建筑节能的现场检测方法.ppt
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1、建筑节能的现场检测方法,主讲人:张 斌单 位:哈尔滨工业大学日 期:2023/10/13,主要内容,一、建筑节能进展及存在的主要问题二、关于居住建筑节能的现场检测,2023/10/13,2,3,2023/10/13,一、建筑节能进展及存在的主要问题,中国建筑节能的快速进展建筑节能的技术标准和技术规程日趋完善中国建筑节能取得的成效目前存在的主要问题与障碍推广节能供暖居住建筑的必要性居住建筑节能供暖情况分析,4,2023/10/13,中国建筑节能的快速进展,1980年代初期开展能耗调查、组织技术研究、确定80-81年通用标准设计为能耗基准线;1986年3月中国第一次制定并颁布节能30%的民用建筑节
2、能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ26-86),1986年8月1日施行,中国建筑节能的快速进展,1988年,开展建筑节能工程试验试点和示范1988年,分别在哈尔滨市、成都市和江苏省开展墙改与建筑节能试点;1992年,建设部在全国八个城市开展建筑节能试点工程工作;贯彻执行节能30%的民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ26-86);,5,2023/10/13,6,2023/10/13,中国建筑节能的快速进展,1994年开始有组织 有计划 有领导地制定建筑节能政策并组织实施开展建筑节能工作阶段;1994年,为了促进人类住区的可持续发展,根据中国政府实施中国21世纪议程和关于加强节能
3、工作的要求,建设部成立建设部节能工作协调组,建设部总工程师任组长,部内12个业务司局的领导参加;开始了中国政府有组织地制定建筑节能政策并组织实施的新阶段;地方政府也相应成立建筑节能管理机构;制定建筑节能“九五”计划和2010年规划目标,明确了中国建筑节能的政策;,7,2023/10/13,中国建筑节能的快速进展,1996年全面实施节能50%第二步目标的工作阶段1996年9月,召开第一次全国建筑节能工作会议;1999年11月,召开全国第二次建筑节能工作会议;提出了实施跨越式 发展的战略;2000年2月18日,建设部签发第76号部长令民用建筑节能管理规定,自2000年10月1日起施行。,8,202
4、3/10/13,建筑节能的技术标准和技术规程日趋完善,旅游旅馆建筑热工及空气调节节能设计标准GB50189-93民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ26-95工程设计节能技术暂行规定GBJ6-85既有建筑节能改造设计标准采暖居住建筑节能检验标准(JGJ132-2001)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准GB 50189-2005膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统外墙外保温施工技术规程 JGJ1442004绿色建筑技术导则绿色建筑评价标准,9,2023/10/13,中国建筑节能取得的成效,2004年以来,各级政府对建筑
5、节能重视程度日渐提高;建筑节能的公众意识普遍增强;建筑节能标准执行率快速提高;建筑节能取得显著经济社会环境效益;,10,2023/10/13,目前存在的主要问题与障碍,北方地区城市供热计量改革进展缓慢,影响建筑节能工作的整体进度;南方地区建筑模仿北方模式重围护结构轻遮阳,节能效率不高;冬冷夏热地区建筑设计盲目套用国外寒冷地区方案;农村建筑盲目追求城市模式,造成全社会建筑能耗增长过快;建筑节能设计与施工、质量监督、竣工验收脱节;公共建筑设计追求“新、奇、特”,管理粗放,已经成为浪费能源的“样板”;高耗能建材依然占主导地位,节能型的新型建筑体系与材料应用滞后;住宅二次装修施工造成巨大浪费;长江领域
6、推广不合理的能源供给模式将引发高能耗;可再生能源在建筑中的应用进展缓慢,11,2023/10/13,大型公建耗能水平是民用建筑的10-20倍,起了反面影响,“能源杀手式”建筑越来越多,12,2023/10/13,建筑节能技术起步晚,水平低的状况依然存在,与气候条件接近的西欧或北美国家相比,住宅的单位建筑面积采暖能耗高2-3倍;德国1938年的建筑热工要求墙体传热系数0.47(W/m2.K);(北京节能65%的标准要求0.65(W/m2.K),哈尔滨及牡丹江节能50%的标准要求0.52(W/m2.K).,13,2023/10/13,中国与西方发达国家建筑节能标准技术指标的比较,w/(m2k),1
