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摘要：建筑节能在我国的节能减排中占有相当重要的比例，而建筑外围护结构的节能性能是建筑节能的重要组成部分，直接影响到整个建筑的节能效果。通过对实验室环境建设、设备、设备标定、试件要求、参数控制、湿度等影响因素的分析，提出在执行GB/T13475-2008《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》标准进行检测过程中为获得准确的检测结果应注意的问题。
关键词：建筑墙体传热系数；实验室检测技术；探讨
1、前言
在建筑外围护结构中除了门窗、幕墙外，还有就是建筑外墙了，建筑墙体的保温性能虽然比透明的门窗好，但由于在外围护结构中它所占的面积比例较大，因此，总体上其保温性能的好坏也在很大程度上影响了整个围护结构节能性能的优劣。
2、检测原理介绍
为了提高建筑墙体的节能性能，国家于2008年颁布实施了新的检测标准GB/T13475-2008《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》。随着节能建筑和绿色建筑在建设行业的大力推广，以及一系列建筑节能相关政策的颁布实施，越来越多的检测机构开展了墙体保温性能实验室检测，因而掌握这门检测技术越来越重要。GB/T13475-2008等同采用欧洲标准《绝热一稳态传热性质的测定一标定和防护热箱法》IS08990:1994(E)，标准所涉及的热工知识较多，也较难以理解，往往给初学者带来较大的困扰。我院从2003年开始开展门窗和墙体保温性能的检测及相关知识的研究工作，本文试图通过我院多年的检测技术积累，从实验室环境建设、设备、设备标定、试件要求、参数控制、湿度等各个方面的影响因素进行较为深入的分析，将标准中的关键内容进行剖析，为从事这方面的检测技术人员提供一个快速掌握墙体保温性能检测方法的途径。
2.1检测原理
传热系数检测是基于稳定传热原理，采用防护热箱法或标定热箱法检测建筑墙体或构件的传热系数。设备一侧为热箱，另一侧为冷箱，中间为试件框，安放被检测的墙体试件，试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件下，测量热箱中加热器的发热量Qp，减去通过计量热箱外壁的热流量Q3和试件内不平衡热流量Q2(防护热箱法)或减去通过热箱外壁的热流量Q3和试件侧面迂回热损的热流量Q4(标定热箱法)，除以试件面积与两侧环境空气温差的乘积，由此计算得出试件的传热系数K值。
防护热箱法检测装置主要由防护热箱、计量箱、冷箱、试件框四部分组成，标定热箱法检测装置主要由计量箱、冷箱、试件框三部分组成。
3、实验室建设
由于国内生产的检测设备冷箱部分的制冷系统中的压缩机组和热交换器均没有采用外置室外的方式，因此，在设备进行工作过程中所产生的热量只能在检测室内进行交换，因此，要求检测设备所在的房间空间要大且必须有良好的通风功能，以使压缩机组产生的热量尽快散发掉。如果是采用标定热箱法的检测设备，还要求检测室的空间温度不能波动过大，保持较为稳定的环境温度有利于缩短检测达到稳定传热所需的时间和提高检测的准确度。
4、检测设备
目前国内生产这两种检测设备的厂家不少，比如中国建筑科学研究院、沈阳紫微、沈阳微特、沈阳合兴等。这些厂家生产的设备特点各不相同，控制系统部分各具特色，但都能满足标准的要求，因此，用户可以根据自己的需要选择不同厂家的产品。在选择检测设备时，建议优先选用防护热箱法的检测设备，因为防护热箱法对环境温度变化的敏感性要比标定热箱法的小很多，可以提高检测的准确度和缩短检测所需的时间。以下几点应该注意。
4.1检测箱体大小的选择
箱体大小取决于所需测试试件测量区域的尺寸，对于防护热箱法，测量区域最小尺寸为试件厚度的3倍或lmxlm，取其大者;对于标定热箱法测量区域最小尺寸为1.5mx1.5m。值得注意的是，南方地区建筑外墙大量采用蒸压加气混凝土砌块，而蒸压加气混凝土砌块的规格一般都是600mmx200mmx250mm和600mmx200mmx200mm，为了使所测试的墙体具有代表性，建议采用防护热箱法时，测量区域最小尺寸为1.2mx1.2m，最好是达到1.5mx1.5m};
4.2箱体材料
箱体材料多数为彩钢夹芯板，填充物有EPS板、XPS板、发泡聚氨醋或者其他保温材料，无论采用哪种夹芯板，其热阻值都不应小于3.5mZ}K/W，也就是板厚不宜小于150mm};
4.3热箱导流板
无论是防护热法的计量热箱内还是标定热箱法的热箱内，都应设置热量导流板。设置导流板的目的是将加热器产生的热量通过导流板的导流作用后使得热箱内形成一个均匀的温度场，使加热器所产生的热量能较为均匀地从被测试件的整个表面进行传递，计量热箱内外壁的温度差宜不大于0.50C。如果没有导流板，会导致靠近加热器附近的被测试件两表面温差过大，导致传热量比其他地方大、整个被测试件传热不均匀，造成测量准确度的下降，这种现象在测试低热阻试件时会更加明显。
4.4防护热箱法中防护热箱内温度场的控制
为达到更高的测量准确度，在进行测试时会将防护热箱和计量热箱内的空气温度设置相同，而由于受到设备尺寸大小的限制，防护热箱内的空间往往较小，此时要使防护热箱内的温度场达到均匀，必须使其内部空气达到充分的流动，必要时应设置多组循环风扇。另外，紧贴试件表面的鼻锥两侧面的温度差对测量准确度的影响也较大，防护热箱内的温度场越均匀，鼻锥两侧面的温度就越小，测量结果越准确。
4.5感温元件
常见的温度传感器有铜一康铜热电偶、铂电阻热电偶、半导体温度传感器。其中半导体温度传感器具有精度高、量程大和抗干扰能力强、稳定性强等优点，目前多数厂家在采用。温度传感器应具有防潮防水功能。
4.6控制仪表和控制软件
这是整套检测设备的核心所在，它直接决定设备的检测精度和可操作性，不同的厂家采用的仪表和软件都不相同。控制仪表有温度控制和功率控制两种，控制软件应满足以下功能:
(1)具有良好的人机对话功能，整个实验过程实行全自动控制。
(2)检测过程出现异常现象时，比如设备启动3h后冷室温度仍无法达到设定温度，计算机应停止整个检测过程并作相应提示。
(3)能快速(一般不超过4h)使冷、热箱内的空气温度达到设定温度并稳定。
(4)实现控温、计算、温度采集、打印测试记录、显示过程曲线等功能。人机对话窗口可逐一显示每点温度值，并具备自诊断功能，即任意一点温度传感器出现故障，计算机可自动排除该点产生的影响，并显示故障点位置，而不影响整个测试过程的正常进行。高6℃。
不同的墙体达到稳态传热的时间是不同的，但多数情况下其达到稳定的时间都需要持续24h以上，因此，完成一个墙体的测试需要2d左右的时间。判断一个墙体的传热是否会达到平衡状态，应至少在两个3h的测量周期内((12次的数据采集结果)其热功率、温度差、传热系数计算值的偏差值小于1%，且不是单方向变化，这说明传热已经趋于稳定状态。
5、结束语
建筑墙体传热系数测试比建筑门窗传热系数测试更为复杂，影响测试准确度的不确定因素也更多，因此，测试人员应掌握更多的热工知识。测试设备的性能对测试结果有较大影响，性能优良的测试设备能够更准确地控制计量箱壁和侧面迂回热损产生的热损失，大大地提高测试准确度。
参考文献
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