CN206497066U - 一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置 - Google Patents

Abstract

一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，本申请冷箱在待检测围护结构一侧，冷箱一侧有冷箱温度控制装置，待检测围护结构另一侧有可调温电熨斗，热流传感器贴覆在待检测围护结构外表面，温度传感器布置在待检测围护结构外表面热流传感器的四周，温度传感器和可调温电熨斗通过连接线与带显示屏的电熨斗温度控制器相连，可调温电熨斗、带显示屏的电熨斗温度控制器、温度传感器、冷箱温度控制装置和热流传感器通过连接线与多功能数据采集仪相连，多功能数据采集仪与计算机相连。本实用新型以双面热流计法为检测方法，待检测围护结构一侧设置有可调温电熨斗，可调温电熨斗外设置有保温泡沫板，并配合其他设计，整体结构简单，造价低廉。

Description

一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置

技术领域

本实用新型涉及新型的采用双面热流计法对建筑围护结构传热系数进行现场检测的装置领域，特别是涉及一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置。

背景技术

近年来，随着我国工业化和城镇化进程的加快，我国的建筑能耗占总能耗的比例在不断的增长。对于新建成的建筑，需要通过现场检测的办法来判定建筑物围护结构热工性能是否达到标准要求，对建筑围护结构的传热系数进行现场检测是评价建筑物的节能效果的一个重要方面。

《居住建筑节能检测标准》中规定了建筑物围护结构传热系数的现场检测宜采用热流计法。热流计法是用热流传感器、温度传感器及热工巡检仪等设备在现场测出围护结构的热流强度及其内、外表面温度，通过数据处理计算出围护结构各部分的传热系数并计算出综合传热系数，从而判定建筑物是否达到节能设计标准的要求。该方法简单方便，但缺点是必须在采暖期才能进行测试，且被测结构体内外表面温差在10℃以上且要连续测试96小时以上，检测限制条件多且检测时间长，而且围护结构的实际传热并非稳定传热，这就限制了它的使用。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，以双面热流计法为检测方法，对现有现场检测建筑围护结构传热系数的装置进行改进，待检测围护结构一侧设置有可调温电熨斗，可调温电熨斗外设置有保温泡沫板，并配合其他设计，整体结构简单，造价低廉，为达此目的，本实用新型提供一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，包括多功能数据采集仪、计算机、冷箱、可调温电熨斗、带显示屏的电熨斗温度控制器、温度传感器、冷箱温度控制装置、热流传感器和保温泡沫板，所述冷箱在待检测围护结构一侧，所述冷箱是一端敞口的中空矩形箱体，所述冷箱的开口端与待检测围护结构内侧紧密接触并密封，所述冷箱一侧有冷箱温度控制装置，所述待检测围护结构另一侧有可调温电熨斗，所述可调温电熨斗外有保温泡沫板，所述热流传感器有一对，所述热流传感器贴覆在待检测围护结构外表面的平面中心处，所述温度传感器有八个分别均匀对称的布置在待检测围护结构外表面热流传感器的四周，所述靠可调温电熨斗一侧的温度传感器和可调温电熨斗通过连接线与带显示屏的电熨斗温度控制器相连，所述可调温电熨斗、带显示屏的电熨斗温度控制器、温度传感器、冷箱温度控制装置和热流传感器通过连接线与多功能数据采集仪的信号输入端相连，所述多功能数据采集仪的信号输出端与计算机相连。

本实用新型的进一步改进，所述冷箱外有不锈钢保温壳，为了保温需设置不锈钢保温壳。

本实用新型的进一步改进，所述可调温电熨斗与待检测围护结构相连处为圆形，所述可调温电熨斗与待检测围护结构相连处外套有保温密封环，设置保温密封环可以进一步提高保温密封效果。

