关键词:建筑节能;热桥;测试基金项目:“十三五”国家重点研发计划子课题(2016YFC0700103-02)。
随着建筑节能的不断推广,环境保护、节约能源、改善居住条件等问题越来越引起相关学者的重视,目前节能建筑外围护结构设计普遍采取保温的方式,通过围护结构的耗热量减少,而通过热桥的耗热量却逐渐增加。由于热桥部位内表面温度较低,当该温度低于露点温度时会产生结露现象,易造成热桥部位墙体发霉。影响人们身体健康。当冷凝界面温度长时间低于0℃ 时,易产生冻胀现象,对建筑墙体造成损害。因此,热桥对建筑能耗,室内环境,建筑使用年限都会产生很大的影响。本文通过对建筑进行现场热桥测试,以指导接下来的施工工作,保证建筑具有更好的节能效果。
1 材料与方法
1.1 研究对象
本次测试所研究对象为上海地区某小区A、B两种户型的样板房。A类样板房,建筑总面积306.54m2,建筑高度7.6m。一层层高3.6m,建筑面积149.45m2;二层层高3.15m,建筑面积157.09m2;体形系数为0.8;墙体传热系数为0.51W/(m2·k);窗墙比为40%。B类样板房,建筑总面积310.84m2,建筑高度7.6m。一层层高3.6m;建筑面积154.96m2;二层层高3.15m;建筑面积155.88m2;体形系数为0,54;墙体传热系数为0.51 W/(m2·k);窗墙比为27%。
1.2 测试分析方法
本次测试采用福禄克TI32型红外热像仪,其主要技术指标如表1所示。
利用红外热像仪进行拍摄,寻找屋内所有热桥位置,通过测试并记录热桥位置处的温度范围,为之后的计算分析提供数据支持。
1.3 实验方案
本次测试的主要利用福禄克TI32型红外热像仪寻找热桥部位。同时考虑现有的测试条件以及天气状况,测试时间定为1d。建筑外围护结构红外探伤应避免阳光照射4h以上,本次检测在2016年1月6日23:30-24:30进行,当日日落时间为17:03,天气晴朗,满足测试要求。测试时先对建筑外表面进行全面扫描,寻找热桥部位,进一步对热桥进行精确拍照。同时根据所测数据验算室内外计算温度条件下热桥部位内表面温度,室内外计算温度条件下热桥部位内表面温度应按以下公式进行计算:
式中:
θ——室内外计算温度条件下热桥部位内表面温度,℃;
trm——室内平均温度,℃;
θim——测试期间热桥部位内表面温度逐时值的算术平均值;
tem——测试期间室外空气温度逐时值得算术平均值;
ti——室内计算温度,℃;
te——围护结构室外计算温度,℃。
2 测试结果研究
常见的热桥部位主要在墙体与墙体的连接处,墙体与阳台、楼板、屋面的连接处、墙体与洞口的分界处。因此本文主要对这些部位进行研究。如图1-5所示。
此处为卧室通往阳台的推拉门,推拉门顶部存在缝隙,存在热桥,最高点温度达16.7℃。
图1 A样板房二层阳台图2 A样板房楼板下缘
图3 A样板房楼板下缘
图4 B样板间一层外窗下缘
图5 B样板间西外墙检测发现,B样板间一层内凹处存在连续两处明显热桥,原因应为施工时保温材料接缝处搭接不紧密导致。
根据《民用建筑热工设计规范》,围护结构内表面温度不应低于在室内外计算温度条件下的室内空气露点温度。对于A、B类样板间,利用红外热像仪对所有热桥部位进行普测,找到温度最低处进行检测。利用所测数据,代入本文上述公式计算室内外计算温度条件下热桥部位内表面温度。经计算A类样板间θ=10.7℃;B类样板间θ=6.41℃。由计算结果可见A类样板房围护结构内表面温度高于室内外计算温度条件下的室内空气露点温度10.1℃;B类样板房围护结构内表面温度低于室内外计算温度条件下的室内空气露点温度,其中室内空气计算露点温度,按温度18℃、湿度60%时取得。
3 结论
依据《民用建筑热工设计规范》A类样板房符合相关标准,B类样板房不符合该标准,在实际施工的过程中应加强相关部位的保温处理。
在测试过程中很多墙角、门窗周围的红外热像图都反映出该位置温度偏低,在实际施工过程中要注意热桥部位的施工质量。
参考文献[1]张喜明,旷玉辉,于立强.瑞典及我国建筑节能现状与发展[J].建筑热能通风空调,2001(2):65-67.
[2]李玉洲.寒区加气混凝土自保温墙体热工性能测试及模拟分析[D].哈尔滨工业大学硕士学位论文,2013:5-12.
[3]郁文红.建筑节能的理论分析与应用研究[D].天津大学博士学位论文,2004:6-10.
[4]李国华,吴立新,吴淼.红外热像技术及其应用的研究进展[J].红外激光工程,2004(6):227-230.
[5]杨红,刘加平,何晓燕.墙体传热系数及热工缺陷红外热像现场检测技术研究.外墙保温应用技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[6]薛志勋.大庆市新建居住建筑节能效果测试与评价[D].东北石油大学硕士学位论文,2013.
[7]温华.多层建筑围护结构外墙角热桥传热分析[D].哈尔滨工业大学硕士学位论文,2007.
[8]中华人民共和国行业标准.《民用建筑热工设计规范》GB 5017693.北京:中国建筑工业出版社,1993.
作者简介段冠囡(1994—),女,辽宁盘锦人,硕士在读,主要研究方向为建筑供暖节能。