建築牆體保溫性能動態測試裝置的製作方法
2023-07-10 16:14:21 3
專利名稱：建築牆體保溫性能動態測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築牆體保溫性能動態測試裝置。
背景技術：
能源是人類文明和社會發展的物質基礎。近年來，隨著國民經濟的飛速發展，各行 各業對能源的需求越來越大。尤其是建築能耗在整個社會總能耗中所佔比例較大，節能減 排工作已經迫在眉睫。建築節能是一個系統工程，牆體改革是其中一個重要的環節。因此 必須積極採用保溫隔熱性能良好的牆體材料，保溫性能的優劣成為牆材是否可以成為新型 綠色材料的重要指標。但是，實際的建築作為一種產品，受材料、施工質量等因素的影響，往 往造成牆體的實際熱工性能與設計值有一定的偏差。僅僅從規範和設計出發對牆體提出節 能要求是不夠的，還要積極進行建築節能熱工檢測成套技術研究開發與工程應用，以保證 建築節能工作切實有效地進行。 目前，國內牆體保溫性能現場測試方法有熱流計法和熱箱法兩種。熱流計法受測 試條件影響很大，連續測試時間長，《採暖居住建築節能檢驗標準》(JGJ132-2001)規定熱流 計法連續採暖達7天以上方可測量，這使建築圍護結構熱工性能的檢測受到了限制。熱箱 法適合嚴寒和寒冷地區建築圍護結構的熱工測量，需要控制測量熱箱的加熱量，系統較為 複雜，由於箱體的散熱以及難以保證被測物體在整個測試表面上都為一維熱流，測試精度 較低。
實用新型內容本實用新型公開了一種建築牆體保溫性能動態測試裝置，其目的在於克服現有技 術使用熱流計對溫度和季節要求苛刻，可用於測試的時間短，難以適應普通工程竣工驗收 或者檢測的需求；而單純的熱箱法系統較為複雜，測量難以精確等弊端。本實用新型通過對 建築牆體表面及內外側溫度、熱流值的測量得到相應的實驗數據，再結合相應的數學模型、 算法辨識出牆體的傳熱係數。 測試過程中通過建立一些輔助測點，考察是否為一維熱流，測試狀態是否穩定，以 提高測試結果的可靠性。測量的量全部為溫度，系統簡單，基本不受室內外氣溫的影響，便 於操作。不僅可以對建築牆體測試，還可以對建築的其它圍護結構(門、屋頂、樓板)進行 測試，也可以對木版、石板等的傳熱係數進行現場測試。 —種建築牆體保溫性能動態測試裝置，其特徵在於熱箱的一個表面開口 ，其它表 面由夾心保溫彩鋼板製成；熱箱內部設置一個反射面，加熱器位於反射面的焦點處，反射面 與熱箱殼體之間填充巖棉隔熱層；熱箱上端靠近被測物體處設置一風口 ，熱箱下端對應位 置處設置一風扇，風扇通過導線與控制面板相連接；熱箱開口一側箱體與被測物體緊密接 觸；在被測物體測試點處的內表面和外表面分別布置溫度傳感器，同時在被測物體內表面 和外表面分別以測試點為圓心，按圓周等距布置至少3個溫度傳感器，並在外表面用遮光 布遮蔽，所述的溫度傳感器與數據檢測和顯示部件連接；在被測物體內表面至少設置1個熱流計。 所述的反射面為旋轉拋物面。 所述的加熱器與熱流計連接在託架上，託架與被測牆體連接。 以測試點為圓心，在被測牆體外表面沿圓周均布至少3個溫度傳感器，用來判斷 中心處是否為一維熱流。 除了上面兩組溫度傳感器外，本實用新型還包括被測牆體內側和外側空氣溫度， 用來輔助判斷是否達到計算傳熱係數必需的狀態，比如傳熱是否穩定，熱流是否穿透被測 牆體等。 本實用新型加熱器位於反射面焦點處，其輻射的熱量通過反射面可平行反射到被 測牆體上對牆體瞬間加熱；直至箱內溫度高於室外溫度l(TC以上，這樣便形成熱箱向被測 物體的傳熱。當溫度傳感器顯示溫度不再大幅度變化時，開啟風扇及風口進行冷卻，加熱和 冷卻過程在熱箱內產生特定的溫度波作為輸入量，記錄被測圍護結構內外表面溫度、熱流 值作為輸出量，利用系統辨識方法辨識出圍護結構傳熱係數值。 本實用新型的優點和積極效果是 1、系統結構簡單，成本較低、精度較高、靈活實用，基本不受室內外氣溫的影響，操 作方便； 2、採用動態測試方法，測試時間短； 3、測試範圍廣，不僅可以對建築牆體，也可以對建築其它圍護結構(門、屋頂、樓 板) 進行測試，也可以對木板、石板等的傳熱係數進行現場測試。