7、4,2023/10/13,保温墙体的几种型式,外保温复合墙体:(粘接技术,脱落,热胀冷缩,保温材料老化等问题)内保温复合墙体:(热桥,占用使用面积,装修困难,防火等问题)中间夹层或填充保温材料复合墙体.(热桥,填充施工质量,墙体的整体性及抗震能力差等问题)轻质保温砌块墙体:(不加保温材料很难达标,热稳定性差等问题),15,2023/10/13,16,2023/10/13,17,2023/10/13,18,2023/10/13,节能目标,十一五期间建筑节能要承担全部节能任务的50%,即1.2亿吨标准煤;如果推行建筑节能,到2020年,我国建筑节能就可省出一个世界强国的总能耗,新建建筑节能 700
8、0万吨;既有建筑节能改造 1900万吨;大型公建节能运行 1100万吨;可再生能源 1000万吨;绿色照明 1000万吨=1.2亿吨标准煤,21,2023/10/13,推广节能供暖居住建筑的必要性,居住建筑合理、高效的使用能源,对减轻冬季日益严重的大气污染具有重要现实意义。按照中华人民共和国节约能源法的要求,居住建筑供暖能耗降低50%应从各个环节抓起,即从热源、输送管网及居住建筑本身来抓,其中供暖居住建筑的节能是关键环节。,22,2023/10/13,居住建筑节能供暖情况分析,以普通砖混结构为例,冬季一般住宅室内设计温度1618,高级住宅2022。住宅耗热量主要由以下几部分组成:通过门窗缝隙的
9、渗透耗热量约占25%,外围护结构传热耗热量约占75%,其中屋顶约占8%,外墙约占28%,楼梯间隔墙和门户约占10%,外窗约占18%,阳台门下部约占3%,地板约占8%。要实现住宅的节能目标,住宅的外围护结构要加强保温及气密性处理,现对住宅节能有关环节进行阐述。,23,2023/10/13,居住建筑节能供暖情况分析,外墙 按照标准,普通住宅外墙传热系数是节能住宅的3.6倍。在设计室温条件下,普通住宅外墙内表面温度低于标准要求,因而490 mm厚的砖外墙是造成北方地区冬季墙体结露、室内热工环境差的主要原因,所以应加强保温及墙改工作。就目前北方地区墙体的实际情况来看,在普通住宅中仍大量采用粘土砖,因而
10、要实现墙体的节能,需采用粘土砖及其他高热阻的材料组成的复合墙体可能是经济可行的办法之一。而北方大部分地区现采用外保温复合墙体,它是在外墙主体结构层的外表面粘贴高热阻性的保温材料,节能效果好,实践中,已大面积推广和使用。在490 mm 厚的粘土砖外部粘贴6070 mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板(要求密度大于18 kg/m3),可满足标准要求.,24,2023/10/13,居住建筑节能供暖情况分析,窗户 窗户是实现节能目标的关键部位之一,在普通住宅中传导热与冷风渗透引起的耗热量将高达43%,故应加强窗户的保温及密闭性。北方地区一般采用满足节能要求的高保温性塑钢窗(单框三玻或单框两玻一膜,传热系数2.5
11、0W/(m2k),气密性等级:III 级)。,25,2023/10/13,居住建筑节能供暖情况分析,屋顶 目前普通住宅屋顶的传热系数是节能住宅的1.54 倍.采用憎水性的膨胀珍珠岩块,厚160mm,其平均传热系数为0.48W/(m2k)。如果与普通住宅的屋顶相比,造价增加。,26,2023/10/13,居住建筑节能供暖情况分析,地板 地板是普通住宅保温隔热薄弱环节。节能住宅地板采用(地板下底面)粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板,接触室外空气的地板厚160mm,平均传热系数为0.29 W/(m2k);不供暖地下室上部地板厚90mm,平均传热系数0.49 W/(m2k)。,27,2023/10/13,居住建
12、筑节能供暖情况分析,地面 普通住宅非周边地面可满足节能住宅要求。对于从外墙内侧算起的2.0m 范围内的地面,即周边地面应采取保温措施,采用60mm塑性聚苯板。,主要内容,一、建筑节能进展及存在的主要问题二、关于居住建筑节能的现场检测,2023/10/13,28,二、关于居住建筑节能检验,29,2023/10/13,前言及术语建筑物单位采暖耗热量的检验建筑物室内平均温度建筑物围护结构主体部位传热系数检验建筑物围护结构热工缺陷建筑物围护结构热桥部位内表面温度,采暖供热系统室外管网水力平衡度采暖供热系统补水率采暖供热系统室外管网热输送效率采暖供热锅炉或换热站热效率检验采暖供热系统循环水泵的单位输热耗
