CN202133634U - 用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置 - Google Patents

用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，包括外箱、内箱、内箱加热器与外箱加热器，所述内箱设在外箱上，两者之间形成空腔，所述外箱加热器设在所述空腔内，同时，其与外箱底部连接；所述内箱加热器设在内箱底部。该装置相对于一般的检测装置，具有检测性能稳定、适应范围广（可对植被隔热屋面和蒸发隔热屋面及其组合屋面的隔热性能进行测试）、造价低，既可满足实验室测试又可满足实际气候条件下的测试，可调节性好，环境控制范围宽等优点。

Description

用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置
技术领域
本实用新型涉及屋面隔热测试领域，特别涉及一种用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置。 
背景技术
屋面隔热材料的性能测试包括实验室测试和实际气候条件下的测试。在围护结构节能检测技术方面，国内外专家学者曾做过一些有益的探讨和研究。 
例如东南大学的彭昌海博士对建筑节能测试的依据、误差和技术进行了初步探讨研，主要对使用传统的节能分析方法-热流计法的误差进行了分析，指出研究快速、准确和全天候的节能现场检测技术已经成为一个迫切的课题。 
上海水产大学的谢晶等人应用非稳态法对冷库围护结构的传热系数进行了应用研究，提出了非稳态积分法和变Q法以缩短测试试验周期、提高试验效率的技术措施，但该方法还是在传统测试方法上进行的改进，该方法对其它民用建筑的适用性和测试精度有待进一步实验研究。 
山东墙改办的朱传晟对建筑节能现场检测技术进行了初步探讨，分析了热流计法、热箱法和红外线摄像仪法的基本原理，重点对热流计法的应用技术进行了初步探讨，但热流计法受环境温度条件限制的问题并未解决，其引起的误差并未作系统的分析，需要对此方法的精度和可靠性作进一步研究。而田斌守对建筑节能现场检验标准《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ131-2001)的方法的局限性进行了分析，提出了一种类似热箱法的箱体温度控制装置，以创造一个一维传热环境的测试方法，但该方法是基于传统测试方法进行的改进，其测试的快速性和结果的准确性值得进一步商榷，同时该方法主要是针对采暖建筑而提出的，对夏热冬暖地区的现场检测适用性有待进一步研究。 
北京中建建筑科学技术研究院费慧慧等人对建筑节能现场检测方法的影响因素进行了分析，指出现场检测的主要影响因素及解决对策，介绍了北方采暖建筑节能现场检测的直接法和间接法，直接法是直接测量入户管道热水的流量和温度，根据被测采暖建筑的面积室内外温差和测得的消耗总热量计算标准规定温差下建筑物的单位耗热量。而间接法是测量建筑围护结构的传热系数和房间气密性，再根据《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》计算标准规定温差条件下建筑物的单位耗热量，但该研究主要是针对北方采暖建筑所进行的研究，需对其适用性作进一步分析。 
东南大学杨鼎宜等用冷热箱法测定了稳定传热状态下混凝土空心砌块砌体的保温隔热性能。吉林省建筑材料工业设计研究院陈宇腾等介绍了建筑材料热工性能的实验室检测方法，。该研究院建筑材料热工性能实验室能测试墙体的热阻和传热系数。建筑材料在使用过程中受外界环境及施工等影响，其热工参数会发生变化，实验室测试的数据并不一定能适用工程实际，因此，对建筑围护结构进行热工性能进行现场检测具有实际意义。 
山东建筑工程学院潘雷、陈宝明等对建筑围护结构现场检测技术进行了研究，并用数值模拟的方法归纳出适用不同保温形式围护结构的修正系数。甘肃省建材科研设计院田斌守等研究了热流计法在建筑围护结构传热系数测试中的应用，指出热流计法应用于建筑围护结构传热系数的现场检测应注意的几个问题。而王小军等对防护热箱法在建筑外墙传热系数检测中的应用进行了研究。同济大学黄峥等提出采用非稳态测试方法中的常功率平面热源法进行建筑围护结构传热系数的检测，对实际传热过程进行了三维非稳态仿真，并且将神经网络方法引入墙体材料热工性能参数的辨识。另外，其他一些建筑节能研究工作者对建筑节能检测及其存在的误差等进行了相关的研究。 
综上所述，屋面测试领域发展缓慢无有效的用于测试的检测装置。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置。该装置相对于一般的检测装置，具有检测性能稳定、适应范围广(可对植被隔热屋面和蒸发隔热屋面及其组合屋面的隔热性能进行测试)、造价低、既可满足实验室测试又可满足实际气候条件下的测试、可调节性好、环境控制范围宽等优点。 
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，包括外箱、内箱、内箱加热器与外箱加热器，所述内箱设在外箱上，两者之间形成空腔，所述外箱加热器设在所述空腔内，同时，其与外箱底部连接；所述内箱加热器设在内箱底部。 
优选地，所述内箱为阶梯状，分为大部与小部；所述小部嵌入外箱内，所述大部搁置在外箱顶端。 
优选地，所述空腔内设有风机。 
优选地，所述外箱加热器与所述内箱加热器上均设有防辐射板。 
优选地，所述检测装置还包括可拆卸的活动小车，所述外箱设在小车上。 
综上所述，本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果： 
(1)本实用新型用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置与一般的防护热箱相比，其 由于增设了环境控制热箱，比一般的热箱环境控制范围广，调节灵活方便；
