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引言

 

墙体的热阻是表征建筑物隔热性能的一个重要参数，精确地测定墙体的热阻有助于准确估算通过围护结构的热量，从而有助于确定整个空间的空调负荷，为热舒适性设计、节能设计以及空调系统的选择提供可靠的依据。

 

对于体积比较小、形状规则的试件，在实验室中测量热阻的方法很多，主要有：

（1）如果试件的导热系数已知，只要测量出试件的厚度，根据公式 ，即可计算出试件的热阻。

（2）如果试件的导热系数未知，可由日本QTM-505导热系数测试仪先测出导热系数λ，再由公式 计算得出。

（3）双热流计平板导热仪测量法：“双热流计平板导热仪”是根据平壁稳定传热的原理制成的，当达到稳定传热状态时，满足如下关系：

 

 

只要测量出试件两表面的温度值t₁，t₂ ，以及通过试件的热流值q，就可以计算出试件热阻R的数值。

 

对于现场测量建筑物墙体的构造热阻，由于既不能拆下一部分墙体去测量它的厚度大小，也很难弄清楚墙体材料的精确组份，从而也就不能算出导热系数的数值，而且建筑物内、外的状态是瞬时变化的，墙体的传热是属于不稳定传热，因此，上述方法显然是行不通的。在实践中，通常是采用“保护热箱法”测量墙体的热阻，这种测量方法结构比较复杂，所用仪器设备比较多，安装热箱时费时费力，很不实用，而且测量过程受到的干扰因素较多，要得到一个比较准确的测量数据是困难的。为了改进“保护热箱法”的不足，简化其结构、提高测量的精确度，下面介绍测量墙体构造热阻的“双面热流计法”。

 

一、测试方法

 

1.测试对象、测点布置

测试点位于广州市天河区东北角汇景新城，测试房屋为三街七座102号单元房，呈东、西朝向。测点布置在北向一间房间的北面外墙上。

 

3.数据处理

i时刻墙体内、外表面的温差值为：

Δt_i=t_i1-t_i2

整个测试时间内的温差平均值为：

时刻通过墙体的热流为：

整个测试时间内通过墙体的热流平均值为：

式中til― 时刻墙体外表面的温度值℃

ti2― 时刻墙体内表面的温度值℃

qi1― 时刻通过墙体外表面热流值ｗ／ｍ2

qi2― 时刻通过墙体内表面热流值ｗ／ｍ2

k――整个测试时间内的时间跨度

  k=11×24×60=15840分钟

在整个测试时间内墙体的平均热阻值为：

由DC100数据采集仪记录的数据可以计算出： 

℃  ｗ／ｍ2

因此，墙体的构造热阻的平均值为：  

ｍ2·K／ｗ

二、测量值与理论值的比较

 

采用"双面热流计法"测得的墙体构造热阻值是否可信呢？下面先算出理论值，然后再作比较。

 

被测外墙热阻计算如下：

 

水泥砂浆的导热系数为0.93ｗ／ｍ·K，陶粒混凝土的导热系数取0.50ｗ／ｍ·K。防水涂料层的热阻略去不计。

 

水泥砂浆(外表面)

 ｍ2·K／ｗ

陶粒混凝土

 ｍ2·K／ｗ

水泥砂浆(内表面)

 ｍ2·K／ｗ

被测外墙的构造热阻值为：

相对误差为：

很明显，测量值R_测与理论值吻合较好，说明"双面热流计法"测得的墙体构造热阻值是可信的。

 

三、结语

 

"双面热流计法"测量墙体的构造热阻，得到了满意的结果。这种测量方法不仅操作简便、测试的准确度高，而且适用性很广。它既可测量小试件的热阻值，也可以测量大块材料的热阻；它既适用于稳定传热状态，又适用于不稳定传热状态。

 

 

参考文献:

1.柳孝图.建筑物理.中国建筑工业出版社.1991

2.刘岳超、张百庆等.建筑物理实验指导书.华南理工大学亚热带建筑研究室.1996