CN109974950B - 一种建筑空气渗透部位快速检测方法及系统 - Google Patents

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    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors

Abstract

本发明公开了一种建筑空气渗透部位快速检测方法及系统，包括：使建筑围护结构两侧产生设定值为P1的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域以及这些区域的面积；使建筑围护结构两侧产生设定值为P2的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，确定上述疑似渗透区域面积的变化量，如果某一区域的面积变化量大于设定值S，则认为该区域中存在典型渗透部位。本发明能够同时检测一面或者多面建筑围护结构上存在的渗透路径，能够避免冷桥对于检测结果的影响，可有效的区分冷桥与空气渗透部位。

Description

一种建筑空气渗透部位快速检测方法及系统
技术领域
本发明属于建筑空气渗透技术领域，尤其涉及一种建筑空气渗透部位快速检测方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
建筑空气渗透对其能耗、室内空气品质、通风及空调系统运行效率等均有重要的影响，因此，对空气渗透部位的快速检测具有重要的工程意义。建筑围护结构中空气渗透部位具有种类繁多、位置随机的特点，且其温度特征与“冷桥”现象相似。
发明人发现，现有的被测建筑围护结构中的空气渗透部位检测方法中，感知法、风速计法、示踪法、遮盖法对测试仪器性能要求较低，但需要沿围护结构表面逐点排查，因此其查找效率相对较低；并且，对于人员无法触及到的建筑部位，实现排查非常困难。
红外热成像法对测试仪器性能要求较高，可同时对建筑一面围护结构进行检查，其效率较高，但测试结果受到冷热桥的影响，无法区分空气渗透部位与冷热桥。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种建筑空气渗透部位快速检测方法及系统，通过分析建筑表面温度分布的变化即可以确定建筑的典型空气渗透路径。
在一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种建筑空气渗透部位快速检测方法，包括：
使建筑围护结构两侧产生设定值为P1的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域以及这些区域的面积；
使建筑围护结构两侧产生设定值为P2的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，确定上述疑似渗透区域面积的变化量，如果某一区域的面积变化量大于设定值S，则认为该区域中存在典型渗透部位。
在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种建筑空气渗透部位快速检测系统，包括：建筑减压装置、红外热成像装置、数据处理中心以及压力测量装置；
所述建筑减压装置通过变频风机向建筑物外排风；所述压力测量装置包括分别设置在建筑围护结构内外两侧的气压计，所述红外热成像装置用于测量所述建筑围护结构表面的温度分布；所述红外热成像装置与数据处理中心连接，数据处理中心根据接收到的建筑围护结构表面的红外测温数据，确定建筑围护结构表面温度分布的变化，从而确定建筑围护结构表面是否存在典型渗透部位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)红外热成像装置能够同时测量一面或者多面建筑围护结构的表面温度分布，因此，通过确定建筑围护结构表面温度的变化，能够同时检测一面或者多面建筑围护结构上存在的渗透路径，显著提高了检测效率。
(2)由于冷桥温度影响范围不会随着室内外压差的变化而变化，而本发明方法通过改变室内外压差来检测空气渗透部位，能够避免冷桥对于检测结果的影响，可有效的区分冷桥与空气渗透部位。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是实施例一中建筑空气渗透部位快速检测系统结构示意图；
