打孔高真空多层绝热被的传热机理及其复合结构的开发研究

申请上海交通大学博士学位论文

摘要 (i)

ABSTRACT .................................................................................................................................... i v 符号说明 (x)

第一章绪论 (1)

1.1 课题研究的背景、目的和意义 (1)

1.1.1本文研究的背景及选题 (1)

1.1.2 课题研究的目的和意义 (2)

1.2 国内外研究现状及分析 (3)

1.2.1 高真空多层绝热的传热机理 (3)

1.2.2 高真空多层绝热的量热试验研究 (14)

1.2.3 多层绝热结构的漏热与环境温度的关系 (16)

1.3 课题方案、研究内容及目标 (17)

第二章高真空多层绝热的理论模型 (19)

2.1 引言 (19)

2.2高真空多层理论模型传热过程与分析 (19)

2.2.1高真空多层绝热理论模型的建立 (19)

2.2.2高真空多层绝热理论模型的传热过程分析 (20)

2.2.3理论模型分析不同高真空多层绝热材料 (25)

2.3高真空多层绝热理论模型下环境温度影响规律分析 (27)

2.4 本章小节 (29)

第三章打孔高真空多层绝热材料的实验研究 (31)

3.1 引言 (31)

3.2 实验目的 (32)

3.3实验原理 (32)

3.4 实验装置 (35)

3.4.1工程量热器 (36)

3.3.2高真空环境获取系统 (38)

3.3.3测量系统 (39)

3.5 实验方案与实验步骤 (40)

3.5.1实验方案 (40)

3.5.2实验步骤 (43)

3.6 测试数据与处理 (45)

3.6.1数据记录内容与数据处理说明 (45)

3.6.2阻燃型打孔多层绝热被的比热流 (46)

3.6.3镀铝膜打孔多层绝热被的比热流 (47)

3.6.4复合结构打孔多层绝热被的比热流 (48)

3.6.5各种结构打孔多层绝热被的绝热完善系数 (49)

3.7 实验误差与不确定度分析 (50)

3.7.1实验误差分析 (50)

- vii -

- viii - 3.7.2试验不确定度分析 (51)

3.8 本章小节 (52)

第四章打孔高真空多层绝热被计算模型的建立 (53)

4.1 引言 (53)

4.2 打孔高真空多层绝热被实际传热模型与分析 (53)

4.2.1 接触传热系数求法 (53)

4.2.2计算模型传热量计算框图 (55)

4.3打孔高真空多层绝热实际传热模型计算结果与分析讨论 (56)

4.3.1干法纸与镀铝膜1+1结构计算结果与分析 (56)

4.3.2内5组合干法纸3+1镀铝膜结构计算结果与分析 (64)

4.3.3全部干法纸3+1镀铝膜结构计算结果与分析 (68)

4.4 环境温度对高真空多层绝热结构漏热的修正规律 (74)

4.5 本章小节 (79)

第五章打孔及复合结构高真空多层绝热被在低温容器上的应用 (81)

5.1 引言 (81)

5.2 打孔绝热被的产业化生产 (82)

5.2.1高真空多层绝热被的结构组合 (82)

5.2.2绝热被的机械化生产方法 (86)

5.3 高真空多层绝热被的规模化干燥处理 (88)

5.4 高真空多层绝热被在低温容器上的应用 (89)

5.5 本章小节 (90)

第六章应用绝热被的低温容器传热与计算模型符合性分析 (91)

6.1 引言 (91)

6.2 低温绝热气瓶的绝热被应用成果与传热分析 (91)

6.2.1 DPL-175型低温绝热气瓶产品结构与绝热被设计 (92)

6.2.2传热计算与ANSYS有限元热分析 (92)

6.2.3漏热量测试与计算模型的符合性分析 (95)

6.3 LNG罐箱与槽车的绝热被应用成果与传热分析 (95)

6.3.1 43英尺LNG罐箱产品结构与绝热被设计 (95)

6.3.2传热计算与ANSYS有限元热分析 (96)

6.3.3漏热量测试与计算模型的符合性分析 (101)

6.4 40英尺1AA型LNG罐箱绝热被应用成果与传热分析 (101)

6.4.1 40英尺1AA型LNG罐箱产品结构与绝热被设计 (101)

6.4.2传热计算与ANSYS有限元热分析 (102)

6.4.3漏热量测试与计算模型的符合性分析 (107)

6.5特种液氧罐的绝热被应用成果与传热分析 (108)

6.5.1特种液氧罐的产品结构与绝热被设计 (108)

6.5.2传热计算与ANSYS有限元热分析 (109)

6.5.3漏热量测试与计算模型的符合性分析 (114)

6.6 300m3液氢罐的绝热被应用成果与传热分析 (115)