13、电量检验小区单位采暖耗煤量检验建筑节能现场检测应注意的问题,30,2023/10/13,前言,根据建设部2004建标字第66号文的要求,标准编制组在广泛调查研究,认真总结我国在建筑热工检测和采暖供热系统测试诊断的实践经验,参考有关国际和国外的先进标准,并在广泛征求全国有关专家意见的基础上,在采暖居住建筑节能检验标准(JGJ132-2001)的基础上,扩大修订了本标准。为适应我国居住建筑节能检验的迫切要求,本次扩大修订在检验项目上共增加了6项(即建筑物外窗窗口整体气密性能、建筑物围护结构隔热性能、建筑物表面太阳辐射吸收系数、外窗遮阳设施、采暖供热锅炉或换热站热效率、采暖供热系统循环水泵的单位输热
14、耗电量),开发了动态法计算建筑物主体传热系数软件,完善了检验规则,增补了判定方法。本标准的主要技术内容是:1 总则;2 术语;3 一般规定;4 检测方法;5 检验规则;附录A 仪器仪表的性能要求;附录B建筑物外窗窗口整体气密性能的检测操作程序;附录C 室外气象参数的现场检测方法;附录D 建筑物外围护结构热工缺陷的检测流程。本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理,授权由主编单位负责具体解释,31,2023/10/13,术语,室内活动区域在室内居住空间内,由距地面或楼板分别为100mm和1800mm,距内墙内表面300mm,距外墙内表面或固定的采暖空调设备600mm的所有
15、平面所围成的区域。房间平均室温 室内活动区域内的平均空气温度户内平均室温 除厨房、卫生间、储物间、阳台和使用面积不大于5m2的空间外,由住户内所有其它房间的平均室温通过面积加权而得到的算术平均值。,32,2023/10/13,术语,建筑物平均室温 由三个以上(含三个)同属于某住宅楼的住户的户内平均室温通过面积加权而得到的算术平均值。小区平均室温由三栋以上(含三栋)同属于某小区的居住建筑的建筑平均室温通过面积加权而得到的算术平均值。外窗窗口单位面积空气渗透量 外窗窗口单位面积空气渗透量是指在额定窗内外压差为10Pa、外窗的所有可开启窗扇均已正常关闭的情况下,单位窗口面积单位时间内向室内或室外渗透
16、的标准状态下的空气量,单位为m3/m2.h。该渗透空气量中既包括经由窗本身的缝隙渗透的空气量,也包括经由外窗的安装施工缝隙渗透的空气量,它反映了外窗窗口渗入和渗出的综合特性,且规定渗入为正,渗出为负。红外热像仪 基于表面辐射温度原理,能产生热像的红外成像系统。,33,2023/10/13,术语,采暖供热系统正常运行工况 在水压试验合格的前提下,处于热态运行中的采暖供热系统满足以下诸条件时,则称该系统处于正常运行工况所有采暖管道和设备均处于供热状态;采暖供热系统补水量稳定;采暖供热系统采用定流量运行方式时,其循环水量为设计值的90110%;采暖供热系统采用变流量运行方式时,循环水泵的运行扬程为系
17、统设计值的80120%。,34,2023/10/13,术语,热桥 在型钢或钢筋混凝土梁(圈梁)、柱、窗口梁、窗台板、楼板等与外围护结构的结合部位,在室内外温差作用下,出现局部热流密集的现象。在室内采暖的情况下,该部位内表面温度较其它主体部位低,而在室内空调降温的情况下,该部位的内表面温度又较其它主体部位高。具有这种特征的部位,称为热桥。热工缺陷 围护结构若出现保温材料缺失、保温材料受潮或存在空气渗透的部位时,则称该围护结构在此部位存在热工缺陷。入住率居住建筑已入住的户数与该建筑物总户数之比。无因次。,35,2023/10/13,建筑物单位采暖耗热量的检验,36,2023/10/13,年采暖耗热
18、量指标,按照设定的计算条件,计算出的单位建筑面积在一个采暖期内所消耗的、需由室内采暖设备供给的热量,单位:MJ/m2.a。,37,2023/10/13,哈尔滨采暖期有关参数,哈尔滨市位于北纬45 41东经2637,严寒A类地区,年平均温度3.6,最冷月为1月,极限最低温度为-38.1,供热室外计算温度为-26,供暖期室外空气平均温度为-10.0,供暖天数为176天,按室内基准温度为18计算,供暖期度日数为4928(.d);按室内基准温度为16计算,供暖期度日数为4576(.d),耗热量指标21.9 W/m。,38,2023/10/13,影响建筑物单位采暖耗热量的几个主要因素,体形系数(建筑物体
19、形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比)。,在建筑物各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变条件下,单位采暖耗热量随体形系数成直线上升,低层和少单元住宅对节能不利;围护结构的传热系数,在建筑物轮廓尺寸和窗墙面积比不变条件下,单位采暖耗热量随围护结构的传热系数的降低而降低。采用高效保温墙体、屋顶和门窗等,节能效果显著;,39,2023/10/13,影响建筑物单位采暖耗热量的几个主要因素,窗墙面积比。在寒冷地区采用单层窗、严寒地区采用双层窗或双玻窗条件下,较大窗墙面积比,对节能不利;换气次数。提高门窗的气密性,换气次数由0.8次/h降低到0.5次/h,单位采暖耗热量降低10%左右;朝向。
