大連大學(xué)建筑環(huán)境測試技術(shù)14

2023/3/21建筑環(huán)境測試技術(shù)2節(jié)能的重大意義第8章熱量測量

2﹒分戶熱計量供熱商品化，按需供熱，減少能耗，保護(hù)環(huán)境。

1﹒熱流密度的測量熱流計法、熱箱法（P282）、紅外熱像儀法。測量以導(dǎo)熱方式傳遞的熱量,假定一維穩(wěn)定導(dǎo)熱。本章兩大部分內(nèi)容：8.1熱阻式熱流計3熱流傳感器系數(shù)C

若熱流傳感器的材料和幾何尺寸確定，只要測出熱流傳感器兩側(cè)的溫度差即可得到被測物體的熱流密度。(8.1.3)W/m2通過熱流傳感器的被測物體的熱流密度為：

工程中常用熱電偶測量溫差△t即4熱流傳感器系數(shù)C的物理意義：

當(dāng)熱流傳感器有單位熱電勢輸出時，垂直通過它的熱流密度。C值越小，測量靈敏度

。越高C值越小，越容易反映出小熱流的變化。相同的熱流量，C值越小，輸出電勢越大。5平板熱流傳感器結(jié)構(gòu)圖

平板熱流傳感器見圖8.1.1圖8.1.2熱電堆片示意圖6

將N支特性相同的熱電偶同向串聯(lián)后安裝在被測溫部位,產(chǎn)生的熱電動勢為N支熱電偶的熱電動勢的總和。靈敏度高，適于檢測微小的溫度變化。平均溫度為總熱電動勢除以N。AB圖8.1.2熱電堆片示意圖7熱流傳感器88.1.3、熱阻式熱流傳感器的安裝與使用誤差分析1.熱阻式熱流傳感器的安裝方法圖8.1.5

熱流傳感器的安裝方法

一般采用三種方法：如圖8.1.5

。埋入式表面粘貼式空間輻射式9保溫層管道熱流側(cè)頭圖8.1.7熱流傳感器在壁面和管道上的安裝方法熱流側(cè)頭被測放熱表面

熱流測頭可貼裝在被測物的表面如圖8.1.7

。但最好是埋在被測物體的內(nèi)部，避免受風(fēng)速變化，陽光照射等外界環(huán)境的影響。測頭表面與熱流方向垂直，保證測頭表面是等溫面。10圖8.1.6圓形截面管道保溫層的表面放熱狀況管道對于水平安裝的有均勻保溫層圓形管道，保溫層上部熱流密度比下部和側(cè)面大得多，測點的選擇最好在管道水平中心線夾角約為45或135°處，且多選幾個有代表性的點進(jìn)行平均值比較。112.熱阻式熱流傳感器的使用誤差分析(簡答)!!!!!

P281（1）熱流傳感器的熱阻的影響圖13.1.7保溫層的溫度場12（2）熱流傳感器的響應(yīng)時間

P27813.1.4（3）對流和輻射引起的誤差

熱流傳感器熱傳遞的穩(wěn)定過渡過程時間。尤其是對于粘貼式熱流傳感器。其他換熱過程對導(dǎo)熱過程的影響。氣候、環(huán)境、陽光等復(fù)雜因素的影響。2.熱阻式熱流傳感器的使用誤差分析(簡答)!!!!!

138.2熱量和冷量的測量

供暖按熱量計量收費的意義(簡答)1.供暖按熱量計量收費推動建筑節(jié)能。2.極大促進(jìn)環(huán)境保護(hù)3.推動供熱行業(yè)提高運行管理水平和推動技術(shù)進(jìn)步

戶用熱量表：測量一段時間內(nèi)通過設(shè)備或用戶的流體輸送的熱量。

目前供暖按熱量計量收費的手段148.2.1熱水熱量測量原理

在熱量表的實際應(yīng)用中，考慮到導(dǎo)熱介質(zhì)水是流動的，并且在不同壓力和溫度下水的比熱也是變化的，所以在具體應(yīng)用時，就形成了兩種常用的熱量計算方法，分別是：K系數(shù)法（歐洲）和焓差法。國內(nèi)熱量表產(chǎn)品大多數(shù)采用的是焓差法。(8.2.1)式中--流體吸收或放出熱量，W；--通過流體的體積流量，m3/s；--流進(jìn)、流出流體的焓,j/kg。--流體的密度，kg/m3

