紅外熱像技術(shù)定量檢測(cè)建筑外墻熱工性能的研究

1、申請(qǐng)人：解國(guó)梁申請(qǐng)人：解國(guó)梁導(dǎo)導(dǎo) 師：申向東師：申向東2022-3-242報(bào)告組成報(bào)告組成5 5、研究技術(shù)路線和方法、研究技術(shù)路線和方法2022-3-2431.建筑節(jié)能是世界建筑發(fā)展的基本趨勢(shì)。建筑節(jié)能是世界建筑發(fā)展的基本趨勢(shì)。2.我國(guó)建筑能耗巨大，占能源消費(fèi)總量的我國(guó)建筑能耗巨大，占能源消費(fèi)總量的30%左右。左右。3.節(jié)能目標(biāo)不斷提高，對(duì)建筑節(jié)能檢測(cè)提出更節(jié)能目標(biāo)不斷提高，對(duì)建筑節(jié)能檢測(cè)提出更高要求。高要求。4.當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能檢測(cè)方法有諸多不足。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能檢測(cè)方法有諸多不足。2022-3-244 1.發(fā)展一種快速、準(zhǔn)確、操作方便的建筑節(jié)能檢發(fā)展一種快速、準(zhǔn)確、操作方便的建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)，從而

2、為建筑節(jié)能效果的評(píng)價(jià)提供一種可測(cè)技術(shù)，從而為建筑節(jié)能效果的評(píng)價(jià)提供一種可行的簡(jiǎn)便辦法，供有關(guān)質(zhì)量檢測(cè)部門進(jìn)行相關(guān)使行的簡(jiǎn)便辦法，供有關(guān)質(zhì)量檢測(cè)部門進(jìn)行相關(guān)使用時(shí)參考。用時(shí)參考。 2.節(jié)能測(cè)試是保證建筑過(guò)程節(jié)能質(zhì)量、綜合評(píng)價(jià)節(jié)能測(cè)試是保證建筑過(guò)程節(jié)能質(zhì)量、綜合評(píng)價(jià)建筑熱環(huán)境質(zhì)量與建筑物節(jié)能效果的重要手段。建筑熱環(huán)境質(zhì)量與建筑物節(jié)能效果的重要手段。掌握科學(xué)的、規(guī)范化的節(jié)能測(cè)試方法，對(duì)提高節(jié)掌握科學(xué)的、規(guī)范化的節(jié)能測(cè)試方法，對(duì)提高節(jié)能設(shè)計(jì)水平、保證節(jié)能質(zhì)量、取得全面的技術(shù)經(jīng)能設(shè)計(jì)水平、保證節(jié)能質(zhì)量、取得全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，具有重要意義。濟(jì)效果，具有重要意義。2022-3-2452022-3-246

3、1.闡述紅外熱像檢測(cè)原理和紅外熱像儀闡述紅外熱像檢測(cè)原理和紅外熱像儀IR FLEXCAM T TI45的的結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方法及分析軟件結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方法及分析軟件SmartView(TM)處理紅外熱像圖的具處理紅外熱像圖的具體功能。體功能。 2. 對(duì)大慶市典型建筑的節(jié)能狀況進(jìn)行紅外熱像檢測(cè)，并對(duì)所獲得對(duì)大慶市典型建筑的節(jié)能狀況進(jìn)行紅外熱像檢測(cè)，并對(duì)所獲得的紅外熱像圖像進(jìn)行分析處理。的紅外熱像圖像進(jìn)行分析處理。 3.對(duì)墻體傳熱過(guò)程進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)出計(jì)算墻體主要熱工參數(shù)對(duì)墻體傳熱過(guò)程進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)出計(jì)算墻體主要熱工參數(shù)的理論公式。的理論公式。 4.對(duì)典型建筑外墻進(jìn)行紅外熱像測(cè)試，進(jìn)行定量化分析，并與