20、多层住宅东西向的比南北向的,其单位采暖耗热量约增加5.5%.,40,2023/10/13,一般规定,居住建筑工程保修期期满前,必须对居住建筑物和集中采暖供热系统进行节能检验。检验的项目、方法和规则,应满足本标准的有关规定。节能检验应在下列有关技术文件准备齐全的基础上进行。审图机构对施工图节能设计部分的审查文件;由国家或地方有关部门认可并授权的检测机构出具的对从施工现场随机抽取的外门(或户门)、外窗及保温材料所作的性能检测报告(即门窗传热系数、玻璃及外窗的遮阳系数、玻璃及外窗的可见光透射系数、保温材料的导热系数、密度和强度);冷热源设备、循环水泵等的样本、产品合格证和性能检验报告;冷热源设备、循
21、环水泵、外门(或户门)、外窗及保温材料等生产厂商的质量管理体系认证书;墙体、屋面和采暖供热管道的保温施工工法;与本条第款相应的隐蔽工程的施工质量中间验收报告。,41,2023/10/13,一般规定,检测中使用的仪器仪表应在标定有效期内,并应具有法定计量部门出具的标定合格证或测试证书。除另有规定外,仪器仪表的性能指标应符合标准附录A的有关规定。从事节能检验的机构必须经国家或地方有关部门的批准,具体从事节能检验的人员必须事先经过专门培训,并取得有关行业主管部门颁发的上岗证。节能检验实施期间,一线检测人员队伍应保持稳定。居住建筑物所采用的冷热源为分户独立供应时,室内平均温度是否检验或何时检验应按合同
22、双方的协定执行。,42,2023/10/13,建筑物围护结构热工缺陷,43,2023/10/13,围护结构热工缺陷,建筑物围护结构热工缺陷检测,主要分为外表面热工缺陷、内表面热桥和内表面热工缺陷检测。建筑物围护结构热工缺陷采用红外热像仪进行检测,且宜按照附录D所示的热工缺陷检测流程进行检测。红外热像仪及其温度测量范围应符合现场测量要求。红外摄像仪传感器的使用波长应处在8.014.0 m之内,传感器分辨率不应低于0.1,其测量不确定度应小于0.5。红外热像仪的像素不应少于76800点。,44,2023/10/13,检测前宜具备下列资料,红外热像仪的性能和规格型建筑墙体的特征面层材料的辐射性能气候
23、因素 测试的可能性环境的影响 其他重要因素,45,2023/10/13,检测条件,检测应在建筑物供热(供冷)系统稳定运行后进行室外空气温度,检测前至少24h内的日平均温度与开始检测时相比,变化不应超过10;检测期间的平均温度与开始检测时相比,变化不应超过5。室内空气温度逐时值,检测期间与开始检测时相比,变化不应超过2。建筑围护结构两侧空气温差的逐时值,检测前至少24h内和检测期间,均不宜低于10。室外风速急剧变化时不宜进行检测。进行外围护结构内表面热工缺陷检测时,要避免灯光的直射,至少检测开始前12h,被检测的围护表面不应受到太阳直接辐射。,46,2023/10/13,检测条件,检测前,应采用
24、表面式温度计在所检测的围护结构表面上测出参照温度,以此调整红外热像仪的发射率,使红外热像仪的测定结果等于参照温度;应在与目标距离相等的不同方位扫描同一个部位,检查临近物体是否对被测的围护结构表面造成影响,必要时可采取遮挡措施或者关闭室内辐射源。建筑围护结构同一个部位的红外热谱图,不应少于4张。如果所拍摄的红外热谱图中,主体区域过小,应单独拍摄2张以上主体部位热谱图。所检测部位的热谱图,应用草图说明其所在位置,并应附上可见光照片。红外热谱图上应标明参照温度的位置和数据。,47,2023/10/13,围护结构内表面相对温差t,根据建筑物围护结构热桥部位内表面温度分布检测方案,首先用红外线热成像仪在
25、夜晚对被检测建筑进行普测,然后对可疑部位进行多次详细监测。通过检测两栋建筑均没有明显的热工缺陷,只是碧水山庄C6栋别墅个别点出现一些发霉现象,并且非常少。,热桥部位内表面温度分布的检测研究(举例),轻型木结构住宅节能检测(一层)红外成像测点编号图,热桥部位内表面温度分布的检测研究,轻型木结构住宅节能检测(二层)红外成像测点编号图,热桥部位内表面温度分布的检测研究,呼兰区碧水山庄C6栋别墅节能检测(一层)红外成像测点编号图,热桥部位内表面温度分布的检测研究,呼兰区碧水山庄C6栋别墅节能检测(二层)红外成像测点编号图,热桥部位内表面温度分布的检测研究,木结构办公区西北角红外热成像仪图及其对应位置,
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