其中，1、变频风机，2、管道，3、可伸缩框架，4、密封布，5、连接孔。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
在一个或多个实施方式中，公开了一种建筑空气渗透部位快速检测方法，包括：
使建筑围护结构两侧产生设定值为P1的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域以及这些区域的面积；
使建筑围护结构两侧产生设定值为P2的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，确定上述疑似渗透区域面积的变化量，如果某一区域的面积变化量大于设定值S，则认为该区域中存在典型渗透部位；S的取值一般不小于10％。
根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域，具体为：
假设室外环境温度为t0,第一区域温度为t1，第二区域温度为t2，则：
第一区域室内外温差：|t1-t0|＝Δt1；
第二区域室内外温差：|t2-t0|＝Δt2；
如果|Δt1-Δt2|>a，且第一区域温度更接近室外环境温度，则第一区域为疑似渗透区域。
考虑到测试精度，a的取值一般不小于2。
室内外具有一定的压力差的情况下，存在空气渗透部位的区域温度会明显不同于建筑围护结构其他区域(不存在空气渗透)的温度，但是，存在空气渗透部位的区域温度会接近于外界环境的温度；比如：在冬季，存在空气渗透部位的区域温度会明显低于建筑围护结构其他区域；而在夏季，存在空气渗透部位的区域温度会明显高于建筑围护结构其他区域。因此，对于满足上述条件并且温度接近于外界环境温度的区域，可以初步判定为疑似空气渗透部位。
但是，由于温度检测还会受到冷热桥的影响，因此，改变室内外压差，重新检测疑似渗透区域的面积，如果区域面积发生了变化，则可以排除冷热桥的影响，确定该区域存在空气渗透部位。
当对建筑进行减压时，建筑空气渗透部位将产生空气流动。对于某一确定的空气渗透路径，其流量随着两侧压差的增加而增大，其影响范围亦随着压差的增加而逐渐增大。当室内外空气存在一定的温差时，该影响范围的变化可通过空气渗透部位周围温度影响区域面积的变化来衡量，而建筑表面温度分布可采用红外热像仪快速获取，通过分析建筑表面温度分布的变化即可确定建筑的典型空气渗透路径。
一般地，对于存在空气渗透部位的区域而言，该区域内温度也是呈现梯度分布的；一般温度最低的位置是空气渗透点位置；当然，空气渗透位置也可以是一条线或者一片区域等等。
实施例二
在一个或多个实施方式中，公开了一种建筑空气渗透部位快速检测系统，通过本实施例系统能够实现实施例一中所述的建筑空气渗透部位快速检测方法；参照图1所示，图1中，A为建筑外门，B为外墙，C为外窗，D为室内大气压计，E为室外大气压计，F为空气渗透路径，G为红外热像仪，H为数据处理中心。
建筑空气渗透部位快速检测系统包括：建筑减压装置、红外热成像装置、数据处理中心以及压力测量装置；
其中，建筑减压装置通过变频风机1向建筑物外排风；建筑减压装置包括：变频风机1、可伸缩框架3和密封布4，密封布4固定在可伸缩框架3上，密封布4上设有连接孔5，变频风机1通过管道2与连接孔5连接；变频风机1位于建筑室内，与电源连接，风机出口通过管道2与连接孔5连接，连接孔5镶嵌于密封布4中，密封布4通过可伸缩框架3安装于建筑外门/外窗A中。
变频风机1用于将空气排出室内，变频风机具有变频功能，能够调节风机流量，且风机扬程应能够克服空气流动阻力。
由于门窗尺寸不一，为了将密封布4安装于门框框架上，可伸缩框架3具有一定的伸缩性及强度，能够将密封布4固定于建筑外门窗内，并能够采用紧固措施保证边缘压紧。
密封布4具有良好的隔气性与柔韧性，使其可连续的分布于可伸缩框架与建筑接触部分，且两侧压差在一定范围内时，透气量近似为零，保证空气不从测试系统本身流走。
压力测量装置包括分别设置在建筑围护结构内外两侧的气压计，能够监测室内外空气压差。
红外热成像装置采用红外热像仪，用于对建筑围护结构进行红外热成像，能够测量建筑围护结构表面的温度分布；红外热成像仪位于室内，具有足够的测量精度，能够准确的捕捉到围护结构表面温度分布。