；15或?qū)懽髦苯屿什罘ǎ?/p>

在供回水溫差不大時，可將Cp看成常數(shù)。因此只要測得供回水溫差和熱水流量，即可得到熱水吸收或放出的熱量。則有：供水溫度回水溫度16熱水熱量計測量儀表通常由以下三個部分組成：8.2.2、熱水熱量計測量儀表的構(gòu)造?。。ê喆穑┮慌_流量計，用以測量經(jīng)熱交換的熱水流量；兩只溫度傳感器，分別測量供暖進(jìn)水和回水溫度；一臺積分儀，根據(jù)與其相連的流量計和溫度傳感器提供的流量和溫度數(shù)據(jù)，通過積算公式公式可計算出用戶從熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。17類型：根據(jù)外觀結(jié)構(gòu)：一體式和組合式根據(jù)流量計類型：機(jī)械式、超聲波式和電磁式

溫度敏感元件常采用鉑電阻Pt50或Pt100。流量傳感器可以選用渦輪流量計。18流量——熱交換系統(tǒng)的介質(zhì)流量，單位：m3/h進(jìn)水溫度——熱交換系統(tǒng)的進(jìn)水溫度，單位：℃回水溫度——熱交換系統(tǒng)的回水溫度，單位：℃壓力——熱交換系統(tǒng)的壓力，單位：Mpa

熱量表測量系統(tǒng)需采集的參數(shù)為得到熱量值，最終需要測量并引用如下4個參數(shù)：19P192管道內(nèi)流體壓力圖8.2.120

三、熱量表的應(yīng)用計量以水為媒介的熱交換系統(tǒng)釋放或吸收的熱量，既可用于分戶計量的采暖供熱系統(tǒng)，也可用于空調(diào)制冷系統(tǒng)。進(jìn)水關(guān)斷閥過濾器回水測溫球閥測溫球閥熱交換系統(tǒng)藍(lán)色標(biāo)簽紅色標(biāo)簽21大口徑熱量表熱量表22BCLR熱量表23重點掌握熱阻式熱流計和熱水熱量測量儀表的工作原理，適用條件和結(jié)構(gòu)特點。8.1熱阻式熱流計8.2熱量及冷量的測量第8章熱量測量24第9章建筑環(huán)境測量9.1空氣中氣體污染物的測量P195

概要介紹空氣中的有害氣體、環(huán)境放射性測量、環(huán)境噪聲測量的測定方法。各國普遍列入影響空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的污染物除顆粒物外，主要是一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、碳?xì)浠铩⒌趸?、甲醛、放射性污染等。一氧化碳和二氧化碳是室?nèi)外普遍存在的氣體污染物，與人體健康關(guān)系非常密切，它是衡量空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)。25CO：不完全燃燒產(chǎn)物，汽車發(fā)動機(jī)中燃燒時排放出大量的一氧化碳，空檔排氣時廢氣中一氧化碳高達(dá)12%。因之在交通路口車輛頻繁場所，空氣中一氧化碳有時高達(dá)62.5mg/m3。CO2：溫室氣體效應(yīng)。一氧化碳含量是大氣污染監(jiān)測最常見監(jiān)控指標(biāo)之一。測定空氣中一氧化碳主要是用儀器測量方法，有紅外線氣體分析法、氣相色譜法、電位法和汞置換法等。前三種方法應(yīng)用比較普遍。9.1.1一氧化碳和二氧化碳的測量26一、不分光吸收式紅外線氣體分析器

不分光紅外線氣體分析器采用氣體濾波紅外技術(shù)，依據(jù)氣體對紅外特定波長有選擇性吸收的原理設(shè)計而成。當(dāng)被測氣體通過受特征波長光照射的氣室時，被測組分（即一氧化碳或二氧化碳）吸收特征波長的光。吸收光能的多少與樣品中被測組分濃度有關(guān)。27對于特征波長光輻射的吸收，透射光強度與入射光強度、吸光組分濃度之間的關(guān)系遵從比爾定律：式中--透射的特征波長紅外光強度；--入射的特征波長紅外光強度；--被測組分對特征波長的吸收系數(shù)；--入射光透過被測樣品的光程；--樣品中被測組分的濃度。（9.1.1）紅外線氣體分析器的基本組成見圖9.1.1

