测试法适合均质材料热工参数的评价，对于围护结构这种复合体系如何在实验室评价其热工参数，提供给材料研究者围护结构设计依据，是影响节能产品和节能技术择性不足的一个因素。

三、发明内容：

本发明解决的技术问题是基于控温箱-热流计法设计出一种建筑围护结构材料热工参数测试装置，适合评价围护结构材料，特别是复合材料热工参数，以此指导围护结构材料的设计，有利于开发出高效节能围护结构产品。该装置具有构造简单，操作灵活，实用性广的特点。

本发明所采用的技术方案：建筑围护结构材料热工参数测试装置外观为长方体的带盖箱体，内部有可控加热系统、待测试件固定框架，温度传感器、热量计，多路温度热流巡回检测仪等几个部分。

箱体外壁可用镀锌板、不锈钢、铝合金等材料制备，箱体内壁包覆有绝热材料，箱盖可开启，闭合。待测试件固定框架由固定方框、活动方框、紧固件组成，均用低导热系数的材料制成，如橡胶、塑料等。待测试件直接插入框架中，调节紧固件，将待测试件四周紧密固定在箱体中。紧固件起到固定密封作用，其距离可调节性适应测试不同厚度的试件。可控加热系统位于箱体一侧，待测试件固定框架居于箱体中间，温度传感器对称布置在待测试件表面中部，热流计布置在待测试件被向加热系统的表面。可控加热系统升温速率为0.1～0.5℃/min，温度控制范围为室温～70℃。将待测试件插入箱体试件固定框中，调节紧固件，设定升温速度和最高温度，利用多路温度热流巡回检测仪测量和记录试件表面温度和热电势，比较试件表面和箱体两侧空气的温度-时间曲线、热电势-时间曲线，当两侧温度-时间曲线的一阶导数近似为0的持续时间达到30min以上时，采用平直曲线段数值计算被测试件的热阻。

利用该装置可方便的得到围护结构材料的温度-时间响应曲线、热电势-时间响应曲线、材料热阻，从而可以对其热工性能进行评价。

四、附图说明：

图1是本发明的结构示意图。图中1——带盖箱体(内壁包覆有绝热材料)，2——温度传感器，3——可控加热系统，4——导线引出孔，5——多路温度热流巡回检测仪，6——待测试样，7——试件固定框架，8——热流计

图2是试件固定框架7的结构示意图。图中71——固定方框，72——活动方框，73——紧固件

五、具体实施方式：

下面结合实施例和说明书附图对本发明进行进一步说明：

复合围护结构材料参数测定：按照规定的尺寸制作待测试样，打开箱盖1，将待测试样6插入固定框架槽7中，调节螺钉73，确保试样四周与箱壁紧密接触(可以填塞绝热材料)，将温度传感器2固定在试件两侧，热流计8(如市售WPY热流计)固定在试件被向加热系统的表面，根据需要在箱体内布置温度传感器2测量箱体内温度，箱体内所有导线分别从箱体两底侧的小孔4中引出，与外部可控电源3(如市售KDY-1可控电源)和多路温度热流巡回检测仪5(如市售JTRG-II建筑热工温度与热流巡回自动测试系统)连接。开启可控电源3，保持升温速率为0.5℃/min，开启多路温度热流巡回检测仪5，设置数据采集间距，开始试验。

Claims (7)

1.一种建筑围护结构材料热工参数测试装置，其特征在于：建筑围护结构材料热工参数测试装置基于控温箱-热流计法设计，用于实验室检测围护结构材料，特别是复合材料热工参数，其外观为长方体的带盖箱体，内部有可控加热系统、待测试件固定框架，温度传感器、热流计、多路温度热流巡回检测仪等几个部分。测量和记录试件表面和箱体两侧空气的温度-时间曲线、热电势-时间曲线，评价待测试件的热工性能。

2.根据权利要求1所述的建筑围护结构材料热工参数测试装置，外观为长方体的带盖箱体，箱体外壁可用镀锌板、不锈钢、铝合金等材料制备，箱体内壁包覆有绝热材料，箱盖可开启，闭合。

3.根据权利要求1所述的可控加热系统位于箱体一侧，升温速率为0.1～0.5℃/min，温度控制范围为室温～70℃。

4.根据权利要求1所述的待测试件固定框架由固定方框、活动方框、紧固件组成，均用低导热系数的材料制成，如橡胶、塑料等。待测试件直接插入框架中，调节紧固件，将待测试件四周紧密固定在箱体中。

5.根据权利要求1所述的待测试件固定框架居于箱体中间，温度传感器对称布置在待测试件表面中部，热流计布置在待测试件被向加热系统的表面。

6.根据权利要求1所述的多路温度热流巡回检测仪可动态在线检测试件表面温度和热电势，记录温度-时间响应曲线、热电势-时间响应曲线。当两侧温度-时间曲线的一阶导数近似为0的持续时间达到30min以上时，采用平直曲线段数值计算被测试件的热阻。

7.根据权利要求1所述的建筑围护结构材料热工参数测试装置适合实验室测试围护结构材料，特别是复合材料的热工参数，评价其热工性能。

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