本实用新型的进一步改进，所述冷箱的中心处有一个空气温度传感器，设置空气温度传感器主要用于测试冷箱内的空气温度。

本实用新型的进一步改进，所述可调温电熨斗与温度传感器和热流传感器之间有铝箔纸，铝箔纸的作用是使电熨斗底板对待测区域墙壁面加热均匀，同时防止电熨斗底板热辐射对温度传感器的影响。

本实用新型一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，具有如下有益效果：

1、本实用新型的冷箱内有温度控制装置，能根据需要设置并自动调整箱体内空间温度，无需压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀传统的制冷部件，结构简单，造价低廉。

2、本实用新型的冷箱的箱体采用不锈钢保温泡沫板制作，电熨斗的外面安装有保温泡沫板，保温性能好，能维持围护结构内、外侧表面附近的温度在设定的范围内：一方面，围护结构内、外侧表面附近的温度基本不受室内外气温的影响，对测试环境条件的要求低，测试不受季节的限制，精度较高，便于操作；另一方面，围护结构内、外侧表面附近的温度对保温泡沫板以外环境影响小，该装置尤其适用于对功能房间热环境有要求的建筑。

3、本实用新型分别利用双面两个热流传感器及其附近均匀布置的若干温度传感器检测得到结果的平均值作为热流强度值和内外表面温度值，可以减少检测结果的相对误差。

4、本实用新型测试范围广，不仅可以对建筑围护结构(墙体、门、屋顶、楼板)的传热系数进行测试，也可以对木板、石板等建筑材料的传热系数进行现场测量。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的原理示意图。

图2是建筑围护结构内侧和外侧的温度传感器布置示意图。

图中，1.待检测围护结构，2.多功能数据采集仪，3.计算机，4.冷箱，5.可调温电熨斗，6.带显示屏的电熨斗温度控制器，7.温度传感器，8.冷箱温度控制装置，9.保温密封环，10.热流传感器，11.空气温度传感器，12.保温泡沫板，13.铝箔纸。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型提供一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，以双面热流计法为检测方法，对现有现场检测建筑围护结构传热系数的装置进行改进，待检测围护结构一侧设置有可调温电熨斗，可调温电熨斗外设置有保温泡沫板，并配合其他设计，整体结构简单，造价低廉。

作为本实用新型一种实施例，本实用新型提供一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，包括多功能数据采集仪2、计算机3、冷箱4、可调温电熨斗5、带显示屏的电熨斗温度控制器6、温度传感器7、冷箱温度控制装置8、热流传感器10和保温泡沫板 12，所述冷箱4在待检测围护结构1一侧，所述冷箱4是一端敞口的中空矩形箱体，所述冷箱4的开口端与待检测围护结构1内侧紧密接触并密封，所述冷箱4一侧有冷箱温度控制装置8，所述待检测围护结构1另一侧有可调温电熨斗5，所述可调温电熨斗5 外有保温泡沫板12，所述热流传感器10有一对，所述热流传感器10贴覆在待检测围护结构1外表面的平面中心处，所述温度传感器7有八个分别均匀对称的布置在待检测围护结构1外表面热流传感器10的四周，所述靠可调温电熨斗5一侧的温度传感器7和可调温电熨斗5通过连接线与带显示屏的电熨斗温度控制器6相连，所述可调温电熨斗 5、带显示屏的电熨斗温度控制器6、温度传感器7、冷箱温度控制装置8和热流传感器 10通过连接线与多功能数据采集仪2的信号输入端相连，所述多功能数据采集仪2的信号输出端与计算机3相连。

