一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法
阅读说明：本技术 一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法 (Building envelope heat transfer coefficient measuring device and method ) 是由 林少芳 陈善宁 丁大 蓝学威 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法,其包括包括热箱、用于控制热箱温度的温度控制器、若干个分别用于检测建筑围护结构内外两侧温度的温度传感器、用于收集温度数据的数据采集分析仪器以及抽气机；所述热箱外周固定套设有吸附板,所述吸附板的吸附面与热箱的检测面平齐,所述吸附板的吸附面开设有吸附腔,所述吸附腔环绕于热箱的检测面周侧；所述抽气机与所述吸附腔连通,所述抽气机用于将吸附腔内的气体抽出。本发明具有降低对围护结构表面造成损害程度的效果。(The invention discloses a device and a method for measuring heat transfer coefficient of a building envelope structure, which comprises a hot box, a temperature controller for controlling the temperature of the hot box, a plurality of temperature sensors for detecting the temperature of the inner side and the outer side of the building envelope structure respectively, a data acquisition and analysis instrument for collecting temperature data and an air extractor; the periphery of the hot box is fixedly sleeved with an adsorption plate, the adsorption surface of the adsorption plate is flush with the detection surface of the hot box, the adsorption surface of the adsorption plate is provided with an adsorption cavity, and the adsorption cavity surrounds the periphery of the detection surface of the hot box; the air pump is communicated with the adsorption cavity and used for pumping out gas in the adsorption cavity. The invention has the effect of reducing the damage degree to the surface of the building envelope.)
技术领域
本发明涉及热学检测仪器的技术领域，尤其是涉及一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法。
背景技术
建筑围护结构的保温隔热性能是影响建筑能耗的主要内在因素 ,提高建筑围护结构的保温隔热性能是节约采暖、空调能耗的关键环节,建筑围护结构的热工性能也是评价建筑能耗的重要指标。
