建筑外墙节能检测技术探究

　　摘要：随着可持续发展的逐步推进，为了顺应科学发展观的相关理念，节能建筑开始大力兴建，对其外墙节能检测技术的研究也日益广泛。文章阐述了建筑外墙节能相关现状，基于红外热像法，探讨了建筑外墙节能检测技术相关应用。
　　关键词：建筑工程，外墙节能，检测技术，红外热线法
　　建筑节能就是在保证和提高建筑舒适性的条件下,通过节能设计和具体实施,达到合理利用能源,提高能源利用效率的目的。实施建筑节能既是贯彻实施可持续发展战略的重要方面,也是改善居民居住条件,提高住宅建设内在质量的重要方面。当前形势下，建筑外墙节能技术应用最为广泛，因此对其节能检测效果的评价，是当前研究的热点。
　　1当前形势下外墙节能现状概述
　　“九五”以来，住宅建设进入高速发展的增长期，城市居民的居住水平有了显著提高，而与之相伴的是，住宅的使用能耗也在逐年增长，造成的一系列环境问题将最终影响住宅建设的可持续发展。因此加快住宅产业现代化、推进住宅建筑节能，对促进住宅建设可持续发展具有相当重要的意义。我国与同纬度许多发达国家相比，冬天气候更冷，夏天气候较热，南方空气湿度还很高。在这种湿热环境下，我国房屋的保温隔热性能，却要比发达国家差得多。墙体、屋顶和门窗单位面积的传热量，为气候条件接近的发达国家的2-5倍左右；很多空调建筑也没有采取必要的保温隔热措施。建筑用能浪费极端严重，现在建筑能耗已占我国能源消费总量近四分之一，其增长速度还将大大超过“八五”计划期间能源生产可能增长的速度。如果放任这种高耗能建筑持续发展下去，能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不组织大规模的旧房节能改造工作，耗费更多的人力物力。因此，开展建筑节能工作已迫在眉睫。
　　所谓外墙外保温，是指在垂直外墙的外表面上建造保温层，该外墙用砖或混凝土建造。该保温层对于外墙的保温效能增加明显，其热阻值要超过1M2K／W。由于从外侧保温，其构造必须满足水密性、抗风压以及温湿度变化的要求，不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞作用，还能与相邻部位(如门窗洞口、穿墙管道等)之间以及在边角处以及面层装饰等方面，均得到适当的处理。不同的外保温体系，其材料、构造和施工都有一定的差别。
　　外墙外保温体
　　系大体有如下部分组成：1）保温层。应采用热阻值高，即导热系数小的高效保温材料，其导热系数一般小于0.05W／m•K。根据设计计算，具有一定厚度，以满足节能标准对该地区墙体的保温要求。此外保温材料的吸湿率要低，而且粘结性能要好，为了使所用的粘结剂及其表层的应力尽可能减少，对于保温材料，一方面要用收缩率小的产品。2）保温板的固定。不同的外保温体系，采用的固定保温板的方法各有不同。有的将保温板粘结或钉固在待改造的既有公共建筑外墙的基底上，有的为两者结合，以粘结为主，或以钉固为主。为使保温板粘结良好，往往先在待改造的既有商业建筑的外墙外表面上涂抹界面层。为保温板在粘结剂固化期间的稳定性，有的体系用机械的方法作临时固定，一般用塑料钉钉固。超轻保温浆料可直接涂抹在待改造的商业建筑的外墙外表面上。3）面层。薄型抹灰面层为在保温层的所有外表面上涂抹聚合物水泥胶浆。直接涂于保温层上的为底涂层，厚度大约为4—7mm，内部包覆有加强材料。
　　2建筑外墙节能检测技术应用
　　毫无疑问，建筑外墙具备一定的节能效果，但是为了定量评价外墙节能效果，必须采取一定的检测技术来评价外墙节能效果。
　　2.1外墙保温检测