6.6.1 300m3液氢罐产品结构与绝热被设计 (115)

6.6.2传热计算与热分析 (117)

6.6.3漏热量测试与计算模型的符合性分析 (118)

6.7 本章小节 (119)

申请上海交通大学博士学位论文

第七章总结与展望 (120)

7.1 本文工作总结 (120)

7.2 本文的主要创新点 (123)

7.3 本文工作的不足及展望 (124)

参考文献 (125)

致谢 (133)

攻读博士学位期间发表的学术论文 (134)

- ix -

主要符号表

- x - 主要符号表

符号符号说明单位

A传热面积m2

C定压比热容 J/(k g·K)

C定容比热容 J/(k g·K)

d特征长度 m

E能量通量 W/(m2s)

f接触面积比

g重力加速度 m/s2

G质量通量 kg/(m2s)

g重力加速度 m/s2

H焓 J/kg c

h对流传热系数 W/(m2·K)

h汽化潜热 J/kg

K接触传热系数 W/(m2·K)

K Knudsen数无量纲

L分子平均自由程

M摩尔分子量 Kg/mol

N多层材料层数

?多层材料层密度

p压力，层间压力，接触压力 Pa

Q传热量 W

围护结构主体部位传热系数检测方法

围护结构主体部位传热系数检测方法 1 仪器设备热流计及其标定应符合现行行业标准《建筑用热流计》（JC/T 3016）的规定。热流和温度应采用自动检测仪检测，数据存储方式应适用于计算机分析。温度测量不确定度应小于0.5℃。 2 检测程序 1 检测环境要求检测应在采暖供热系统正常运行后进行，检测时间宜选在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96h 。检测期间室内空气温度应保持基本稳定，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。 2检测仪器安装 1）热流计应直接安装在被测围护结构的内表面上，且应与表面完全接触； 2）温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。内表面温度传感器应靠近热流计安装，外表面温度传感器宜在与热流计相对应的位置安装。温度传感器连同0.1m 长引线应与被测表面紧密接触，传感器表面的辐射系数应与被测表面基本相同。 3 检测程序 1）检测时间宜选在最冷月，且应避开气温剧烈变化的天气。对设置采暖系统的地区，冬季检测应在采暖系统正常运行后进行；对未设置采暖系统的地区，应在人为适当地提高室内温度后进行检测。在其它季节，可采取人工加热或制冷的方式建立室内外温差。围护结构高温侧表面温度应高于低温侧10℃以上；当传热系数小于1 W/（m 2·K ）时，宜高于低温侧 10/U ℃以上，且在检测过程中的任何时刻均不得等于或低于低温侧表面温度。检测持续时间不应少于96h 。检测期间，室内空气温度应保持基本稳定，受检区域外表面宜避免雨雪侵袭和阳光直射。注：U 为围护结构主体部位传热系数，单位：[W/（m 2·K ）]。 2）检测期间，应定时记录热流密度和内、外表面温度，记录时间间隔不应大于60min 。可记录多次采样数据的平均值，采样间隔宜短于传感器最小时间常数的1/2。 3 检测结果计算与表示 1 采用算术平均法进行数据分析当满足下列条件时，可采用算术平均法： 1）围护结构主体部位热阻的末次计算值与24h 之前的计算值相差不大于5%； 2）检测期间内第一个INT(2×DT/3)天内与最后一个同样长的天数内围护结构主体部位热阻的计算值相差不大于5%。注： DT 为检测持续天数，INT 表示取整数部分。当采用算术平均法进行数据分析时，应按下式计算围护结构主体部位的热阻，并应使用全天数据(24h 的整数倍)进行计算：按公式1计算围护结构的热阻，并符合下列规定： ∑∑==-= n j j n j Ej Ij q R 11)(θθ (1) 式中：R ——围护结构的热阻 m 2·K/W ； ——围护结构内表面温度的第j 次测量值(℃)； ——围护结构外表面温度的第j 次测量值(℃)； Ij θEj θ

建筑物围护结构传热系数的检测

建筑物围护结构传热系数的检测一适用范围适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的居住建筑及节能技术措施的节能效果检验。二引用标准 JGJ 132-2001 《采暖居住建筑节能检验标准》三仪器设备建筑热工温度热流巡回检测仪四检测条件检测期间室内平均温度应保持基本稳定，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，检测持续时间不应少于96h。五建筑物围护结构主体部位的传热系数应符合设计要求。六试验步骤 1 测点位置的确定测量主体部位的传热系数时，测点位置不应靠近热桥，裂缝和有空气渗漏的部位，不应受加热、制冷装置和风扇的直接影响。