相关技术中，建筑围护结构传热系数现场检测装置由控制建筑室内测试环境的热箱、热流温度传感器、温度控制器和数据采集分析仪器4个部分组成,热箱由铝合金制成,内部用保温材料保温，热箱内布置有电加热带,热箱内温度由温控器控制,为使热箱内温度均匀，箱内设置有若千个小功率轴流风扇和铝制均热板,通过风扇运转使箱内温度均匀,同时均热板能够使围护结构壁面受热均匀,且可以阻挡轴流风扇运转时对温度和热流传感器的影响，热箱内设置有热流计，用于测量热流密度。箱体上焊有4个固定耳,用膨胀螺丝固定在围护结构上,箱体四周贴上保温密封胶条，防止箱体和围护结构接触部位漏热。
综上所述，通过膨胀螺钉将热箱固定在围护结构上，容易对围护结构表面产生孔洞，从而对围护结构表面造成破坏，因此仍有改进空间。
发明内容
为了降低对围护结构表面造成损害程度，本发明提供一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法。
本发明提供的一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法采用如下的技术方案：
一种建筑围护结构传热系数测定装置，包括热箱、用于控制热箱温度的温度控制器、若干个分别用于检测建筑围护结构内外两侧温度的温度传感器、用于收集温度数据的数据采集分析仪器以及抽气机；所述热箱外周固定套设有吸附板，所述吸附板的吸附面与热箱的检测面平齐，所述吸附板的吸附面开设有吸附腔，所述吸附腔环绕于热箱的检测面周侧；所述抽气机与所述吸附腔连通，所述抽气机用于将吸附腔内的气体抽出。
通过用抽气机将吸附腔内的气体抽出，实现吸附腔呈真空状态，并将吸附板紧紧吸附在建筑围护结构的外侧，达到固定热箱的目的，避免了膨胀螺钉的使用，有利于降低对围护结构表面造成损害程度。
优选的，所述吸附板的吸附面设置有两个橡胶圈，两个所述橡胶圈分别环绕设置在吸附腔开口的外圈边缘以及吸附腔开口的内圈边缘。
通过采用上述技术方案，当吸附腔内的空气被抽出后，吸附板紧紧吸附在建筑围护结构外侧，并迫使橡胶圈压紧建筑围护结构外侧，两条橡胶圈起到双层防护作用，有利于减少热量散失。
优选的，所述建筑围护结构传热系数测定装置还包括收纳箱，所述收纳箱用于收纳存放热箱、温度控制器、数据采集分析仪器以及抽气机。
由于测定传热系数的相关仪器数量较多，将相关仪器存放在一起，有利于减少设备遗漏的情况发生。
优选的，所述收纳箱上端开口，收纳箱开口边缘铰接有封盖，所述封盖用于开闭收纳箱开口，所述收纳箱内底壁垂直设置有若干支撑柱，当所述封盖封闭收纳箱开口时，若干所述支撑柱抵住封盖内侧。
通过采用上述技术方案，支撑柱为封盖提供支撑力，有利于降低封盖受压变形的概率。
优选的，若干所述支撑柱在收纳箱内圈成若干存放位，若干存放位分别用于存放热箱、温度控制器、抽气机以及数据采集分析仪器。
通过采用上述技术方案，支撑柱对各设备起到限位作用，有利于防止在运输时发生移位的情况，避免设备发生相互碰撞。
优选的，所述支撑柱外周面开设有容纳槽，所述容纳槽从支撑柱的一端螺旋盘绕至支撑柱的另一端。
通过采用上述技术方案，由于仪器电线较多，存放时容易出现相互缠绕的问题，对电线进行收纳时，电线可缠绕在支撑柱外周侧，并将电线的两端嵌在容纳槽内，避免各组电线松散而相互缠绕的情况。
优选的，所述收纳箱内底壁开设有若干均匀分布的第一螺纹孔，所述支撑柱一端设置螺纹头，所述支撑柱与收纳箱之间通过螺纹头与螺纹孔的螺纹连接实现固定；所述支撑柱远离螺纹头的一端开设有第二螺纹孔，当进行传热系数检测时，若干所述支撑柱首尾相连组成支撑杆，相邻所述支撑柱之间通过螺纹头与第二螺纹孔螺纹连接实现固定，所述支撑杆上端抵住收纳箱下侧。
通过采用上述技术方案，操作人员可根据检测高度决定支撑杆长度，支撑杆在热箱下方为热箱提供支撑力，有利于提高热箱稳固性。
一种建筑围护结构传热系数测定装置的测定方法，包括以下步骤：
S1：检测准备：将位于热箱检测面的温度传感器贴于建筑围护结构的外侧，将独立在热箱外部的温度传感器贴于建筑围护结构的内侧；
S2：热箱安装：将吸附板的吸附面的橡胶圈贴合于建筑围护结构的外侧；接着启动抽气机，抽气机将吸附腔内的空气抽出，并迫使热箱紧紧吸附在建筑围护结构外侧；
S3：仪器连接：若干温度传感器的输出端均通过电线连接于数据采集分析仪器的输入端，温度控制器通过电线连接于热箱；
S4：传热系数测定：启动温度控制器，驱使热箱对建筑围护结构外侧进行加热，温度传感器信号输入数据采集分析仪器，数据采集分析仪器对数据进行处理、分析，得到实验结果。