圖1為建築牆體保溫性能動態測試裝置示意圖； 圖2為被測牆體外表面溫度傳感器布置示意圖； 圖3為被測牆體內表面溫度傳感器及熱流計布置示意圖； 圖4為反射面工作原理圖。 1.被測牆體，2.熱箱，3.反射面，4.加熱器，5.風扇，6.風口，7.數據檢測與顯示 部件，8.控制面板，9.巖棉隔熱層，IO.熱流計，ll.託架。 Tl、 T2、 T3、 T4為被測牆體內表面溫度傳感器，T5、 T6、 T7、 T8為被測牆體外表面溫 度傳感器，Tal、 Ta2依次為被測牆體外側、內側溫度傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。 本實施例中，熱箱的大小為60cmX60cmX40cm，外殼採用5cm厚的聚氨酯夾心彩 鋼板製作，溫度傳感器全部採用熱電偶溫度傳感器。 加熱器的功率從O 500W可漸調，風扇的風速分為大、中、小三檔可調。 建築牆體保溫性能動態測試裝置，結構如圖1所示。包括熱箱2、風扇5、風口 6、加 熱器4、熱流計10、反射面3 ;熱箱2的一個表面開口，其它表面由夾心保溫彩鋼板製成；熱 箱2內部設置一個反射面3，加熱器4位於反射面3的焦點處，反射面3與熱箱殼體之間填充巖棉隔熱層9 ;熱箱2上端靠近被測物體處設置一風口 6，熱箱2下端對應位置處設置一 風扇5，風扇5通過導線與控制面板8相連接；熱箱開口一側箱體與被測牆體1緊密接觸；
在被測牆體測試點處的內表面如圖3所示，布置溫度傳感器Tl、外表面如圖2所示，布置溫 度傳感器T5、同時在被測物體內表面如圖3所示，以測試點為圓心，按圓周等距布置3個溫 度傳感器T2、T3、T4，外表面如圖2所示，以測試點為圓心，按圓周等距布置3個溫度傳感器 T6、T7、T8，並用遮光布遮蔽；各個溫度傳感器與數據檢測和顯示部件7連接；在被測物體內 表面設置2個熱流計10。加熱器4與一託架11連接，託架11與被測牆體連接；熱流計10 同時連接在託架ll上。反射面3為旋轉拋物面，如圖4所示。 一組傳感器Tal、Ta2用來測 量被測牆體內外側空氣的溫度。 使用時，將熱箱開口一側緊靠被測牆體表面，其中心對準被測點，依照圖1、圖2、 圖3所示布置各個溫度傳感器測點和熱流計，並將各個傳感器探頭接入數據檢測和顯示部 件7中。加熱器4開始工作，其輻射的熱量通過反射鍍膜的反射平行地射到被測牆體1上 對牆體加熱；待維持一定的溫度穩定後開啟風扇5，通過風口 6及風扇5進行冷卻，實現動 態領lj試。
權利要求一種建築牆體保溫性能動態測試裝置，其特徵在於熱箱的一個表面開口，其它表面由夾心保溫彩鋼板製成；熱箱內部設置一個反射面，加熱器位於反射面的焦點處，反射面與熱箱殼體之間填充巖棉隔熱層；熱箱上端靠近被測物體處設置一風口，熱箱下端對應位置處設置一風扇，風扇通過導線與控制面板相連接；熱箱開口一側箱體與被測物體緊密接觸；在被測物體測試點處的內表面和外表面分別布置溫度傳感器，同時在被測物體內表面和外表面分別以測試點為圓心，按圓周等距布置至少3個溫度傳感器，並用遮光布遮蔽，所述的溫度傳感器與數據檢測和顯示部件連接；在被測物體內表面至少設置1個熱流計。
2. 根據權利要求1所述的一種建築牆體保溫性能動態測試裝置，其特徵在於所述的 反射面為旋轉拋物面。
3. 根據權利要求1所述的一種建築牆體保溫性能動態測試裝置，其特徵在於所述的 加熱器連接在託架上，託架與被測牆體連接。
4. 根據權利要求1所述的一種建築牆體保溫性能動態測試裝置，其特徵在於所述的 熱流計連接在加熱器的託架上。
專利摘要一種建築牆體保溫性能動態測試裝置，熱箱的一個表面開口，其它表面由夾心保溫彩鋼板製成；熱箱內部設置一個反射面，加熱器位於反射面的焦點處，反射面與熱箱殼體之間填充巖棉隔熱層；熱箱上端靠近被測物體處設置一風口，熱箱下端對應位置處設置一風扇，風扇通過導線與控制面板相連接；熱箱開口一側箱體與被測物體緊密接觸；在被測物體測試點處的內表面和外表面分別布置溫度傳感器，同時在被測物體內表面和外表面分別以測試點為圓心，按圓周等距布置至少3個溫度傳感器，並用遮光布遮蔽，所述的溫度傳感器與數據檢測和顯示部件連接；在被測物體內表面至少設置1個熱流計。本實用新型結構簡單，成本較低、精度較高、基本不受室內外氣溫的影響。
文檔編號G01N25/18GK201477058SQ20092020844
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者於國清, 曹雙華, 申肖肖 申請人:上海理工大學