(2)本实用新型用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置使用范围广，可以适应隔热模块的实验室和实际气候条件下的测试。
(3)本实用新型用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置与一般防护热箱相比，其可以检测蒸发隔热模块、蓄水模块、植被模块及其组合模块等的隔热性能，检测范围广。 
(4)本实用新型用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置对其材料装配式方式进行设计研制，方便对其中的加热和冷却等设备进行更换维修，安装方便。 
(5)本实用新型用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置检测操作方便，便于使用，可移动性强。 
附图说明
图1是本实用新型新型的用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置的结构图； 
图2是本实施例的实验测试原理图之一；
图3是本实施例的实验测试原理图之一；
图4是图2的局部构造图之一；
图5是图2的局部构造图之一。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。 
如图1所示，一种用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，包括外箱5、内箱3、内箱加热器1、外箱加热器7与可拆卸的活动小车6。外箱5设在小车6上，内箱3设在外箱5上，两者之间形成空腔，外箱加热器7设在所述空腔内，同时，其与外箱5底部连接。内箱加热器1设在内箱3底部。内箱3为阶梯状，分为大部与小部。小部嵌入外箱5内，大部搁置在外箱5顶端。空腔内设有风机4。外箱加热器7与内箱加热器1上均设有防辐射板2。该装置相对于一般的检测装置，具有检测性能稳定、适应范围广(可对植被隔热屋面和蒸发隔热屋面及其组合屋面的隔热性能进行测试)、造价低、既可满足实验室测试又可满足于实际气候条件下的测试、可调节性好、环境控制范围宽等优点。 
如图2、3、4与5所示，为本实施例的实验图。本实验的装置由两大部分组成，一部分为检测装置，用于对试件模块进行不同温度热环境的营造；其详细构造详见图1。另一部分为试件模块外表面环境控制装置，主要由专门风道和空调设备等在试验模块外表面上形 成不同的风速和温度，用于控制试件表面的温度和风速环境，以获得不同测试条件下试验模块的隔热性能(详见图2)。 
防护热箱检测原理： 
计量箱内电阻式加热器热量及风扇设备的总输入热量为Q1，通过控制防护外箱内的环境温度，使试件内不平衡热流量Q2和流过计量箱壁的热流量Q3减至最小。当试件为均质试件时，计量箱内部和外部的温度均匀一致，而且试件外侧温度和表面换热系数均匀一致时，计量箱内外空气平衡将意味着Q3＝Q2＝0。即穿过试件的总热流量QP将等于输入计量箱内的总热量QI。
当热箱处于传热稳定状态时，其能量平衡如公式(1)： 
Q1＝QP+Q2+Q3(1)
式中Q1-单位时间内加热器输入的热量，W；QP-穿过试件的总热流量，W；Q2-单位时间内通过试件内不平衡热流量Q2，W；Q3-单位时间内通过控制箱侧壁散失的热量，W。当控制箱及单元测试模块传热处于稳定状态时，通过测试加热器输入热量和控制箱侧壁散失的热量，就可以利用上式计算出通过单元测试模块的热量，再通过测试出控制箱内的温度及与单元测试模块接触的大气环境综合温度温度，就可以通过公式(2)计算出单元测试模块的综合传热系数。
K = Q P t i - t a = Q 1 - Q 2 - Q 3 t i - t a - - - ( 2 )
环境控制箱内温度控制由一台精密控温仪控制，均热风扇电源由12V直流电源提供。箱内控制温度范围环境温度～70℃；箱内空气温度波动幅度小于±0.5℃，箱体传热系数小于5％；控制热箱总加热功率为500W。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。 

Claims (5)

1.一种用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，其特征在于：包括外箱(5)、内箱(3)、内箱加热器(1)与外箱加热器(7)，所述内箱(3)设在外箱(5)上，两者之间形成空腔，所述外箱加热器(7)设在所述空腔内，同时，其与外箱(5)底部连接；所述内箱加热器(1)设在内箱(3)底部。
2.根据权利要求1所述的用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，其特征在于：所述内箱(3)为阶梯状，分为大部与小部；所述小部嵌入外箱(5)内，所述大部搁置在外箱(5)顶端。
3.根据权利要求1所述的用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，其特征在于：所述空腔内设有风机(4)。
4.根据权利要求1所述的用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，其特征在于：所述外箱加热器(7)与所述内箱加热器(1)上均设有防辐射板(2)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于测试屋面隔热模块及材料性能的检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括可拆卸的活动小车(6)，所述外箱(5)设在小车(6)上。 
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