　　外墙保温系统的节能检测主要包括系统耐候性试验、系统抗风载性能试验、系统抗冲击性能试验、抗拉强度试验和传热系数测定试验等。而在当前的建筑节能检测中,主要技术是能够快速准确地测定建筑外围护结构的热工性能,即得出外围护结构的传热系数。根据公式R=Δt/q可知,只要测量出外墙内外表面的温差值Δt和通过外墙的热流值q就可以计算出墙体的热阻值R。然而存在的问题是:一方面由于墙体的传热是属于不稳定传热,在同一时刻所测得的温度值和热流值,实际上由于温度波的时间延迟,两者在时间上不吻合;另一方面,由于墙体的蓄热作用,由外表面进入墙体内部的热流值与同一时刻由墙体内部流过内表面的热流不一致。当出现这样问题时,必须注意：1)当室外空气温度周期变化时,墙体内外表面和墙体内部的温度变化也都是呈周期性变化,外墙围护结构对室外温度波产生衰减和延迟两个作用。2)外墙的传热特性与材料层的排列次序、材料的蓄热系数,以及围护结构的热惰性指标有关系。热惰性指标越大,室外温度波被减弱的程度越大。材料的蓄热系数越大,其抵抗温度波动的能力越强,因此,将蓄热系数大的材料布置在外墙内侧,可以提高室内热稳定性。
　　2.2建筑外墙红外线检测技术应用
　　1）检测原理
　　阳光发出的辐射中除可见光外,在光谱中还有一种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线,自然界中所有的物体均发射红外线辐射。一个绝对温度为T的黑体,单位表面积在波长λ附近单位波长间隔内向整个半球空间发射的辐射功率,简称光谱辐射率Wλ与波长λ、温度T满足：，其中，C1=3.742×10-16W•m2,C2=1.4388×10-2m•K。节能建筑工程外保温墙表面因阳光辐射、环境温度变化而变化,而表面温度T与外保温墙的结构、材料、施工等具有紧密的相关性,因此红外热像法可以通过合适红外仪及专用电脑软件,对外保温墙表面温度场进行探测和处理分析,即可评价节能工程外保温墙的质量。
　　红外法主要是应用红外热像仪进行检测，红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形，反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号，通过电视屏或监测器显示红外热像图。
　　2）检测应用
　　红外热像法应用于节能建筑工程检测尚属试用新技术,在定性普查中是一种行之有效的检测方法,有其不可替代的作用。目前红外热像仪,由于核心技术的限制,仪器主要依赖进口,暂时国内除大的科研院能开展本项工作外,还未普及实用。随着节能工程的普及,方法日益完善以及国内仪器技术的发展,相信本方法将会被迅速推广应用。节能建筑红外热像检测新技术研究的是工程表面的温度场,其核心是表面的温度场的相对温差变法,研究相对的局部高低温,不是表面的绝对温度场,因此大大提供了工作方便,一般除了雨雾天、大风天外都可以工作。红外热像仪应用建筑工程,不仅可以用于了节能建筑外保温墙的检测，对节能建筑内保温墙、建筑外饰墙粘贴空鼓等检测也适用。条件允许节能建筑对室内进行人工加温或降温,用红外仪在节能建筑外表面可以更直观的发现到热工缺陷存在的部位。实际工作中保护层的均匀性、墙体的均匀性、周围环境、天气、测验时段等等都有影响,因此对检测工程师的技术、经验都有较高要求。[!--empirenews.page--]
　　3结语
　　建筑外墙节能检测技术，是为了评价外墙节能效果，只有充分分析外墙节能施工技术，才能利用节能检测技术分析其检测原理，才能精确评价外墙节能的效果。红外热像法在建筑外墙节能检测还属于比较新型的检查技术，随着各种技术的成熟，相信红外热像法在建筑外墙检测中的应用会越来越广泛和精确。
　　参考文献：
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　　[3]田斌守.建筑节能现场检测围护结构传热系数的讨论[J].墙材革新与建筑节能，2003,(11)：42—44.

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