2 热流计和温度传感器的安装 ① 热流计应直接安装在被测围护结构的内表面上，且应与表面完全接触。 ② 温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。内表面温度传感器应靠近热流计安装，外表面温度传感器宜在与热流计相对应的的位置安装。温度传感器连同0.1m 长引线应与被测表面紧密接触，传感器表面的辐射系数应与被测表面基本相同。 3 记录数据检测期间，应逐时记录热流密度和内、外表面温度。可记录多次采样数据的平均值，采样间隔宜短于传感器最小时间常数的二分之一。七数据处理 1 数据分析可采用算术平均法采用算术平均法进行数据分析时，应按下式计算围护结构的热阻，并符合下列规定。 ∑ ∑ ===n j 1 j n 1 j Ej Ij q ) -(R θθ

式中：R——围护结构的热阻（m2·K/W）； θIj——围护结构内表面温度的第j次测量值； θEj——围护结构外表面温度的第j次测量值； q j——热流密度的第j次测量值； ①对于轻型围护结构（单位面积比热容小于20KJ/（M2·K）），宜使用夜间采集的数据（日落后1h至日出）计算围护结构的热阻。当经过连续四个夜间测量之后，相邻两测量的计算结果相差不大于5%时，方可结束测量； ②对于重型围护结构（单位面积比热容大于等于20KJ/（m2·K）），应使用全天数据（24h的整数倍）计算围护结构的热阻，且只有在下列条件得到满足时方可结束测量。 a 末次R计算值与24h之前的R计算值相差不大于5%。 b 检测期间内第一个INT（2×DT/3）天内与最后一个同样长的天数内的R计算值相差不大于5%。注：DT为检测持续天数，INT表示取整数部分。 2. 围护结构的传热系数计算：按下式计算： K=1/（Ri+R+Re）

建筑物围护结构传热系数的检测

建筑物围护结构传热系数的检测一适用围适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的居住建筑及节能技术措施的节能效果检验。二引用标准 JGJ 132-2001 《采暖居住建筑节能检验标准》三仪器设备建筑热工温度热流巡回检测仪四检测条件检测期间室平均温度应保持基本稳定，热流计不得受直射，围护结构被测区域的外表面宜避免雨雪侵袭和直射，检测持续时间不应少于96h。五建筑物围护结构主体部位的传热系数应符合设计要求。六试验步骤 1 测点位置的确定测量主体部位的传热系数时，测点位置不应靠近热桥，裂缝和有空气渗漏的部位，不应受加热、制冷装置和风扇的直接影响。

2 热流计和温度传感器的安装 ① 热流计应直接安装在被测围护结构的表面上，且应与表面完全接触。 ② 温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。表面温度传感器应靠近热流计安装，外表面温度传感器宜在与热流计相对应的的位置安装。温度传感器连同0.1m 长引线应与被测表面紧密接触，传感器表面的辐射系数应与被测表面基本相同。 3 记录数据检测期间，应逐时记录热流密度和、外表面温度。可记录多次采样数据的平均值，采样间隔宜短于传感器最小时间常数的二分之一。七数据处理 1 数据分析可采用算术平均法采用算术平均法进行数据分析时，应按下式计算围护结构的热阻，并符合下列规定。 ∑ ∑ ===n j 1j n 1 j Ej Ij q ) -(R θθ

式中： R——围护结构的热阻（m2·K/W）； θIj——围护结构表面温度的第j次测量值； θEj——围护结构外表面温度的第j次测量值； q j——热流密度的第j次测量值； ①对于轻型围护结构（单位面积比热容小于20KJ/（M2·K）），宜使用夜间采集的数据（日落后1h至日出）计算围护结构的热阻。当经过连续四个夜间测量之后，相邻两测量的计算结果相差不大于5%时，方可结束测量； ②对于重型围护结构（单位面积比热容大于等于20KJ/（m2·K）），应使用全天数据（24h的整数倍）计算围护结构的热阻，且只有在下列条件得到满足时方可结束测量。 a 末次R计算值与24h之前的R计算值相差不大于5%。 b 检测期间第一个INT（2×DT/3）天与最后一个同样长的天数的R 计算值相差不大于5%。注：DT为检测持续天数，INT表示取整数部分。 2. 围护结构的传热系数计算：按下式计算： K=1/（Ri+R+Re）

建筑物围护结构传热系数的检测.doc

作业指导书第 1 页共 4 页第 A 版第 0 次修订主题：建筑物围护结构传热系数的检测颁布日期： 2005 年 12 月 01 日建筑物围护结构传热系数的检测一适用范围适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的居住建筑及节能技术措施的节能效果检验。二引用标准 JGJ 132-2001《采暖居住建筑节能检验标准》三仪器设备建筑热工温度热流巡回检测仪四检测条件检测期间室内平均温度应保持基本稳定，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，检测持续时间不应少于96h。五建筑物围护结构主体部位的传热系数应符合设计要求。六试验步骤 1测点位置的确定测量主体部位的传热系数时，测点位置不应靠近热桥，裂缝和有空气渗漏的部位，不应受加热、制冷装置和风扇的直接影响。

