摘要：伴随着国民经济的快速发展，对建筑和行业节能减排的要求也不断的增高。按照以往的建筑节能规划目标，需要在实现全面节能的同时，进一步拓展有条件地区的深入节能减排工作。其中有很大的一部分都需要借助建筑物的维护结构的优化才能得以实现，将围护结构的保温性能作进一步的提升。因此，文章将介绍控温箱-热流计法现场检测围炉结构传热系数的特征，以及相关一起设备的原理和检测的具体过程，并对检测过程中对传热系数检测精确度的影响因素进行探究。
关键词：现象检测；围护结构传热系数；影响因素
引言：
节能减排是现在社会都广泛关注的话题，而建筑物的节能效果需要由其围护的结构来实现。围护结构保温效果的衡量指标是传热系数，所以，传热系数的检测结果是否精准尤为关键。并且基于施工现场的负责因素与客观认为因素，施工的质量将会受到很大的影响，若果仅仅局限于实验室内的围护结构传热系数检测，是不足以反应施工现场的实际情况的，因此，为了提高围护结构传热系数检测结果的简准程度，文章仅对控温箱-热流计法的测定过程进行间接，将重点探析其影响因素，并列举相应的改进措施。
1.传热系数简介
传热系数是指在一定的传热条件下，围护结构两侧的空气温差在1摄氏度/K，在单位时间内经过单位面积所传递的热量，就是传热系数。换个角度来说，传热系数是包含了墙体的全部构造层次以及其两侧的空气层在内的。现阶段对围护结构的传热系数进行现场检测的方法有：热流计法、热箱法以及控温箱-热流计法三种方式。热流计法所需的仪器设备少，检测原理简单并且便于理解操作，但是其在现场的实际应用存在严重的局限性[1]。因为热流计法实施的前提条件必须要在采暖期间才可以进行，但相较于热流计法，热箱法可以不受温度的限制，但需要将整体的房间都当做防护箱，确保房间的温度与箱体内的温度保持在一致的范围。如果房间面积过大，在检测时很难进行有效的温度把控，因此也具有一定的局限因素。控温箱-热流计法是将热流计法与热箱法完美的结合，克服了热流计法需要在采暖期间进行检测的弊端，与此同时，不用对热箱的温度进行校准。所以，不必将整个房间的温度都加热到与箱体温度一致的数值，也不用利用巨大的防护箱在施工现场消除边界热能的损失。现阶段所广泛应用的材料导热系数平板测试法所利用的也是同一原理。
2.控温箱-热流计法检测的工作原理
控温箱-热流计法与热流计法相似，是借助人工的手段对环境的温度进行控制。简单来说，就是对控温箱里的温度进行控制，仿照采暖期间建筑物的温度情况，使用热流计法对对被测定对象的传热系数进行测定，在热环境中通过对被测墙体的热流量、箱体的温度、墙体被测部分的内外表面温度以及室内外环境的温度进行检测，在结合以下的公式，计算出被检测部位的热阻、传热阻以及传热的系数。
9:10:53
系数,W/(m2.C)。
9:11:19
其中,R为被测物的热阻,m2●K/W;t为冷端温度,K;h为热端
9:11:45
温度,K;E为热流计读数,mV;C为热流计测头系数,W/(m2●mV),
9:11:55
热流计出厂时已标定;R。为被测物的传热阻,m2●K/W;R;为内
9:12:07
表面换热阻,m2●K/W;R。为外表面换热阻,m2●K/W;K为传热
9:12:22
系数,W/(m2.C)。
3.控温箱-热流计法现场墙体传热系数的检测与确定
（1）温度控制器具有制冷与加热的双重功能，可以根据季节的不同来切换使用，夏季运用制冷的方式运行，春秋运用加热的方式进行，对温度可以精准的进行控制[2]。
（2）传感器的种类主要有温度传感器和热流传感器，温度传感器用于测量温度，而热流传感器用于测量热流。
（3）温度值和热流值的采集与记录由数据采集仪来完成，并设置采集数据的时间间隔。
4.检测的流程
墙体的选择应试干燥并具有代表性的粘贴温度传感器和热流计，在对应墙面的位置上粘贴温度传感器，将温度控制仪紧靠在被检测的位置，让热流计处于控温箱的中心位置，并布置在墙体体温度较高的一侧。对在线或者离线的传热系数动态值进行填孔，在传热的过程基本稳定之后对相关的数据进行处理以及分析，以此作为实验是否结束的依据。如果检测仪不具备计算的功能，就需要将检测到的数据导入EXCEL表格，在其计算的功能栏力输入上述的三个公式，以此来分别计算出被测墙体的热阻、传热阻以及传热的系数，并对其进行反复的检验。控温箱及其内部测温传感器的布置如下图所示。