作为本实用新型一种具体实施例，本实用新型提供如图1所示的一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，包括多功能数据采集仪2、计算机3、冷箱4、可调温电熨斗 5、带显示屏的电熨斗温度控制器6、温度传感器7、冷箱温度控制装置8、热流传感器 10和保温泡沫板12，所述冷箱4在待检测围护结构1一侧，所述冷箱4是一端敞口的中空矩形箱体，所述冷箱4外有不锈钢保温壳，为了保温需设置不锈钢保温壳，所述冷箱4的中心处有一个空气温度传感器11，设置空气温度传感器主要用于测试冷箱内的空气温度，所述冷箱4的开口端与待检测围护结构1内侧紧密接触并密封，所述冷箱4一侧有冷箱温度控制装置8，所述待检测围护结构1另一侧有可调温电熨斗5，所述可调温电熨斗5与待检测围护结构1相连处为圆形，所述可调温电熨斗5与待检测围护结构 1相连处外套有保温密封环9，设置保温密封环可以进一步提高保温密封效果，所述可调温电熨斗5外有保温泡沫板12，所述热流传感器10有一对，所述热流传感器10贴覆在待检测围护结构1外表面的平面中心处，所述温度传感器7有八个分别均匀对称的布置在待检测围护结构1外表面热流传感器10的四周，所述可调温电熨斗5与温度传感器7和热流传感器10之间有铝箔纸13，铝箔纸的作用是使电熨斗底板对待测区域墙壁面加热均匀，同时防止电熨斗底板热辐射对温度传感器的影响，所述靠可调温电熨斗5 一侧的温度传感器7和可调温电熨斗5通过连接线与带显示屏的电熨斗温度控制器6相连，所述可调温电熨斗5、带显示屏的电熨斗温度控制器6、温度传感器7、冷箱温度控制装置8和热流传感器10通过连接线与多功能数据采集仪2的信号输入端相连，所述多功能数据采集仪2的信号输出端与计算机3相连。

本实用新型所述的温度传感器、空气温度传感器、热流传感器和电熨斗温度传感器的信号输出端与所述的多功能数据采集仪的信号输入端相连，并将采集输出得到的电信号输送到多功能数据采集仪中；所述的多功能数据采集仪的信号输出端与所述的计算机的信号输入端相连。

本实用新型所述的多功能数据采集仪应具有相应的热流和温度信号采集通道，再将经过预处理和A/D转换后的数据信号由数据线导入到计算机中，实现温度信号和热流信号的实时监测。

本实用新型所述的计算机应安装有已开发设计好的建筑围护结构热工性能采集处理系统，该系统既可显示检测参数的历史曲线图，又可实现被测围护结构墙体传热系数的计算。

首先，在待测建筑围护结构外测表面上中心区域选取待测区域，待测区域尽量选取均匀墙面，待测区域外侧表面上的一个热流传感器和附近四个温度传感器用一层铝箔纸覆盖，并用可调温电熨斗的底板完整覆盖在铝箔纸表面并固定，电熨斗背部表面用保温泡沫板严密覆盖。保温泡沫板、电熨斗、铝箔纸、墙体测试区域之间均紧密接触，无空气夹层。铝箔纸的作用是使电熨斗底板对待测区域墙壁面加热均匀，同时防止电熨斗底板热辐射对温度传感器的影响。将电熨斗通电并对墙体待测区域中心部位施加一个均匀稳定的热流，利用电熨斗外表面的保温泡沫板进行隔热处理，待测区域在热流计位置处可视为一维稳态导热。以此加热方式能将外墙待测区域加热至一定温度且不易受外界环境温度影响。为了进一步减少能量的损失，降低能耗，在电熨斗底板的周边设置有保温密封环。