作业指导书第 2 页共 4 页第 A 版第 0 次修订主题：建筑物围护结构传热系数颁布日期： 2005 年 12 月 01 日 2热流计和温度传感器的安装 ① 热流计应直接安装在被测围护结构的内表面上，且应与表面完全接触。 ② 温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。内表面温度传感器应靠近热流计安装，外表面温度传感器宜在与热流计相对应的的位置安装。温度传感器连同0.1m 长引线应与被测表面紧密接触，传感器表面的辐射系数应与被测表面基本相同。 3记录数据检测期间，应逐时记录热流密度和内、外表面温度。可记录多次采样数据的平均值，采样间隔宜短于传感器最小时间常数的二分之一。七数据处理 1数据分析可采用算术平均法采用算术平均法进行数据分析时，应按下式计算围护结构的热阻，并符合下列规定。 n ∑ (θ - θ ) Ij Ej j =1 R =n ∑q j j =1

建筑围护结构传热系数现场检测方法

建筑围护结构传热系数现场检测方法研究总结。 1. 引言随着能源和环境形势日益严峻，建筑节能将是我国的一项长期国策。传热系数是建筑热工节能设计中的重要参数。建筑构件（如门、窗等）的传热系数，可在实验室条件下对其进行测试。而建筑围护结构是在建造过程中形成的，其传热系数需要现场检测才能确定。通过检测建筑的实际传热性能，来判定建筑保温隔热系统的产品、技术是否符合节能设计要求，以此来鉴定新系统的产品、技术的优缺点等，同时对分析建筑物实际运行中的能耗状况和施工过程的偏差也起着非常重要的作用。本文对传热系数现场检测方法进行综述，注重对热流计法研究总结。 2. 围护结构传热系数现场检测方法目前对围护结构的传热系数现场检测的方法主要有四种，即热流计法、热箱法、控温箱热流计法和常功率平面热源法。 2.1热流计法。（1）热流计法原理[1]。热流计法是利用温差和热流量之间的对应关系进行传热系数的测

定。通常的做法是用热流计、热电偶在现场检测出被测围护结构的热流密度以及内、外表面温度，通过数据处理计算得出建筑物围护结构各部分的传热系数（如图1）。计算公式如下：（2）热流计法特点。热流计法的核心是测量通过被测对象的热流，并假定传热为一维。否则，热流有分量，计算出的被测物的热阻偏小，传热系数就偏大。该方法是国家检测标准首选的方法，在国际上也是公认的方法，但是这种方法用在现场测试有严重的局限性。因为使用该方法的前提条件是必须在采暖期才能进行测试，我国的现实情况是有些地区基本不采暖、采暖地区的有些工程又在非采暖期竣工等，这样就限制了它的使用。在计算时所用到的内外墙表面换热系数受环境（温度、风速、辐射等）的影响显著。如文献[2]对实验用房进行了不同风速的情况下，外墙表面换热系数A 的研究，结果表明外环境（风速）对外墙表面换热系数的影响很大（如表1）。文献[3][4]就其它环境（如雨水和太阳辐射等）条件对围护结构传热系数的影响也作了研究和分析，结果表明也有较大的影响。（3）双面热流计法。它是改进的热流计法，一般的热流计法是在墙体内表面（环境相对

