摘 要:节能建筑这项“刻不容缓的生命建筑工程”,已经受到从地方到中央的高度重视,节能建筑是新时代提出的新概念,它是在本着建筑结构最基本的基础之上,实现环保节能的目的。文章对节能建筑的概念和节能建筑快速检测的必然性进行阐述,进而对快速检测技术的研究与开发内容,具体有途径分析包括直接耗能计量法、局部耗能计量法、稳态热流技法和动态信号测试等,进行简要探析。
关键词:节能建筑;快速检测;研究;开发
受到世界浪潮的影响,节能建筑工作已经是当今建筑业和环保业的重中之重,而快速检测技术则是在该条件下应运而生。节能建筑快速检测的主要研究和开发方向是对屋面和建筑外墙等保护层的保温性和隔热性能进行现场的快速检测,以确保工程质量达标。
一、建筑节能概念综述
建筑节能即在保证建筑基本条件的前提下,如舒适和美观,在修建工程期间通过具体的技能设计或者其他设施,来达到环保节能,提高资源利用率的目的。节能建筑既响应了国家可持续发展的号召,同时也提高了居民的居住质量,无论是在外观视觉上还是内在结构,都远远高于传统建筑结构的质量,大大改善了居民的居住条件。节能建筑工作的开展已然是大势所趋,因为世界的浪潮亦是如此。如今,节能建筑工作已经受到从地方到中央的高度重视,由于该项工作的紧迫性,因此被建筑业和环保业称作“刻不容缓的生命建筑工程”。
二、实现建筑节能快速检测的必要性
1.满足节能建筑工程的需求
建筑工程几乎一年四季,何时何地都在开展,建筑过程对保护层的检测是不容忽视的一个环节,因此,工程界需要一种便捷、不受季节、时间、空间、地点限制的检测方式,该测试方式可以随时随地反映建筑质量以及节能效果,从而在节能建筑工作中起到监督、指导的作用,最终保证实现节能的建筑理念。
节能建筑的快速检测技术不仅可以对工程的节能效果进行测试,还能及时反映各省的节能建筑技术是否达标,从而为节能技术的大面积推广应用奠定基础。
2.当今技术依然存在种种不足
节能建筑的快速检测技术分为两种:直接检测、快速检测,根据建筑节能概念综述可知,节能建筑与快速检测技术几乎是同步而起,前者脱离后者将无法保证工程质量,而后者脱离前者将体现不出任何价值。
直接测试是使用能源计量法,具体操作步骤是待所测试单元建筑物环境稳定后,对其室内温度、室外温度,计算出供应能源总量,然后根据室内和室外的温差、建筑面积以及所测的能源实际消耗推算出特定环境下,建筑物的单位耗能量。间接测试是直接利用保护层结构的气密性和传热系数,计算出单元建筑物的耗热量。至于传热系数通常是在稳定的温度场中,测试被测建筑的热流量,从而获取所需要的传热系数。
二者都存在弊端:直接测试法务必要在供暖的环境中测试,因此不适用于南方。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而,北方建筑实际上是每年的十月份之后才开始供暖,导致该测试方法仅仅适用于北方的冬季,而春季、夏季和秋季则完全使用不了;间接测试法从理论上看并未受到直接测试法中的条件限制,但是为了保证被测结构的内侧和外侧热流密度的稳定,也通常受限于冬季和夏季。由此可见,两种测试方法如果想要获取较精确的数据,均需要在热流稳定的基础上。想要保证热流稳定,在实际环境中几乎是不可能的事,因为外界大气环境根本无法处于恒定状态,国家为了解决这个问题,采取了两种措施:首先,延长测试时间,利用平均值来减小测试误差;其次,将测试环节尽量安排在冬季,以此来保证室内外温度的恒定或者降低温差的波动幅度。
《采暖居住建筑节能检验标准》明确规定了检测条件:“检测应在采暖供热系统正常运行后进行,检测时间宜选择最冷月且应避开气温剧烈变化的天气,检测持续时间不应少于九十六小时,检测期间室内空气温度应尽量保持稳定,热流量不得受阳光直射,围护结构被测区域的外表面宜避免雨雪侵袭和阳光直射。”
四、节能建筑快速检测技术的研究内容
1.途径分析
(1)直接耗能计量法
检测过程是通过被测结构的室内外温差、建筑面积和实际测量的能源消耗来推算住单元建筑物的耗热量。这种检测方法虽然直观,且综合反映了建筑物对耗热造成的影响,但是并无法反映各个结构如门、窗户、地面等节能效果。
(2)局部耗能计量法
最常用的方法是热箱法,基本原理是创造适合测量计算的外界温度和室内温度,当内外温度恒定,就可以通过计算出热箱能耗,得知被测结构的热阻。由于该方法大多是采取冷箱悬挂的方法,以保证一维传热的稳定性,然而其四周却无法保证一维传热效应。如果在热箱中再嵌套计量箱,检测精度会受到计量箱面积的影响导致准确度大大降低。
(3)稳态热流技法
该测试方法原理与热箱法类似,都是为被测结构内外层创造恒定的温度场,测试该环境条件下的热流量。所谓“稳态”,顾名思义即在被测结构两侧的温度形成稳定状态,室内温度,基本上可以实现人工稳定,但是涉及到室外的时候,就出现人工无法干涉的误差,具体包括以下几个方面:系统误差、被测结构的表层和内层温度、材料和模型的温度波动、延长测试时间、测试周期造成的影响等。
2.动态信号测试
动态信号的识别系统是以热传导理论为基础,它弥补了静态热流计无法完成的缺憾,影响其测量的关键因素是时间,测量时间越长,采集到的数据密度越高,那么测量出的精确度也就越高。
五、节能建筑快速检测技术的开发探析
根据以上动态测试的研究结果,测量过程必然会产生误差,当动态测试系统的误差小于等于7%时,系统误差分布的保证率应高达97.5%。以此类推,当系统误差小于等于6%时,那么保证率应该为95%。
目前,我国已经开发出关于动态测试的相关系统配置、可以自动收集建筑热工数据和自行检测动态数据分析软件系统,并已经申请专利。
结语
节能建筑的快速检测技术是在特定的背景下应运而生,对节能建筑具有重大意义。它对建筑采暖结构性能具有监督和指导的作用,传统的直接测试法和见解测试法均受到种种条件的限制,无法实现检测技术的随时、随地的使用。目前,国家开始对检测方式途径之一:动态信号进行研究开发,相信不久的将来会有重大突破。
参考文献:
[1]许锦峰,刘永刚,吴志敏等.节能建筑快速检测技术的研究与开发[J].建设科技,2008,(8):9-12.
[2]张轶楠,张巨松.模塑聚苯板中添加"渗透剂"水溶液现场快速检测方法研究[J].品牌与标准化,2016,(3):48-50.
论文作者:王少珍
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/21
标签:节能论文; 建筑论文; 测试论文; 快速论文; 检测技术论文; 温度论文; 结构论文; 《基层建设》2016年18期论文;