。28紅外線氣體分析器一般由紅外輻射源、測量氣樣室、紅外探測裝置等組成。從紅外光源發(fā)出強度為I0的平行紅外線，被測組分選擇吸收其特征波長的輻射能，紅外線強度將減弱為I，紅外線通過吸收物質(zhì)前后強度的變化與被測組分濃度的關(guān)系服從朗伯—貝爾定律。切光片圖9.1.1I小—溫度低—壓力小—電容距離變化29紅外線氣體分析器被測氣體入口進(jìn)入分析器的什么位置？圖9.1.2309.1.2二氧化硫的測量一、庫侖滴定法將待測試液體與適當(dāng)?shù)碾姌O構(gòu)成一個化學(xué)電池，然后根據(jù)物質(zhì)的組成及含量與化學(xué)電池的某些電參量之間的計量關(guān)系進(jìn)行分析測試。31

恒電流庫侖滴定法—根據(jù)電解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的滴定劑所消耗的電量來計算被測物的含量的方法。圖9.1.3二、電導(dǎo)法溶液的電導(dǎo)率與溶液中電解質(zhì)的濃度有關(guān)。32噪聲：城市新公害。通常用“分貝”（db）做單位，來表示噪聲大小及對人的影響。分貝符號為“dB”，它是無量綱的，是噪聲測量中很重要的參量。40分貝是正常的環(huán)境聲音。9.4環(huán)境噪聲測量

噪聲對人體的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：33l.影響睡眠和休息。長期下去會引起失眠、耳鳴、多夢、疲勞無力、記憶力衰退等。

2.損害人的聽力。噪聲可以造成人體暫時性和持久性聽力損傷。一般來說，85分貝以下的噪聲不至于危害聽覺，而超過100分貝時，將有近一半的人耳聾。

3.引起人體其他疾病。一些實驗表明噪聲對人的神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)都有一定影響。長期噪聲污染可引起頭痛、驚慌、神經(jīng)過敏等。極強的噪聲（如170分貝）還會導(dǎo)致人死亡。

4.干擾人的正常工作和學(xué)習(xí)。當(dāng)噪聲低于60分貝時，對人的交談和思維幾乎不產(chǎn)生影響。當(dāng)噪聲高于90分貝時，交談和思維幾乎不能進(jìn)行，將嚴(yán)重影響人們的工作和學(xué)習(xí)。34一、聲級計

常用噪聲監(jiān)測測試儀器主要有:聲級計、聲頻譜分析儀、自動記錄儀、錄音機(jī)、實時分析儀。

聲級計是最基本的噪聲測量儀器，在把聲信號轉(zhuǎn)換成電信號時，可以模擬人耳對聲波反應(yīng)速度的時間特性；對高低頻有不同靈敏度的頻率特性以及不同響度時改變頻率特性的強度特性。因此，聲級計是一種主觀性的電子儀器。

聲級計是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)按照一定的頻率計權(quán)和時間計權(quán)測量聲壓級的儀器，它是聲學(xué)測量中最基本最常用的儀器，適用于室內(nèi)噪聲、環(huán)境保護(hù)、機(jī)器噪聲、建筑噪聲等各種噪聲測量。351.聲級計的工作原理

計權(quán)網(wǎng)絡(luò)----聲級計中設(shè)計了一種特殊濾波器。通過計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級，而稱計權(quán)聲壓級或計權(quán)聲級，簡稱聲級。通用的有A、B、C和D四種計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，即四種聲級。

由于噪聲量的大小與人的主觀感覺相關(guān)，因此噪聲測量中常模擬人耳對聲波反應(yīng)速度的時間特性直接反映噪聲量的大小，即按照等響度曲線（即對不同頻率的音頻信號進(jìn)行不同程度的衰減）以計權(quán)網(wǎng)絡(luò)計量聲壓級。36A計權(quán)聲級--模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性。

B計權(quán)聲級--模擬55～85dB的中等強度噪聲的頻率特性。

C計權(quán)聲級--模擬高強度噪聲的頻率特性。

D計權(quán)聲級--對噪聲參量模擬，專用飛機(jī)噪聲測量。

計權(quán)聲級

由于A網(wǎng)絡(luò)對高頻聲反應(yīng)敏感，對低頻聲衰減強，與人耳對噪聲的感覺最近，故在測定與舒適性環(huán)境相關(guān)的噪聲時，均采用A聲級作為評定指標(biāo)。37聲級計的工作原理聲級計的結(jié)構(gòu)如圖9.4.1。

聲級計的工作原理：聲壓大小經(jīng)傳聲器后轉(zhuǎn)換成電壓信號，此信號經(jīng)前置放大器放大后，最后從顯示儀上指示出聲壓級的分貝數(shù)值。聲波圖9.4.1聲級計工作方框圖。38AACAB濾波器聲級計傳聲器前置放大器計權(quán)網(wǎng)絡(luò)輸出放大器檢波器指示器輸出392.聲級計的分類