办公建筑围护结构墙体传热性能分析

0 引言随着建筑节能法规的严格要求及建筑节能技术的不断发展，建筑外墙外保温技术成为建筑节能的主要形式。办公建筑由于要求其具有良好的室内工作环境，其对能源的消耗远高于其他建筑，因此，要求办公建筑的保温措施要优于其他功能建筑。办公建筑墙体饰面结构不但应具有装饰作用，而且还应具有良好的保温隔热性能。建筑石材幕墙作为办公建筑的外围护构件，是建筑外墙的组成部分，兼有保温和装饰功能[1]。墙体和外装饰结构、材料、施工工艺影响墙体的保温性能[2-3]。墙体及外围护结构保温隔热性能直接影响办公建筑的整体热工性能。通过对墙体传热过程的研究，探寻墙体材料及建筑结构对传热性能计算的分析方法，进行干挂石材幕墙结构传热性能仿真分析，研究改善和提高墙体外围护结构保温性能的综合措施是办公建筑节能研究的意义所在。 1 墙体温度计算模型墙体外饰面石材外表面与空气之间的换热包括两个方面，一方面为室外环境的热辐射；另一方面为表面上的空气对流。进入外装饰的热量表示如下[4-6]： q es =q 1-αes (T e -t e ) (1) 式中：q es 为进入石材外表面的热量，W/m 2； q 1为接受太阳辐射的热量，W/m 2； αes 外表面对流换热系数，W/(m 2·K)，为墙体外表面的综合换热能力； T e 墙体外表面温度，℃；t e 为室外空气温度，℃。进入建筑外表面的热量通过围护结构和墙体，以建筑节能办公建筑围护结构墙体传热性能分析﹡ 李国文1，李国强2 (1.常熟理工学院经济与管理学院，江苏常熟215500；2.常熟市金龙装饰有限责任公司，江苏常熟215500) Analysis of Heat Transfer Performance about the Office Building Wall LI Guo-wen １,LI Guo-qiang ２ (1.School of Economics and Management, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, Jiangsu, China; 2. Changshu Jinlong Decoradtion Co. Ltd. , Changshu 215500, Jiangsu, China) Abstract ：The form of office building external envelope affects energy consumption.To analyze the thermal performance of office building construction of dry -fasten stone on external wall,we established mathematical model of the heat transfer based on external envelope and wall,carried out the mathematical simulation used the finite difference method,calculated the index of heat change and energy efficiency by determining the temperature change.The conclusion shows by using the cubic spline interpolation function and mathematical model of the heat transfer that the office building interior wall have better energy-saving effect under different climate environment. Keywords ：office building; dry-fasten stone on external wall; heat transfer performance 摘要：办公建筑的外围护结构型式影响能源消耗。针对外墙为干挂石材的办公建筑墙体进行热工性能分析，建立围护结构与墙体的传热数学模型，采用有限差分法进行仿真。通过监测墙体温度变化分析外围护结构传入到室内热量情况，判定办公建筑墙体围护结构的节能状况。通过采取三次样条插值环境温度函数作为有限差分法的数据，输入传热数学模型，模拟墙体的传热性能，得出如下结论：干挂石材外墙的办公建筑内墙表面温度在不同气候环境下波动不大，节能效果较好。关键词：办公建筑；干挂石材幕墙；传热性能中图分类号：TU111.4文献标志码：A 文章编号： 1673-7237(2016)05-0036-04 2016年第5期(总第44卷第303期) doi ：10.3969/j.issn.1673-7237.2016.05.009 ■保温隔热与材料收稿日期：2015-10-19；修回日期：2016-05-08 *基金项目：常熟市科技计划项目(CS201310) 36

工程建筑物围护结构传热系数现场检测技术

建筑物围护结构传热系数现场检测技术宏武，邢，王吉霖，德荣，亮，毅然市建筑科学研究院为改善居住建筑室热环境质量，提高人民居住水平，提高采暖、空调能源利用效率，贯彻执行国家可持续发展战略，2001年《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》颁布实施[1]。该标准在提出节能50%的同时，对建筑物围护结构的热工性能也进行了相应规定。虽然《节能标准》在设计阶段保证了建筑物围护结构的热工性能达到目标要求，但并不能保证建筑物建造完后也能达到节能要求，因为建筑的施工质量同样非常关键。因此，判定建筑物围护结构热工性能是否达到标准要求，仅靠资料并不能给出结论，需要现场实测。但我国建筑节能工作起步较晚，至今尚无一套完善、先进、适合我国国情的建筑节能现场检测技术，在某种程度上限制了建筑节能工作的规发展。这使得建筑节能现场检测技术的研究开发就显得尤为迫切和重要。围护结构传热系数是表征围护结构传热量大小的一个物理量，是围护结构保温性能的评价指标，也是隔热性能的指标之一[2]，因此本文主要针对围护结构传热系数的现场检测技术进行分析与探讨。 1现有围护结构传热系数现场检测方法 1.1热流计法[3] 热流计是建筑能耗测定中常用仪表，该方法采用热流计及温度传感器测量通过构件的热流值和表面温度，通过计算得出其热阻和传热系数。其检测基本原理为：在被测部位布置热流计，在热流计周围的外表面布置热电偶，通过导线把所测试的各部分连接起来，将测试信号直接输入微机，通过计算机数据处理，可打印出热流值及温度读数。当传热过程稳定后，开始计量。为使测试结果准确，测试时应在连续采暖（人为制造室外温差亦可）稳定至少7d的房间中进行。

建筑围护结构传热系数检测仪 SW-CRY

SW-CRY建筑围护结构传热系数检测仪 SW-CRY建筑围护结构传热系数检测仪一、产品简介本系统由精密传感器、电子检测装置、与计算机连接的通信线、配套软件等部分组成,采用进口精密传感单元和优化电路设计系统，从而实现节能参数的精密检测；具有操作极其简单、自动检测、高精度、体积小、携带方便，可与计算机连接通信、对检测数据的后续处理功能强大、可直接生成检测报告等特点；本自动化检测系统的操作极为简单，具有“傻瓜”

