广东建材２０１３年第５期 质量控制与检测 外门窗保温性能检测的热流系数标定分析 林达愿廖文莹 （深圳市港嘉工程检测有限公司） 摘 要：本文用公式推导的方式分析了外门窗保温性能检测的热流系数标定时不同环境温度控制 的三种标定方式，同时阐述了不同季节环境宜采用不同的标定方式。总结出对于不同的标定方式其标 定结果存在差异，并通过实践证明了即便在同一季节采用同一标定方式，其标定结果仍然存在较大差 异。 ． 关键词：标定；热流系数；环境温度；季节环境；差异 １前言 外门窗检测基于稳定传热原理，采用标定热箱法检 测外门窗保温性能ｎ］。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑 冬季室内气候条件，另一侧为冷箱，模拟室外气候条件。 对外门窗试件开启缝采用透明塑料胶带双面密封，试件 热箱中电暖气的发热量，减去通过热箱外壁和试件框的 热损失，除以试件面积与两侧空气温度差的乘积，即可 计算出外门窗的传热系数。 ２标定的要求 对外门窗进行传热系数检测前，需先对热箱外壁热 与试件洞口之间的缝隙采用模塑聚苯乙烯泡沫塑料板 填充，并密封处理，在辐射、对流和传导三种热传递方式 的共同作用下，热量由热箱逐渐传递到冷箱，最终达到 热稳定状态，即使得试件两侧各自能保持稳定的空气温 度、气流速度和热辐射条件。在热稳定状态条件下，测量 流系数和试件框热流系数进行标定。根据标准《建筑外 门窗保温性能分级及检测方法））ＧＢ／Ｔ ８４８４—２００８要求， 应每年定期标定一次。标定试验时冷、热箱空气温度应 与保温性能试验时冷、热箱空气温度一致，通过改变环 境温度，实现两种不同工况的标定试验。 ３．６微生物法 器、再燃烧技术等技术联用可以有更高的脱硝效率。对 该技术是首先将氮氧化物由气相转移到液相或固 于脉冲电晕、微波、液膜和微生物等新技术的研究逐渐 相表面的液膜内，然后发生一系列的生化反应，最终微 成 热点，力争有所突破，实现工业应用。● 生物净化氮氧化物的过程。常用的微生物主要有硝化菌 和反硝化菌。整个脱硝过程的速率受氮氧化物种类的影 【参考文献】 响，不同氮氧化物的溶解性有较大差异，机理也不同 ］。 ［１］王广盛，赵显坤，桂永亮．工业锅炉ＮＯｘ污染及防治 ２）：５２—５４． 除此之外，使用该技术还需要额外提供微生物生长所需 ［Ｊ］．石油化工环境保护，２００３，２６（２］胡永峰，白永峰．ＳＣＲ法烟气脱硝技术在火电厂的应 的基质［３１］。美国学者研究发现该技术脱硝最适温度 ［Ｊ］．节能技术，２００７，１４２（２）：１５２—１５６． ３０￣４５℃，ｐＨ值为６．５～８．５，脱硝效率可达９９％。该脱 用［硝技术是近十多年发展起来的新型脱硝技术，由于微生 ［３］徐青，郑章靖．氮氧化物污染现状和控制措施［Ｊ］．安 物本身不易培养、繁殖，因此目前该技术未能推广和使 徽农业科学，２０１０，３８（２９）：１６３８８—１６３９１．［４］沈伯雄，孙幸福，王成东，等．再燃法烟气脱硝技术 用，仅限在实验室研究。 ． ・－上．，一 ［Ｊ］．化工环保，２００５，２５（２）：１１４—１１６． ４结束倍 ［５］贾艳艳．四角切圆燃煤锅炉超细煤粉再燃技术数值 氮氧化物是我国大气主要污染物之一，水泥工业氮 试验研究［Ｄ］．大连：大连理工大学，２００８． 氧化物的减排刻不容缓。目前水泥行业中氮氧化物的控 ［６］李芳，毕明树．燃煤过程中ＮＯｘ的生成机理及控制 制主要依靠低氮燃烧控制技术，但脱硝率较低；ＳＮＣＲ 技术［Ｊ］．工业锅炉，２００５，６：３２－３５． 技术目前在水泥行业已有应用，脱硝率不高；ＳＣＲ脱硝 ［７］弓学敏．燃煤机组脱硝技术的研究［Ｄ］．保定：华北 技术国内应用较少，但可以适用于脱硝标准严格的地 电力大学，２００９． 区。今后，ＳＮＣＲ技术与其它如ＳＣＲ脱硝技术、低氮燃烧 ［８］～Ｅ３１］略 一３３— 质量控制与检测 广东建材２０１３年第５期 传热系数检测时，要求热箱空气平均温度设定范围 设备采用另外方法处理方可实现。所以对于这种方 为１９℃～２ｌ℃，冷箱空气平均温度设定范围为－１９￣Ｃ～ 式，建议在冬天季节进行标定。 一２１℃。假设两次标定试验的热箱外壁内、外表面面积加 方式三，两种工况都为环境温度高于热箱空气平均 Ｔ４’，又由于Ｔ４－Ｔ３≥４．５Ｋ，Ｔ４’一Ｔ３’≥４．