关于建筑节能检测方法的探讨

摘要：建筑节能指建筑物在全生命周期过程中合理使用和有效利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。我国目前建筑能耗形势相当严峻，呈现出总量大、比例高、污染重的特点。我国每年建成的房屋面积高达16—20亿m2，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而单位建筑面积采暖能耗却为发达国家新建建筑的3倍多。据有关专家预测，按目前建筑能耗水平发展，到2020年我国建筑能耗将达10.89亿t标准煤，是2000年的3倍；空调负荷将相当于l0个三峡电站的满负荷电力，这势必造成能源紧张。对此，有关专家称建筑节能为“刻不容缓的生命工程”。文中笔者就建筑节能的定义及重要性详细论述了现场检测墙体热阻的几种方法。

关键词：建筑节能、检测方法、热流计、热箱法、红外热像仪

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

建筑节能指建筑物在全生命周期过程中合理使用和有效利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。我国目前建筑能耗形势相当严峻，呈现出总量大、比例高、能效低、污染重的特点。我国每年建成的房屋面积高达16—20亿m2，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而单位建筑面积采暖能耗却为发达国家新建建筑的3倍多。据有关专家预测，按目前建筑能耗水平发展，到2020年我国建筑能耗将达10．89亿t标准煤，是2000年的3倍；空调负荷将相当于lO个三峡电站的满负荷电力，这势必造成能源紧张。对此，有关专家称建筑节能为“刻不容缓的生命工程”。 文章是作者对现场墙体传热系数的检测方法——热流计法、热箱法、非稳态法和红外热像仪法等进行综述的基础上，详细介绍了现有的检测几种技术。

二、建筑节能检测

1．建筑节能检测的概念

建筑节能是指建筑物在整个生命周期过程中进行能源的合理使用及有效利用，以便在满足居民同等需要或者达到相同目的的条件下，尽可能的降低能源消耗。简单的说，建筑节能就是指“减少建筑中能量的不必要散失”和“进一步提高建筑中能源的利用率”。建筑节能采用各种节能型的技术、设备、建筑方法、材料、工艺，利用可再生能源，降低能源浪费和消耗。建筑竣工验收时重要内容之一就是建筑节能检测，目的是通过实地检测来评断建筑的节能效果。

2．建筑节能检测的必要性

实行建筑节能检测从根本上是符合我国基本国情的，我国是一个发展中国家，虽然总资源量巨大，但人口众多，人均资源占有量相对匮乏，经调查，我国人均耕地只有世界的三分之一，水资源人均占有量只有世界人均的四分之一，并且我国的物耗水平要高发达国家很多，建筑能耗形式相当严峻，特点表现为：总量很大、比例很高、能效低、污染重。从这些现象我们能够感觉到，实行建筑节能，是社会经济可持续发展的需要，开展建筑节能、优化建筑节能措施在我国迫在眉睫，也是建设我国资源节约型和环境友好型社会的基本要求。建筑节能的一些常规检测已经在国内得到发展，并且已经在北方相对比较寒冷的地区形成了一些比较完善的建筑节能检测手段。

3．建筑节能检测

在目前的建筑节能检测验收环节中，其主要技术是检测建筑物护结构的主体部位（墙体、屋顶、地下室顶板等）的传热系数K值。对于护结构的有些部分，如门窗等可以拆卸下来在实验室中进行检测。然后根据护结构各部分的K值来计算建筑物的耗热量指标和采暖耗煤量指标。在结合围护结构热工缺陷的检测，以此来评价某建筑物的节能效果。

三、现场检测墙体热阻的几种方法分析

1．热流计法

热流计法是目前国内常用的现场检测方法，国际标准《建筑构建热阻和传热系数的现场测量》ISO9869，美国ASTM标准《建筑围护结构构件热流和温度的现场测量》ASTM C1046-95和《由现场数据确定建筑围护结构构件热阻》ASTM C1155-95都对热流计法做了详细的规定。热流计是测定建筑能耗的常用仪表，通过热流计来测定建筑围护结构和各种保温结构材料的传热量及其物理性能参数。用热流计法来检测墙体保温性能的基本原理为：被测部分放置至少２块热流计，并在热流计周围放置热电偶，在对应面的相对位置也放置热电偶，其测量的主要包括热流密度，室内室外温度，建筑墙体的内、外表面的温度和热流计两表面的温度，用到先把测试的各部分连起来，并将测到的信号输入到微机里，通过计算机数据处理可得到热流值及温度读数，当通过瞬变期进而达到稳定状态后，再次测量多次，得到足够数量的测量周期，来获得精确的测定数值。热流计的局限性表现在它受季节的局限（只能在采暖期进行检测）而且现场误差不好消除，所以，它的使用条件要求很严格。