.png)
控温箱安装以及其内部的测温传感器布置
5.围护结构传热系数现场检测的影响因素
（1）检测时被测的墙体必须是干燥的。因为我们检测所依赖的评判标准是以图纸设计的墙体传热系数的数值为依据的，其所用材料必须是在绝对干燥的状态下来进行导热系数的计算。同时，通常情况下，墙体在建筑的过程中需要对施工材料进行湿润的处理，因此，如果无法保证被测墙体处于干燥的状态，度其传热系数数值的检测无无法进行的[3]。同时，有实验可以证明，材料的实际导热系数会由于材料中的含水量过高而发生大幅度的增大，而墙体传热系数的决定因素是其所用材料的导热系数。因此，这个影响因素的改进办法是：如果所需检测的墙体处于潮湿的状态，那么我们可以读墙体进行人工的含水率调整，根据所测墙体实际的含水情况借助使用多个电暖器，使墙体在高温下迅速的蒸发水分。同时适当的延长检测的时间以及现场检测的过程。
（2）检测的实施也应避免在外界气候环境不稳定的天气状况下进行。因为外部环境气候温度的变化会导致温度产生严重的波动，但热流密度改变的发生相对迟缓，这会导致传热系数的检测数值出现不稳定的现象，进而严重影响传热数值的检测结果。
（3）热流检测器的张贴必须要在平行光滑且经过大白处理的内墙墙面上，同时要确保热流计的侧头与被测的墙体表面完全的接触，杜绝存在气泡与空隙。如果墙面存在表面不平整或者热流计与墙体表面贴合的不紧密的情况，致使墙面留有气泡和空隙，这会导致热流计侧头与被测墙体之间的空气层增大，进而增大热流计侧头与被测墙体之间的热阻，大幅度的增加内外墙体之间温差的稳定时间，这必然会影响到瞬态热流的检测结果，造成严重的检测误差。对墙体表面温度传感器的粘贴也是同一原理。
（4）在控温箱的安装方面，必须确保所有的热流计和温度厂燃气都处于箱体的中心。因为一面墙体在通常的情况下需要安装两个到四个热流计，每一个热流计都相应的配有两个温度传感器，将每个热流计之间的间隔保持在150毫米的范围内[4]。如果出发确保所有的热流计都处于箱体的中心位置，那么每个不同的热流计所检测的热流密度与其温度之间的差距较大，因此导致通过不同的热流计算得出的传热系数差异较大，其检测的结果不具有均衡性。
（5）需要用密封条将控温箱的四周与被测墙体之间进行密封处理，或者用撑杆将箱体的背面撑住。由于一维传热的理论是以控温箱与室内空气温度一致为基础的，而其相互之间是没有热量交换的。但在检测的过程中，热箱内的空气温度与室内的空气温度存在一定的差别，如果将控温箱内的温度向室内传送，那么这时所检测得到的传热系数数值将会一定程度的增大。为了防止这种情况的发生，就必须用密封条将热箱的四周与墙体的接触位置进行密封，或者在箱体的背面有撑杆顶牢。
结语：
围护结构材料的含水量是影响传热系数的核心因素，其传热系数会随着含水量的增加而增大，因此需要以围护结构材料的含水情况为依据，对其传热系数的检验结果进行改进。需要在建筑施工的设计计算中充分的考虑含水量这个因素，以其为依据进行传热系数的修订后，所计算出的节能率才是符合实际情况的。总而言之，想要精准的获得现场维护机构传热系数的监测数据，就必须严格的按照发现问题、分析原因、制定方案、采取措施的系统化的技术手段，对围护结构传热系数的检测技术进行深入的研究与发展。
参考文献
[1]张坚,胡冗冗.装配式复合墙民居围护结构传热系数测试研究[J].建筑与文化,2019(04):186-187.
[2]屈成忠,郭海明.基于红外热像法的建筑围护结构传热系数与太阳光光照强度的关系研究[J].建筑节能,2019,47(03):85-88.
[3]丁叶蔚,卢尧,王正,曹瑜,赵天长.轻型木结构建筑墙体热工性能测试与分析[J].林产工业,2019,46(02):24-29.
[4]林育贤.建筑围护结构的权衡判断与优化[J].建筑节能,2018,46(12):62-64.
论文作者:钮冬杰
论文发表刊物:《知识-力量》2019年12月61期
论文发表时间:2020/3/4
标签：热流论文; 系数论文; 墙体论文; 温度论文; 结构论文; 因素论文; 箱体论文; 《知识-力量》2019年12月61期论文;