浅谈建筑节能工程现场热工性能检测

gczljc · 发表于 2011-11-2 14:38:14

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1 前言
我国在1998年1月1日起实行《中华人民共和国节约能源法》，接着相关的技术规范、行业标准也陆续出台，不断完善。江苏省也在2002年编写了建筑节能50%的强制性标准和相关的施工图集，并在2006年3月21日发布了强制执行的《民用建筑节能工程施工质量验收规程》DGJ32/J19-2006、《水泥基复合保温砂浆建筑保温系统技术规程》DGJ32/J22-2006、《民用建筑节能工程现场热工性能检测标准》DGJ32/J23-2006等建筑节能标准。
随着江苏省节能技术的广泛推广，节能建筑越来越多。但是在实际生活中，这些节能建筑是否能够达到节能50%的标准、能否满足设计的要求，需要有一个可以量化的指标。为了进一步贯彻建筑节能政策，监督建筑节能的工程质量，检验评定建筑节能的实际效果，江苏省在《民用建筑节能工程施工质量验收规程》中明确规定，必须在民用建筑节能工程专项验收前开展民用建筑节能工程热工性能现场检测。在此我们根据江苏省建筑节能标准的相关要求和自身从事现场热工性能检测的经历与大家共同探讨民用建筑节能工程热工性能现场检测。
2 现场热工性能检测设备及注意事项
热工性能检测主要仪器分为硬件和软件，其中硬件有电脑、主机（数据采集仪）、天空辐射表（DLB型）、不间断电源（UPS）、热流传感器、温度传感器、空气温度测点支架、防辐射膜、标准气象百叶箱。软件分为数据采集软件和动态计算分析软件。现场建筑门窗动风压性能检测主要仪器也分为硬件和软件两块，硬件部分包括工控机、传感器、压力箱面板、主机箱、风压管路、淋水装置等辅助材料。软件部分包括门窗三性现场设备的自动控制、检测、数据采集、数据处理等功能。
在现场热工性能检测中主要注意以下几点：（1）测试位置的选择，应选择有代表性的位置进行检测，选择的顶层测试位置（测试间）最好能兼顾墙体和屋面的热阻测试。测点位置应选择能代表所测构件的位置，不应靠近门窗、热桥、裂缝和有空气渗漏的部位，不应受加热和制冷电器的直接影响。（2）构件表面温度传感器及安装，屋顶、墙体、楼板每个测试位置内外表面温度测点各不得少于3个，同时也不应靠近门窗、热桥、裂缝和有空气渗漏的部位，不应受加热和制冷电器的直接影响。表面温度传感器连同0.1 m长引线应与被测表面紧密接触，以真实反映被测表面的温度，一般可采用强力胶带（笔者现场采用的是铝箔纸）将其粘结在被测表面，如有松动，应及时固定好后，加以强力大面积贴膜纸使传感器表面的辐射系数与被测构件表面的辐射系数基本相同。（3）热流计及安装，热流计直接安装在被测围护结构的内表面上，热流计与被测物体的粘结由传感器与被测表面接触的差别可引起误差，所以必须认真的安装热流计。一般可采用涂抹黄油的方法，黄油须抹的薄而均匀，再采用强力胶带将其固定。（4）注意阳光及环境辐射、热流计表面空气波动的影响。热流计不得受阳光直射，围护结构被测区域的外表面宜避免雨雪侵袭和阳光直射。对此可采用在被测构件表面贴膜（笔者现场采用的是银色反光膜）以此来消除阳光及环境辐射对检测数据的影响。（5）热阻测试及时间控制，测试在系统正常运行后进行，测试过程中应开启不间断电源（UPS）以防止停电而导致的数据丢失。自然通风状态检测，持续检测时间不应少于2 d，其中晴好天气不少于1 d，采暖（空调）均匀升（降）温过程不少于1 d，恒温过程不少于5 d，按时记录各点温度、热流数据。
现场建筑门窗动风压性能检测中主要注意以下几点：（1）到达现场后要确定待测窗的规格、用卷尺从室内测量取洞口尺寸、记录最大玻璃尺寸、开启缝隙总长度、总面积、量取室外侧窗洞口高度、必要时用相机从室内记录正面窗型。（2）根据窗的洞口尺寸选择面板组合，其中300 mm宽的带进风口和位移接线端子的面板必须选用、而且要求第一个安装。（3）检查位移计接线是否正确，确认所有面板均安装牢固可靠、确认面板测压孔通畅，清扫面板四周墙面用强力胶带将其全部缝隙密封。
3 现场热工性能检测过程中遇到的困难及解决对策
根据全国建筑热工施工分区图来看，淮安市地处南北分界线淮河边上寒冷与夏热冬冷地区的交界，且冬季以西北风为主要风向特点，热工性能检测外墙传热阻时应在现场优先选择北墙或西墙进行检测。在现场热工性能检测中看现场是一项很重要的环节，在《民用建筑节能工程现场热工性能检测标准》中明确指出本项现场热工性能检测是随机抽样的，现场房屋质量开发商心里最清楚，很多开发商都是自定检测房间，这是不合理的。有的时候开发商会出很多难题给检测方，从而导致无法完成整套的检测过程，比如在现场我方是必须抽检一组（三樘）窗气密性检测，可在现场没有可供检测窗户更不用说电的问题了。因为开发商的不配合导致电时有时无，同时也影响了检测中重要数据的采集，也反映了现场热工性能检测在完工后何时才能进行检测（围护结构材料的含水率对于热阻有较大的影响，工程完工后时间越长可能含水率相对较小热阻值较大，相反，工程完工后时间越短可能含水率相对较大则热阻值较小）。在工程完工后多长时间进行检测，建议标准还是要做出个明确的规定。同时刚完工的房屋是很少带门的，为了试验房间的加温，笔者则购买防火实心软布，此软布在现场时需安装两层，以便达到更好的加温效果。现场所采用的电脑最好用台式机，因为此试验为二十四小时不间断工作，以前笔者曾用过笔记本可两个工地下来主板居然烧了导致了数据的流失。热工性能外墙布点是最危险的工作，因为必须要做顶层、楼层高度又不一样，所以最好请用专业的蜘蛛人来布点，外墙的布点需和内墙基本相同。现场热工性能检测过程中需做顶层和标准层，正常随机配来的热流计和温度线都是长度不够的，所以在现场应根据楼层高低而重新接线，在接线过程中一定要注意接头是否连接完好和线头的正反要分清。布点的同时要记好所在构件的部位以便于出现问题可以直接找到，热流计和温度线都是比较“娇贵”的，所以在布点和放线的时候一定要注意线的摆放，尽量平行构件铺开，再用强力胶固定。此套仪器为二十四小时不间断工作所以现场值班是在所难免的，值班人员应注意温度的变化如遇问题应及时处理，笔者曾经在实验中就遇到加温室油汀烧糊的现象，原因在于值班人员未能做到楼层之间的检查。