聲級計按整機(jī)靈敏度區(qū)分，有兩種：普通聲級計精密聲級計

近年來又有人將聲級計分為四類，即0型、1型、2型和3型。它們的精度分別為±0.4分貝、±0.7分貝、±1.0分貝和±1.5分貝。AWA5633D型聲級計AWA6270噪聲頻譜分析儀40世界上最小的聲級計

目前世界上最小的聲級計AWA5610P型積分聲級計和AWA5633P型聲級計，它們?nèi)坎捎觅N片式元件，體積僅為180×25×16（mm）,比一支鋼筆略粗一些，可插在上衣口袋中，重量僅為80克，使用和攜帶均非常方便。41二、噪聲測量方法

噪聲的測量是分析噪聲產(chǎn)生的原因，制定降低或消除噪聲措施必不可少的技術(shù)手段。

噪聲的測量方法隨著測量目的和要求而異。環(huán)境噪聲無論是空間的分布還是隨時間的變化都很復(fù)雜，要求檢測和控制的目的也不同，對不同的噪聲和要求應(yīng)采取不同的測量方法。

本專業(yè)遇到的通常是空調(diào)設(shè)備的噪聲測量，以及工業(yè)企業(yè)的噪聲測量。42幾個概念----聲功率、聲強和聲壓聲強（I）聲強是指單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位為W/s2。聲功率（W）聲功率是指單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測中，聲功率是指聲源總聲功率，單位為W。聲壓（p）聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。聲波是空氣分子有指向、有節(jié)律的運動。聲壓單位為Pa。43

測量聲功率的方法常用混響室法、消聲室法或半消聲室法以及現(xiàn)場法。

現(xiàn)場測量法一般是在機(jī)房或車間進(jìn)行，分直接測量和比較測量兩種。

直接測量方法是設(shè)想一包圍聲源的包絡(luò)面，如P320圖13.8.2所示

對尺寸較小的機(jī)組，設(shè)想聲源的包絡(luò)面可采用半球測量表面。44設(shè)備噪聲聲功率級測試方法—實驗測量時間：選擇環(huán)境聲壓級比較平穩(wěn)的時間段。測量條件：無雨，無雪，窗戶開啟，風(fēng)速小于5m/s。測量步驟：(1)在實驗臺上定好x、y、z軸。在圓點放好吸塵器（噪聲源）。(2)根據(jù)原理圖和測點位置如圖13.8.2定好10個測點。測點定位見表13.8.2。圖13.8.245(3)先測定背景噪聲，時間為一分種。

(4)測量定好的十個點的聲壓級，每個點各測量一分種，取其穩(wěn)定值。

(5)計算聲功率級，計算公式和方法見式（13.8.7），處理數(shù)據(jù)得出第一輪值。

(6)進(jìn)行第二輪，即重復(fù)測量十個點的聲壓級。

(7)比較兩輪得出的聲功率級，如果相差在3－5dB之內(nèi)，則測試（實驗）數(shù)據(jù)有效。

矩形六面體測量及測點位置的布置見圖13.8.3及表13.8.3。46小結(jié)了解室內(nèi)外有哪些氣態(tài)的有害物質(zhì)？熟悉講解的對一氧化碳、二氧化碳?xì)怏w的測量方法和基本原理。

本章重點掌握環(huán)境噪聲測量的測定方法。

熟悉聲級計，A、B、C和D四種計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對現(xiàn)場設(shè)備噪聲聲功率級的測試方法（半球法、矩形法）。47第10章其他參數(shù)測量10.1過?？諝庀禂?shù)測量P218

煙氣中的含氧量的測量的意義----環(huán)保、節(jié)能、充分燃燒、高效。煙氣在線監(jiān)測儀監(jiān)測儀主要包括：光學(xué)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)測量和控制系統(tǒng)一、煙氣在線監(jiān)測儀48監(jiān)測儀連接示意圖49二、氧化鋯法1989年能斯特（Nernst）發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的氧化鋯在高溫下呈現(xiàn)的離子導(dǎo)電現(xiàn)象。從此氧化鋯成為研究和開發(fā)應(yīng)用最普遍的一種固體電解質(zhì)。10.1.2氧化鋯氧量計P220能斯特是德國卓越的物理學(xué)家、物理化學(xué)家和化學(xué)史家50在一定溫度條件下，如果在二氧化鋯管狀陶瓷兩側(cè)的氣體中分別存在著不同的氧分壓(即氧濃度)時，二氧化鋯陶瓷內(nèi)部將產(chǎn)生一系列的反應(yīng)和