4、熱對(duì)典型建筑外墻進(jìn)行紅外熱像測(cè)試，進(jìn)行定量化分析，并與熱流計(jì)法測(cè)試結(jié)果相比較。流計(jì)法測(cè)試結(jié)果相比較。 5.提出對(duì)大規(guī)模住宅小區(qū)，建筑群用紅外熱像儀定量檢測(cè)的節(jié)能提出對(duì)大規(guī)模住宅小區(qū)，建筑群用紅外熱像儀定量檢測(cè)的節(jié)能檢測(cè)方法。檢測(cè)方法。2022-3-24選定典型建筑選定典型建筑紅外熱像法紅外熱像法對(duì)比對(duì)比分析紅外熱像法分析紅外熱像法可行性可行性熱流計(jì)法熱流計(jì)法傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K熱流計(jì)熱流計(jì)傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K紅外紅外2022-3-2481.2008年年9月月2009年年12月：課程學(xué)習(xí)；月：課程學(xué)習(xí)；2.2009年年9月月2010年年2月：查文獻(xiàn)，選擇研月：查文獻(xiàn)，選擇研究問(wèn)題；究問(wèn)題；3.201

5、0年年3月月2010年年12月：實(shí)驗(yàn)研究；月：實(shí)驗(yàn)研究；4.2010年年9月月2011年年3月，準(zhǔn)備學(xué)位論文及月，準(zhǔn)備學(xué)位論文及答辯答辯 。2022-3-249 熱流計(jì)法是目前國(guó)內(nèi)外常用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法熱流計(jì)法是目前國(guó)內(nèi)外常用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建筑構(gòu)件熱阻和傳熱系數(shù)的建筑構(gòu)件熱阻和傳熱系數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量(ISO9869)，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)建筑圍建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱流和溫度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱流和溫度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試(ASTMC1046-95)和和由現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)確定建筑由現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)確定建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱阻圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱阻(ASTMC1155-95)都對(duì)都對(duì)熱流計(jì)測(cè)試方法做了詳細(xì)規(guī)定。熱流

6、計(jì)測(cè)試方法做了詳細(xì)規(guī)定。2022-3-24102022-3-2411CET-TR21wRRRi1KE-熱流計(jì)讀數(shù)（熱流計(jì)讀數(shù)（mv）;C-熱流計(jì)側(cè)頭系數(shù)熱流計(jì)側(cè)頭系數(shù)2022-3-2412局限性：局限性： 1.受季節(jié)限制，只能在采暖期測(cè)試；受季節(jié)限制，只能在采暖期測(cè)試； 2.檢測(cè)周期長(zhǎng)，不少于檢測(cè)周期長(zhǎng)，不少于96h； 3.以點(diǎn)帶面，受被測(cè)點(diǎn)的熱工缺陷影響大以點(diǎn)帶面，受被測(cè)點(diǎn)的熱工缺陷影響大。 4.適合串聯(lián)勻質(zhì)墻體，對(duì)于并聯(lián)空心砌塊測(cè)適合串聯(lián)勻質(zhì)墻體，對(duì)于并聯(lián)空心砌塊測(cè)量困難。量困難。 熱箱法作為實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)建筑構(gòu)件熱工性能熱箱法作為實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)建筑構(gòu)件熱工性能的方法使用由來(lái)已久的方法使用由來(lái)已久

7、,發(fā)展較為成熟發(fā)展較為成熟,并頒布并頒布有國(guó)際、國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際、國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn),但用來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)但用來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)建筑物熱阻或傳熱系數(shù)的熱箱法還處于研建筑物熱阻或傳熱系數(shù)的熱箱法還處于研究當(dāng)中。究當(dāng)中。2022-3-24132022-3-2414)(eiTTAQkQ-通過(guò)試件功率，通過(guò)試件功率，W;A-熱箱開(kāi)口面積，熱箱開(kāi)口面積，m2;Ti-熱箱空氣溫度，熱箱空氣溫度，；Te-室外空氣溫度，室外空氣溫度，。2022-3-2415局限性局限性： 1.不能測(cè)試熱橋及不規(guī)則部位；不能測(cè)試熱橋及不規(guī)則部位； 2.檢測(cè)需要的儀器設(shè)備多，安裝搬運(yùn)的工作量大；檢測(cè)需要的儀器設(shè)備多，安裝搬運(yùn)的工作量大； 3.