2．热箱法

相比于热流计法，热箱法基本不会受到温度的限制，适宜在室外进行测量，要求平均温度25℃以下，并且热箱内的温度大于室外最高温度至少８℃，因而测试比较方便，其检测原理是通过人工制造的一维传导环境，来测定热箱内电加热器发热所通过的围护结构的全部热量以及其所测量围护结构冷热表面的温度，来得到被测部分的传热系数。值得注意的是，进行一套房间的检测需要诸多的设备，并且安全搬运的工作量很大，热桥和不规则部位无法进行测试。另外，国内外也有关于用热箱法现场测试围护结构热阻和传热系数的研究报告或资料，但尚未发现现场测试使用热箱法的国际标准或国外先进国家货权威机构的标准，国内关于热箱现场测试的相关研究尚在进行中。

3．红外热像仪法

建筑物护结构热工缺陷是影响建筑物节能效果和热舒适性的关键因素之一。建筑物护结构热工缺陷，主要分护结构外表面和内表面热工缺陷。通过热工缺陷的检测。剔除存在严重热工缺陷的建筑，以减少节能检测的工作量。由于采用红外热像仪进行热工缺陷的检测，具有纵览全局的效果，所以，在对建筑物护结构进行深入检测之前，要现进行热工缺陷的检测。红外热像仪法是指包括先进的光电子技术、红外图像处理技术、红外探测技术这三种高新技术的综合使用，并且其属于无损检测的范畴，它的使用前提是不破坏被检测目标的使用性能，被广泛的应用于各种工程材料、化工设备、半成品、医疗诊断、石油设备、以及正在运行中的设备等进行检测。虽然红外线热像仪法在我国用于建筑节能行业还在起步阶段，但其有非常广阔的应用前景。红外线测温高效，特点为：非接触、直观、精确、快速、可数字存储、长期保存、温度分辨率高，可达0.01℃。但其也有缺点，无法测得热流值。

4．房间气密性测定

气密性不好也会造成能源的浪费，在冬季或者夏季，人们在室内开着热风或冷风，保密性不好的房子，就会造成能量的外漏，其外漏的空气量就代表了浪费的冷气或热气。

房间气密性检测主要是通过比较被测房屋内外的空气压力及其变化来计算房间的气密性。测量时进行人工对房间的加压或减压，造成房间内外压力差，产生空气流动，然后利用流量计测出流量，从而得到通过房间的各种大小不一的洞外流的空气量，评估出房间的气密性。

5．建筑外窗保温性能检测

建筑外窗保温性能的检测是基于稳定传热原理，采用标定热箱法进行检测。检测时试件一侧用冷箱模拟冬季室外气候条件，另一侧用热箱模拟采暖建筑冬季室内气候条件。在试件两侧各自保持稳定的空气流通、气流速度和热辐射及对试件缝隙进行密封处理的条件下，测量热箱中电暖气的发热量，减去通过热箱外壁和试件框的热损失（两者均由标定试验确定），除以试件面积与两侧空气温差的乘积，即可计算出试件的传热系数K值。

四、结语

综上所述，建筑节能虽一次性投资较大，但是带来的效益是无法用金钱来衡量的。建筑节能检测技术是推行建筑节能政策、标准的重要内容。目前国内节能建筑检测的技术方法仍然有很多不足，需大力开展新的有效的检测方法，可以根据我国各地气候条件和建筑特色积极深入的开展建筑节能检测技术的研究。

参考文献：

[1] 海涛 杨晚生：《建筑节能现场检测技术的发展状况分析》，《经济研究导刊》，2009年22期

[2] 刘风雷 潘月红：《刍议建筑节能材料与检测》，《山西建筑》，2009年25期

[3] 王雪松：《建筑节能设计探讨》，《城市住宅》，2009年03期

[4] 王剑平：《关于建筑节能检测方法的探讨》，《湖南工业大学学报》，2009年02期