型的特点，任何人（不论其文化程度如何）在经过1-2个小时的培训后都可熟练、方便使用，大大简化了操作人员的操作难度和劳动强度；可广泛应用于建筑质量检测部门、建筑物保温材料生产单位的质量检测等场合，其整体性能居国内领先水平；二、技术指标 ★热流密度测量：通道：2路通道,用于建筑围护结构热流密度测量。 1.测量范围：0—20mV 2.分辨率：0.001mV(即1uV) 3.最大误差：+（0.05%读数+3个字）。 ★温度测量：通道：8路通道，其中3路用于建筑围护结构内表面温度测量；3路用于建筑围护结构外表面温度测量；1路用于室内空气温度测量；1路用于室外空气温度测量。 1.测量范围：-50℃----75℃ 2.分辨率：0.0026℃。 3.最大误差：0.09℃（小于0.1℃）。 ★采用3.6伏高能充电锂电池 ★采样周期：3600秒。 ★记录数据：可连续测量18天 ★数据通信：可与计算机RS-232端口及USB接口通信。 ★软件环境：Windows2000或Windows XP操作系统。三、基本配置 ★SW-CRY建筑维护结构传热系数检测仪主机1台 ★精密热流传感器2套 ★精密温度传感器8套 ★传热系数检测仪计算分析软件1盘 ★数据传输线1根 ★说明书、保修卡及合格证各1张 ★便携箱2个

建筑物围护结构传热系数现场检测上海建设工程检测行业协会

建筑物围护结构传热系数现场检测技术范宏武，邢大庆，王吉霖，李德荣，曹亮，曹毅然上海市建筑科学研究院为改善居住建筑室内热环境质量，提高人民居住水平，提高采暖、空调能源利用效率，贯彻执行国家可持续发展战略，2001年《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》颁布实施[1]。该标准在提出节能50%的同时，对建筑物围护结构的热工性能也进行了相应规定。虽然《节能标准》在设计阶段保证了建筑物围护结构的热工性能达到目标要求，但并不能保证建筑物建造完后也能达到节能要求，因为建筑的施工质量同样非常关键。因此，判定建筑物围护结构热工性能是否达到标准要求，仅靠资料并不能给出结论，需要现场实测。但我国建筑节能工作起步较晚，至今尚无一套完善、先进、适合我国国情的建筑节能现场检测技术，在某种程度上限制了建筑节能工作的规范发展。这使得建筑节能现场检测技术的研究开发就显得尤为迫切和重要。围护结构传热系数是表征围护结构传热量大小的一个物理量，是围护结构保温性能的评价指标，也是隔热性能的指标之一[2]，因此本文主要针对围护结构传热系数的现场检测技术进行分析与探讨。 1现有围护结构传热系数现场检测方法 1.1热流计法[3] 热流计是建筑能耗测定中常用仪表，该方法采用热流计及温度传感器测量通过构件的热流值和表面温度，通过计算得出其热阻和传热系数。其检测基本原理为：在被测部位布置热流计，在热流计周围的内外表面布置热电偶，通过导线把所测试的各部分连接起来，将测试信号直接输入微机，通过计算机数据处理，可打印出热流值及温度读数。当传热过程稳定后，开始计量。为使测试结果准确，测试时应在连续采暖（人为制造室内外温差亦可）稳定至少7d的房间中进行。一般来讲，室内外温差愈大（要求必须大于20℃），其测量误差相对愈小，所得结果亦

围护结构传热系数的操作规程

围护结构传热系数的操作规程 1、根据检测标准选好内、外墙对应测试点。 2、墙体温度传感器用胶带紧贴在外墙表面。 3、将热箱扣压在内墙测试点上并用支撑杆牢固顶紧，连接室外传感器、加热、室内传感器和热流密度线到控制箱，连接电源线，打开电源开关，指示灯亮表示电源工作正常。 4、将仪表箱电源线和天线分别对应位置接好，打开操作面板电源开关，指示灯亮、触屏亮，温度及热流值显示正常即可。 5、与服务器端确认是否收到数据，正确收到数据后表明整套系统工作正常，现场安装完成。 6、将其余有关数据线按标号对应接好。 7、触摸屏主页上一共三个按钮（搜索、开始、停止），在触摸屏上点击搜素会出现相应的热箱标号。 8、点击开始即可开始本次试验，停止键下方会显示本次试验标号。停止键会终止本次试验。 9、可以在主页旁边的设置栏设置系统时间，日期，加热箱温度设定（与室外温度相差15-25摄氏度），采样周期（如果需要的采样密集就把时间调小）。设备名称，域名，端口不需要改动。 10、设置旁边的管理可以导出、删除数据，用时刷新一下。 11、做完实验，导出数据（尽可能容量小的u盘），在电脑上找到安装包里的（setup.exe）双击。按照通常windows应用程序安装过程安装向导引导安装。然后启动程序。 12、在主画面点击数据→选择表面热阻弹出表面热阻选择。按现场情况选择表面热阻，也可直接输入表面热阻。修改之后