５Ｋ，Ｔ３’一Ｔ４’一 权平均温差分别为Ａ ０ 和Ａ ０ 则要求ｌ Ａ ０ Ｉ≥ 温度，即Ｔ１＞Ｔ２，且Ｔ１’＞Ｔ２’。 假定Ｔ４≈Ｔ１＞Ｔ１’≈ ４．５Ｋ，ｌ△０ ｌ，ｌ ９４．５Ｋ，ｌ Ａ ０ １一Ａ ０ ｌ，Ｉ＞９Ｋ。 ３标定方式分析 假设两种工况环境温度分别为Ｔ１和Ｔ１’，两种工 Ｔ３＋Ｔ４＞９Ｋ，推出２４．５℃≤Ｔ４’＜Ｔ４，Ｔ４一Ｔ４’＞ｇＫ，得至０ ２４．５℃≤Ｔｌ’＜Ｔ１，Ｔ１－Ｔ１’＞９Ｋ。即第一种工况环境温度 最低约为３３．５＂Ｃ，第二种工况环境温度最低约为 况热箱空气平均温度分别为Ｔ２和Ｔ２’，两种工况热箱 ２４．５℃。 外壁内表面面积加权平均温度分别为Ｔ３和Ｔ３’，两种 工况热箱外壁外表面面积加权平均温度分别为Ｔ４和 Ｔ４’。贝０有Ｔ２≈Ｔ２’，△０ １＝Ｔ３一Ｔ４，Ａ ０］，＝Ｔ３’一Ｔ４’。又 假定热箱外壁保温性能良好，则Ｔ２≈Ｔ２’≈Ｔ３≈Ｔ３’ ＝２０℃。 方式一，两种工况都为环境温度低于热箱空气平均 温度，即Ｔ１＜Ｔ２，且Ｔ１’＜Ｔ２’。假定Ｔ４￣Ｔ１＞Ｔ１’≈ Ｔ４’，又由于Ｔ３一Ｔ４≥４．５Ｋ，Ｔ３’一Ｔ４’≥４．５Ｋ，Ｔ３’一Ｔ４’一 Ｔ３＋Ｔ４＞９Ｋ，推出Ｔ４’＜Ｔ４≤１５．５＂Ｃ，Ｔ４－Ｔ４’＞９Ｋ，得到 Ｔ１’＜Ｔ１≤１５．５￣Ｃ，Ｔ卜Ｔ１’＞９Ｋ。即第一种工况环境温度 最高约为ｌ５．５℃，第二种工况环境温度最高约为 ６．５℃。 鉴于室内空调通常能够设定的最低温度为１６℃， 依靠空温不能满足该方式下的环境温度要求，所以 该种方式的标定一般只能选取在冬天季节进行，对于南 方某些冬天季节气温不低于６．５℃的热带地区，即使是 冬天季节也不应采用该种方式进行标定。 方式二，第一种工况为环境温度高于热箱空气平均 温度，第二种工况为环境温度低于热箱空气平均温度， 即Ｔ１＞Ｔ２，Ｔ１’＜Ｔ２’。假定Ｔ４≈Ｔｌ，Ｔ１’≈Ｔ４’，根据热传 递方式可知，Ｔ４＞Ｔ４’。又由于Ｔ４－Ｔ３≥４．５Ｋ，Ｔ３’－Ｔ４’≥ ４．５Ｋ，Ｔ４－Ｔ３＋Ｔ３’＿Ｔ４’＞９Ｋ，推出Ｔ４≥２４．５℃，Ｔ４’≤ １５．５￣Ｃ，Ｔ４－Ｔ４’＞９Ｋ，得到Ｔ１≥２４．５℃，Ｔ１’≤１５．５℃， Ｔ１－Ｔ１’＞９Ｋ。即第一种工况环境温度最低约为２４．５℃， 第二种工况环境温度最高约为１５．５℃。 目前，现有设备大部分都是采用该种方式进行标 定，第一种工况环境温度为２５℃，第二种工况环境温度 为１５℃。但是由于室内空调通常能够设定的最低温度 为１６℃，依靠空温Ｔ１≥２４．５℃能满足要求，而Ｔ１’ ≤１５．５℃在理论上似乎也能勉强满足要求，但是在实际 的标定实践中，在夏季炎热季节将室内空调设定为最低 温度１６℃，然而温湿度计显示的室内实际温度要高于 １６℃，无法实现Ｔ１’≤１５．５℃的环境温度，必须对温度 ——３４—— 对于这种方式，依靠兼有制冷和加热功能的空 温，可以在一年之中任何季节进行标定。但是出于节能 方面的考虑，夏季选用该种方式进行标定为宜。 ４标定的差异性 对于不同的季节环境宜采用不同的标定方式，而对 于以上介绍的三种标定方式，由于热箱外壁所处温度场 不同，造成热箱外壁传热的差异，使得在同一季节分别 利用三种标定方式进行标定，得到的热箱外壁热流系数 也存在差异。 本人于２０１１年１０月ｌ１日和２０１２年１０月１１日 同一季节同样采用方式二进行标定，第一工况环境温度 都为２５℃，第二工况环境温度都为１５℃，得到的热箱外 壁热流系数分别为７．０７０Ｗ／Ｋ、８．４８４Ｗ／Ｋ，试件框热流系 数分别为０．４６１Ｗ／Ｋ、０．６１８Ｗ／Ｋ。实践表明，若使用同一 种标定方式，在同一季节进行标定，得到的热箱外壁热 流系数和试件框热流系数也存在较大差异。 ５结论 （１）标定时对环境温度的控制可以采用如下三种方 式：两种工况都为环境温度低于热箱空气平均温度；一 种工况为环境温度高于热箱空气平均温度，另一种工况 为环境温度低于热箱空气平均温度；两种工况都为环境 温度高于热箱空气平均温度。这三种标定方式受季节环 境影响较大，当采用不同标定方式进行标定时，需选取 适宜的季节环境。 （２）标定结果存在差异性。不同季节环境宜采用不同 的标定方式，不同的标定方式其标定结果存在差异，即 便在同一季节采用同一标定方式，其标定结果仍然存在 差异。● 【参考文献】 ［１］建筑外门窗保温性能分级及检测方法，ＣＢ／Ｔ ８４８４－２００８，中国 标准出版社．