8、消除誤差較困難，環(huán)境在變，標(biāo)定熱箱不適宜；消除誤差較困難，環(huán)境在變，標(biāo)定熱箱不適宜； 4.為滿足一維傳熱假定，加熱面的高和寬至少為墻厚為滿足一維傳熱假定，加熱面的高和寬至少為墻厚8-10倍，即熱箱加熱面的高、寬至少倍，即熱箱加熱面的高、寬至少2m以上，現(xiàn)場(chǎng)檢以上，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)難以實(shí)現(xiàn)。測(cè)難以實(shí)現(xiàn)。2022-3-2416基本原理與熱流計(jì)法基本原理與熱流計(jì)法相同相同,它利用控溫箱它利用控溫箱控制溫度控制溫度,模擬采暖模擬采暖期建筑物的熱工狀況期建筑物的熱工狀況,用熱流計(jì)法測(cè)定被用熱流計(jì)法測(cè)定被測(cè)對(duì)象的傳熱系數(shù)。測(cè)對(duì)象的傳熱系數(shù)。甘肅省建材甘肅省建材科研設(shè)計(jì)院科研設(shè)計(jì)院 田斌守田斌守2022-3-241

9、7常功率平面熱源法是非穩(wěn)態(tài)法中一種比較常用的方法常功率平面熱源法是非穩(wěn)態(tài)法中一種比較常用的方法 。其現(xiàn)場(chǎng)。其現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法是在墻體內(nèi)表面人為地加上一個(gè)合適的平面恒定熱檢測(cè)的方法是在墻體內(nèi)表面人為地加上一個(gè)合適的平面恒定熱源源,對(duì)墻體進(jìn)行一定時(shí)間的加熱對(duì)墻體進(jìn)行一定時(shí)間的加熱,通過(guò)測(cè)定墻體內(nèi)外表面的溫度響通過(guò)測(cè)定墻體內(nèi)外表面的溫度響應(yīng)來(lái)辨識(shí)出墻體的傳熱系數(shù)應(yīng)來(lái)辨識(shí)出墻體的傳熱系數(shù),該系統(tǒng)一般用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法仿該系統(tǒng)一般用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法仿真求解。真求解。 同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué) 黃崢黃崢局限性：局限性：1.工作技術(shù)性要求高，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試適用性有待研究；工作技術(shù)性要求高，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試適用性有待研究；2.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)

10、試需大量后續(xù)工作，包括設(shè)備開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)編程等?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需大量后續(xù)工作，包括設(shè)備開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)編程等。 在自然界中，任何高于絕對(duì)零度（在自然界中，任何高于絕對(duì)零度（-273 ）的物）的物體都是紅外輻射源，紅外線的輻射特性就是紅外體都是紅外輻射源，紅外線的輻射特性就是紅外熱像法的理論依據(jù)和檢測(cè)技術(shù)的重要物理基礎(chǔ)。熱像法的理論依據(jù)和檢測(cè)技術(shù)的重要物理基礎(chǔ)。紅外熱像儀利用紅外掃描原理可測(cè)量物體表面溫紅外熱像儀利用紅外掃描原理可測(cè)量物體表面溫度分布，即熱像圖或溫度圖。熱像圖的每一點(diǎn)對(duì)度分布，即熱像圖或溫度圖。熱像圖的每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)一定的溫度，可根據(jù)顏色的深淺判讀溫度的高應(yīng)一定的溫度，可根據(jù)顏色的深淺判讀溫度的高低

11、，相同顏色表示溫度相同。低，相同顏色表示溫度相同。2022-3-24182022-3-2419優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1.直觀顯示物體表面溫度場(chǎng)；直觀顯示物體表面溫度場(chǎng)； 2.溫度分辨率高；溫度分辨率高； 3.可采用多種方式顯示；可采用多種方式顯示； 4.可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算機(jī)可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算機(jī)處理；處理； 5.非接觸測(cè)量。非接觸測(cè)量。2022-3-2420實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)NJ-dry3001導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀熱系數(shù)測(cè)定儀-導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù) （單位（單位:w/mk）-材料厚度（單位：材料厚度（單位：m)2022-3-2421w22111RRkiii K-被測(cè)物的傳熱系數(shù)被測(cè)物的傳熱系數(shù), W/(m2K) ；Ri-被測(cè)物內(nèi)表面換熱阻被測(cè)物內(nèi)表面換熱阻,m2k/w；Rw-被測(cè)物外表面換熱阻被測(cè)物外表面換熱阻, m2k/w。1.選定代表性測(cè)區(qū)；選定代表性測(cè)區(qū)；2.拍攝紅外熱像圖，同時(shí)測(cè)定室內(nèi)、外溫度拍攝紅外熱像圖，同時(shí)測(cè)定室內(nèi)、外溫度ti及及to；3.用熱像圖分析軟件用熱像圖分析軟件