gczljc · 发表于 2011-11-2 14:38:39

我们认为常见外保温工程质量问题主要在于以下几个方面：粘接EPS保温板材容易出现移位、空鼓和脱落，浆体保温层存在空鼓和脱落，是这两类体系极容易出现的问题。保护层出现空鼓和开裂，在施工后很快发生，或经冬夏气温循环变化后发生。保护层表面出现裂纹或有外饰面砖出现脱落现象，从而影响外保温工程表观质量长期稳定性。外保温工程局部发霉、结露甚至成霜，这种现象在严寒和寒冷地区最易发生，高湿度地区也较多；墙体传热系数达不到节能标准目前较为普遍。
4 工程检测实例
淮安市建筑工程检测中心有限公司自 2006年10月1日开展了民用建筑节能工程现场热工性能检测工作，现已对十个工程进行了现场热工性能检测。在检测过程中我们不难发现只要是严格按规定实施外墙外保温工程的，数据检测结果基本都能符合《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》的要求。
我们曾检测过一个小区，经现场采用热流计法检测，二期6#楼601室东墙传热阻为0.58 m2·K/W，不能满足《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》（DB32/478-2001）的规定要求。事发后开发商才意识到事情的严重性，可开发商并不想承认这个事实，在开发商组织各方专家“会诊”时隐瞒事实欲推卸其责任，最后经各方商量只有采用最让人信服的方法（破损法）将现场墙体敲开，当真正的事实展现在我们面前时（墙体根本没做保温），开发商才无言以对。在主管部门的要求下开发商随后拿出整改方案进行处理，全部铲除水泥砂浆层重新粉刷保温层。当我们再次对该小区进行外墙热工性能的现场测试时，已经能够达到建筑节能50%的标准要求。其现场构造作法和具体数据见图1、表1。
图1 东墙作法
表1 数据
内表面、外表面换热阻分别取0.11 m2·K/W和0.04 m2·K/W，东墙的传热阻理论值分别为0.824 m2·K/W。
4.1 测试详细数据
现场测试间室内设置了加热装置，使室内温度保持在某一固定的温度附近（见图2）。现场使用T型热电偶和热流计测量温度和热流。
东南角房间测试结果：数据分析采用温度场稳定后12月20至12月25日的数据。室内外空气、东墙各测点测试结果如图2、3、4所示（图中开始时刻为12月20日17时49分）。
图2 室内外温度
图3 东墙内外壁温度
图4 东墙热流
根据《民用建筑节能工程现场热工性能检测标准》DGJ32/J23-2006，采用实测的温差和相应的热流，即可计算出东墙和屋面的热阻、传热阻及传热系数，计算结果见表2。
注：1.外表面和内表面换热阻分别取0.04（㎡·K）/W和0.11（㎡·K）/W。
2．由于施工结束时间不长，热阻已考虑材料潮湿的影响增大系数1.15。
4.2 测试结论
经现场采用热流计法检测，该建筑物601室东墙传热阻为 0.85 m2·K/W。满足《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》DB32/478-2001的要求。
5 结束语
外墙外保温工程质量的长期可靠性、表观质量的长期稳定性和节能效果是受多方面条件制约、多方面因素决定的。不论完成一项外保温工程或是对一个外保温工程进行质量的分析，都应努力对各方面因素全方位、多角度关注。对于一个建筑工程是否达到节能标准要求，除主要依赖于建筑工程热工性能现场检测数据之外，还应结合现场使用的墙体材料，建筑节能材料，保温层厚度，施工质量等多方位把关，建筑节能工程热工性能现场检测是一个新生事物，在检测过程中还有许多方面需要规范和有待完善，以有利于不断完善刚刚发展起来的外墙保温技术。
通过现场检测经验表面，只要是按照节能标准进行设计，并按要求进行节能施工的，检测结果基本都能满足标准要求；而在节能施工中偷工减料或是降低设计标准的工程检测结果往往很难达到节能标准要求。