所有的温度传感器、空气温度传感器、热流传感器和电熨斗温度传感器的信号输出端与多功能数据采集仪的信号输入端连接，经多功能数据采集仪的预处理和A/D转换后，即可将测试数据在计算机中显示。检测时利用可调温电熨斗的温度控制器和冷箱内的温度控制装置的设定，使得所述的围护结构的外侧热箱内的墙体表面温度恒定高于所述的围护结构的内侧冷箱内的墙体表面温度10℃以上的测试温差；空气温度传感器共计一个，布置于冷箱的中心处，用于测试冷箱内的空气温度t_im，电熨斗温度传感器安装在可调温电熨斗熨烫底板的远离入水口的尾端区域处，该温度传感器与带显示屏的电熨斗温度控制器相连。在电熨斗通电后，该温度传感器将持续同步检测熨烫底板的实际工作温度t_in，当温度t_im、t_in监测值相对稳定且t_in-t_im＞10℃时，多功能数据采集仪开始实时采集并记录两个热流传感器及其周围均匀分布的八个温度传感器的数值。热流传感器共两个分别正对应着贴在被测围护结构内外表面的平面中心处，测量得到围护结构墙体冷表面的热流强度q_i1和围护结构墙体热表面的热流强度q_i2；温度传感器共八个均匀贴在热流密度传感器的四周，分别测试围护结构内表面温度t_ia、t_ib、t_ic、t_id，围护结构外表面温度t_ie、t_if、t_ig、t_ih，这些数据经过多功能数据采集仪的处理后导入计算机已安装的建筑围护结构热工性能采集处理系统中，对数据进行计算分析并显示结果，围护结构墙体的传热系数计算方法如下：

i时刻建筑围护结构内表面的平均测试温度为：

i时刻建筑围护结构外表面的平均测试温度为：

i时刻墙体内、外表面的温度差值为：Δt_i＝t_i2-t_i1；

整个测试时间内的温差平均值为：

i时刻通过墙体的热流为：

整个测试时间内的热流的平均值为：

上述式中：p——整个测试时间内记录测试数据的次数；

则在整个测试时间内所测建筑围护结构墙体的平均热阻值为：

所测建筑围护结构墙体的传热系数为：

上式中，R_i—建筑围护结构内表面换热阻，是一常数为0.11m²·K/W，R_e—建筑围护结构内表面换热阻，是一常数为0.04m²·K/W。

图2是本实用新型的实施例的建筑围护结构内侧和外侧的温度传感器布置示意图，热流传感器10和温度传感器7均紧贴在建筑围护结构1的内外表面的平面中心处，四个温度传感器7均匀对称分布于热流传感器10的上、下、左、右四个方向。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，包括多功能数据采集仪（2）、计算机（3）、冷箱（4）、可调温电熨斗（5）、带显示屏的电熨斗温度控制器（6）、温度传感器（7）、冷箱温度控制装置（8）、热流传感器（10）和保温泡沫板（12），其特征在于：所述冷箱（4）在待检测围护结构（1）一侧，所述冷箱（4）是一端敞口的中空矩形箱体，所述冷箱（4）的开口端与待检测围护结构（1）内侧紧密接触并密封，所述冷箱（4）一侧有冷箱温度控制装置（8），所述待检测围护结构（1）另一侧有可调温电熨斗（5），所述可调温电熨斗（5）外有保温泡沫板（12），所述热流传感器（10）有一对，所述热流传感器（10）贴覆在待检测围护结构（1）外表面的平面中心处，所述温度传感器（7）有八个分别均匀对称的布置在待检测围护结构（1）外表面热流传感器（10）的四周，所述靠可调温电熨斗（5）一侧的温度传感器（7）和可调温电熨斗（5）通过连接线与带显示屏的电熨斗温度控制器（6）相连，所述可调温电熨斗（5）、带显示屏的电熨斗温度控制器（6）、温度传感器（7）、冷箱温度控制装置（8）和热流传感器（10）通过连接线与多功能数据采集仪（2）的信号输入端相连，所述多功能数据采集仪（2）的信号输出端与计算机（3）相连。

2.根据权利要求1所述的一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，其特征在于：所述冷箱（4）外有不锈钢保温壳。

3.根据权利要求1所述的一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，其特征在于：所述可调温电熨斗（5）与待检测围护结构（1）相连处为圆形，所述可调温电熨斗（5）与待检测围护结构（1）相连处外套有保温密封环（9）。

4.根据权利要求1所述的一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，其特征在于：所述冷箱（4）的中心处有一个空气温度传感器（11）。

5.根据权利要求1所述的一种现场检测建筑围护结构传热系数的装置，其特征在于：所述可调温电熨斗（5）与温度传感器（7）和热流传感器（10）之间有铝箔纸（13）。