测试数据处理中心位于室内，数据处理中心与红外热成像装置连接，数据处理中心根据接收到的建筑围护结构表面的红外测温数据，采用实施例一中的方法确定建筑围护结构表面温度分布的变化，从而确定建筑围护结构表面是否存在典型渗透部位。测试数据处理中心具有比较功能，用于分析建筑表面温度分布的变化。
本实施例的建筑空气渗透部位快速检测系统的具体工作过程为：
1)首先采用可伸缩框架3将密封布4安装于建筑外门A中，将变频风机1置于室内，通过管道2将风机出口与连接孔5相连，接通变频风机电源；
2)于被测建筑围护结构两侧分别安装室内外压力计D与E；
3)开启变频风机1，从小至大缓慢调整风机流量，同时观察室内外压力表D与E，使建筑围护结构两侧压差达到设定值P1；
4)待系统进入稳定工况1，采用红外热成像仪G于室内对被测建筑进行红外成像，并将测试结果输入测试数据处理中心H，数据处理中心H根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域以及这些区域的面积，具体实现方法参见实施例一；作为初始值A1；
5)缓慢增加变频风机的风量，同时观察室内外压力表D与E，使建筑围护结构两侧压差达到设定值P2；
6)待系统进入稳定工况2，再次采用红外热成像仪对被测建筑进行红外成像，并将测试结果输入测试数据处理中心H，分析上述疑似渗透区域的面积，作为对比值A2；
7)分析比较对应初始值A1与对比值A2，计算二者相对变化量，当二者相对变化量超过设定值时(例如：10％)，即可判定该区域存在典型渗透部位F。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种建筑空气渗透部位快速检测方法，其特征在于，包括：
使建筑围护结构两侧产生设定值为P1的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域以及这些区域的面积；
使建筑围护结构两侧产生设定值为P2的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，确定上述疑似渗透区域面积的变化量，如果某一区域的面积变化量大于设定值S，则认为该区域中存在典型渗透部位；根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域，具体为：
假设室外环境温度为t0,第一区域温度为t1，第二区域温度为t2，则：
第一区域室内外温差：|t1-t0|＝Δt1；
第二区域室内外温差：|t2-t0|＝Δt2；
如果|Δt1-Δt2|＞a，且第一区域温度更接近室外环境温度，则第一区域为疑似渗透区域。
2.如权利要求1所述的一种建筑空气渗透部位快速检测方法，其特征在于，所述设定值S的取值与P2与P1的差值有关，差值越大，S的取值越大。
3.一种实现如权利要求1所述方法的建筑空气渗透部位快速检测系统，其特征在于，包括：建筑减压装置、红外热成像装置、数据处理中心以及压力测量装置；
所述建筑减压装置通过变频风机向建筑物外排风；所述压力测量装置包括分别设置在建筑围护结构内外两侧的气压计，所述红外热成像装置用于测量所述建筑围护结构表面的温度分布；所述红外热成像装置与数据处理中心连接，数据处理中心根据接收到的建筑围护结构表面的红外测温数据，确定建筑围护结构表面温度分布的变化，从而确定建筑围护结构表面是否存在典型渗透部位。
4.如权利要求3所述的一种建筑空气渗透部位快速检测系统，其特征在于，所述建筑减压装置包括变频风机、可伸缩框架和密封布，所述密封布固定在可伸缩框架上，密封布上设有连接孔，变频风机通过管道与连接孔连接；所述变频风机设置与建筑物内，通过所述可伸缩框架将密封布固定于建筑门/窗上。
5.如权利要求4所述的一种建筑空气渗透部位快速检测系统，其特征在于，
通过建筑减压装置使建筑围护结构两侧产生设定值为P1的压差，通过红外热成像装置对所述建筑围护结构进行红外成像，数据处理中心根据建筑围护结构表面温度与外界环境温度的差值，确定疑似渗透区域以及这些区域的面积；
通过建筑减压装置使建筑围护结构两侧产生设定值为P2的压差，对所述建筑围护结构进行红外成像，数据处理中心确定上述区域面积的变化量，如果某一区域的面积变化量大于设定值S，则认为该区域中存在典型渗透部位。
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