点击保存菜单保存数据。 13、然后插入u盘，点击数据→数据导入→子文本文件导入。用户可选择已经有现场设备导出到u盘上的文本文件将数据导入数据库。 14、在主画面点击数据→生产报告。

HT-3建筑围护结构传热系数检测仪

HT-3建筑围护结构传热系数检测仪使用手册北京博仁集智科技有限责任公司 2013年3月目录 1. 热流计法 (4) 2. 实验室检测方法 (5) 2.1试件的状态调节 (5) 2.2传感器的布置 (5) 3. 现场试验方法及注意事项 (6) 4. 概述 (7) 5. 技术规格 (8) 5.1 输入信号 (8) 5.2 电源条件 (8) 5.3 环境 (8) 6.接线方式 (8) 6.1 温度的接线方式 (9) 6.2 热流的接线方式 (9) 7.功能说明 (10) 7.1 显示修正 (10) 7.2 数字滤波 (10) 7.3 报警 (11)

7.4 输出上限及输出下限 (11) 7.5 通讯接口 (11) 8.仪表运行……………………………………… 8.1 键盘 (12) 8.2 运行界面 (13) 8.3 总貌界面 (13) 8.4 数显界面 (14) 8.5 棒图界面 (15) 8.6 曲线界面 (16) 9.仪表组态 (17) 9.1 系统组态 (17) 9.1.1 USB数据转储 (17) 9.1.2 数据查看 (18) 9.2 通道组态 (18) 9.2.1通道编号的修改 (19) 9.2.2 信号类型 (19) 9.2.3 量程上限量程下限 (19) 10.报警组态 (20) 11.报表组态 (21) 12.打印组态 (21) 13.软件使用方法 (23) 14.故障分析及除………………………………26 1.热流计法 1.1 现场温度热流的布置使用热流计法做墙体保温性能检测试验时按下表布置温度传注：要求温度传感器和热流计片要与试件接触良好。

建筑围护结构传热测试实验报告

实验报告实验二建筑围护结构传热测试（综合性）试验时间：2013.06.17 实验目的：围护结构的传热系数是建筑设计工作者在进行建筑热工设计时所需掌握的重要热工指标之一，对于一实际建成的建筑物，其围护结构的传热系数（热阻）不仅与组成的材料导热系数有关，而且与其构造，材料含湿态，砂浆性能和砌筑质量等有关。因此要鉴定一幢建筑物的热工性能时，通常采取实测手段，而对围护结构的传热系数测试是主要的内容之一。通过本实验了解实验原理，热电偶测温方式，热流计原理及使用，并能初步掌握建筑热工实测的基本方法。实验装置及仪器： 1、JTNT-C多通道温度热流测试系统 2、JTRG-I建筑围护结构保温性能检测装置 3、温度传感器 4、热流传感器实验原理：围护结构在稳定温度场中，由于两壁面存在热传导的动力即温差，所以有热量将从围护结构内表面通过围护结构传导至围护结构外表面。温差θi-θe：温差越大，热传导动力就越强，传导的热量就越多厚度d：

厚度越大，热流传导过程中的路径就越长，遇到的阻力就越大，传导的热量就越少。面积F：围护结构面积越大，传导的热量就越多。时间τ：时间越长，传导热量积累就越多。材料种类：材种不同，导热能力则不同。表征此能力的热工量即导热系数λ。实验过程：1、安装软件 2、连接设备 3、仪器设置 4、开始实验，记录数据实验数据：建筑热工温度与热流检测记录表创建时间：2013-06-17 11:31:42

数据分析：由表中所示可以知道我们所采用的实验围护结构的内表面换热阻是0.11，外表面换热阻是0.04，热阻为0.581，传热系数为1.368. 心得体会：通过本实验的测定与验证，让我们对建筑物的围护结构有了进一步的认识和研究，虽然叫做建筑围护结构，但是它所起到的作用就不仅仅是围护而已，还有保温防寒等一系列作用。

围护结构传热系数检测作业指导书

作业指导书批准人：颁布日期：实施日期：审核：编写：

职业道德规范一、服从领导的统一安排，统一指挥。二、爱岗敬业，积极热忱，恪尽职守，始终如一。三、提高技能，持证上岗，无上岗证及不能胜任者不得独立操作报出数据。四、以科学严谨的态度、公正无私的作风对待检验工作。五、不欺瞒客户，不得以不正确或无效的检验方法进行检验。六、工作期间精力集中，不得漫不经心或擅自离岗。七、不虚报、空报数据，以实测结果为准。八、保质保量及时地完成检验工作。九、有问必答，有惑必解，体现全方位高效优质服务。十、衣帽整齐干净，室内环境清洁。

目录修改页职业道德规范目录第一章检测目的第二章适用范围第三章依据标准第四章检验仪器第五章检验步骤第六章数据处理第七章注意事项第八章附表

第一章试验目的 1、掌握建筑外窗传热系数检测的标准方法 2、掌握窗户保温性能的分级标准。第二章适用范围适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的居住建筑及节能技术措施的节能效果检验。第三章依据标准 GB50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》 JGJ 132-2001 《采暖居住建筑节能检验标准》 DB13(J)63-2007 《居住建筑节能设计标准》 DB 13（J）24-2000《民用建筑节能设计规程》 JGJ 26-95 《民用建筑节能设计标准》第四章检测仪器 1、建筑热工温度热流巡回检测仪 2、黄油材料等。

第四章检测条件检测期间室内平均温度应保持基本稳定，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，检测持续时间不应少于96h。第五章实验步骤 1 测点位置的确定测量主体部位的传热系数时，测点位置不应靠近热桥，裂缝和有空气渗漏的部位，不应受加热、制冷装置和风扇的直接影响。 2 热流计和温度传感器的安装 ①热流计应直接安装在被测围护结构的内表面上，且应与表面完全接触。 ②温度传感器应在被测围护结构两侧表面安装。内表面温度传感器应靠近热流计安装，外表面温度传感器宜在与热流计相对应的的位置安装。温度传感器连同0.1m长引线应与被测表面紧密接触，传感器

围护结构传热系数

一、围护结构热阻的计算 1、单层结构热阻 R=δ/λ A (K/w) 式中：δ—材料层厚度（m） λ—材料导热系数[W/(m.k)] 2、多层结构热阻 A—平壁的面积，m2 R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻（m2.k/w） δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m） λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)] 二、围护结构的传热阻 R0=Ri+R+Re 式中: Ri —内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04） R —围护结构热阻（m2.k/w）三、围护结构传热系数计算 K=1/ R0 (w/(m2.k)) 式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算

Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3) 式中: Km—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）] Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）] Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）] Fp—外墙主体部位的面积 Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积四、铝合金门窗的传热系数的计算 Uw =（Af*Uf+Ag*Ug+Lg*Ψg)/(Af+Ag) 式中: Uw —整窗的传热系数W/m2·K Ug —玻璃的传热系数W/m2·K Ag —玻璃的面积m2 Uf —型材的传热系数W/m2·K Af —型材的面积m2 Lg —玻璃的周长m Ψg —玻璃周边的线性传热系数W/m2·K

传热系数

简介传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，℃），1s内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/（平方米·度）（W/（㎡·K），此处K可用℃代替）。传热系数不仅和材料有关，还和具体的过程有关。空调计算对于空调工程上常采用的换热器而言，如果不考虑其他附加热阻，传热系数K 值可以按照如下计算： K=1/(1/Aw+δ/λ+1/An) W/(㎡·°C) 其中，An，Aw——内、外表面热交换系数，W/(㎡·°C) δ——管壁厚度，m λ——管壁导热系数，W/(m·°C) 计算公式 1、围护结构热阻的计算单层结构热阻 R=δ/λ(m2.K/w) 式中：δ—材料层厚度（m） λ—材料导热系数[W/(m.k)] 多层结构热阻 R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻（m2.k/w） δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m） λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)] 2、围护结构的传热阻 R0=Ri+R+Re 式中: Ri —内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11） Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04） R —围护结构热阻（m2.k/w） 3、围护结构传热系数计算 K=1/ R0 (w/(m2.k))

式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算 Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3) 式中: Km—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）] Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）] Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）] Fp—外墙主体部位的面积 Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积 4、铝合金门窗的传热系数的计算 Uw =（Af*Uf+Ag*Ug+Lg*Ψg)/(Af+Ag) 式中: Uw —整窗的传热系数W/m2·K Ug —玻璃的传热系数W/m2·K Ag —玻璃的面积m2 Uf —型材的传热系数W/m2·K Af —型材的面积m2 Lg —玻璃的周长m Ψg —玻璃周边的线性传热系数W/m2·K

围护结构传热系数现场检测及热量影响因素分析

围护结构传热系数现场检测及热量影响因素分析发表时间：2020-03-04T13:10:57.473Z 来源：《知识-力量》2019年12月61期作者：钮冬杰 [导读] 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（南通耀华建设工程质量检测有限公司，江苏南通 226000）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