通过采用上述技术方案，通过用抽气机将吸附腔内的气体抽出，实现吸附腔呈真空状态，并将吸附板紧紧吸附在建筑围护结构的外侧，达到固定热箱的目的，避免了膨胀螺钉的使用，有利于降低对围护结构表面造成损害程度。
附图说明
图1是本申请实施例一种建筑围护结构传热系数测定装置的检测状态示意图。
图2是本申请实施例一种建筑围护结构传热系数测定装置的收纳状态示意图。
附图标记说明：1、建筑围护结构；2、热箱；21、吸附板；22、橡胶圈；23、吸附腔；24、热流计；25、限位孔；3、温度传感器；4、收纳箱；41、封盖；42、支撑杆；421、支撑柱；422、螺纹头；423、第二螺纹孔；424、容纳槽；43、存放位；44、第一螺纹孔；5、抽气机；51、软管；6、温度控制器；7、温度热流巡检仪；8、计算机；9、电线。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种建筑围护结构传热系数测定装置及方法。参照图1和图2，一种建筑围护结构传热系数测定装置包括热箱2、温度控制器6、若干温度传感器3、数据采集分析仪器、抽气机5以及收纳箱4，收纳箱4用于收纳存放热箱2、温度传感器3、数据采集分析仪器以及抽气机5。
温度控制器6通过电线9连接于热箱2，用于控制热箱2温度。温度传感器3具体为贴面式温度传感器3，数据采集分析仪器包括温度热流巡检仪7、安装在热箱2内的热流计24以及计算机8。热流计24的输出端以及若干温度传感器3的输出端均通过电线9连接于温度热流巡检仪7的输入端，温度热流巡检仪7的输出端通过电线9连接于计算机8。一部分温度传感器3安装于热箱2的检测面，用于检测热箱2的实际温度；另一部分温度传感器3独立在热箱2外部。热箱2检测面呈开口设置，以便将热量直接传递至建筑围护结构1。当对建筑围护结构1的传热系数进行检测时，操作员将热箱2固定在建筑围护结构1的外侧，位于热箱2检测面的温度传感器3贴于建筑围护结构1的外侧，独立在热箱2外部的温度传感器3贴于建筑围护结构1的内侧。
收纳箱4上端开口，收纳箱4开口边缘铰接有封盖41，封盖41用于开闭收纳箱4开口。收纳箱4内底壁开有若干个均匀分布的第一螺纹孔44，收纳箱4内设置有若干支撑柱421，支撑柱421的底端固定有螺纹头422，支撑柱421与收纳箱4之间通过螺纹头422与螺纹孔的螺纹连接实现固定，使得螺纹柱垂直固定在收纳箱4内底壁，支撑柱421的顶端与收纳箱4开口边缘齐平，当封盖41封闭收纳箱4开口时，若干支撑柱421抵住封盖41内侧，从而为封盖41提供支撑力，防止封盖41受压变形。
当将热箱2、温度传感器3、抽气机5以及数据采集分析仪器等设备存放于收纳箱4内时，可通过将若干支撑柱421的螺纹头422分别螺纹连接于各设备周侧的第一螺纹孔44内，使得若干支撑柱421在收纳箱4内部围成若干存放位43，若干存放位43分别用于存放热箱2、温度控制器6、抽气机5以及数据采集分析仪器，支撑柱421对各设备起到限位作用，有利于防止在运输时发生移位的情况，避免设备发生相互碰撞。
支撑柱421外周面开设有容纳槽424，容纳槽424从支撑柱421的底端螺旋盘绕至支撑柱421的顶端，对电线9进行收纳时，电线9可缠绕在支撑柱421外周侧，并将电线9的两端嵌在容纳槽424内，避免各组电线9松散而相互缠绕的情况。
热箱2外周固定套设有吸附板21，吸附板21的吸附面与热箱2的检测面平齐，吸附板21的吸附面开设有吸附腔23，吸附腔23环绕于热箱2的检测面周侧。吸附板21的吸附面粘接有两个橡胶圈22，两个橡胶圈22分别环绕设置在吸附腔23开口外圈边缘和吸附腔23开口的内圈边缘。吸附板21与抽气机5之间连通有软管51，软管51与吸附腔23连通。进行建筑围护结构1传热系数测定准备时，操作人员将热箱2内的温度传感器3贴于建筑围护结构1外侧，并将吸附板21吸附面的橡胶圈22贴于建筑围护结构1外侧，然后启动抽气机5，将吸附腔23内的空气抽出，从而热箱2紧紧吸附在建筑围护结构1外侧，有利于减少对围护结构表面造成损害，两条橡胶圈22起到双层防护作用，有利于减少热量散失。
支撑柱421顶端开有第二螺纹孔423，进行检测准备时，为了提高热箱2的稳固性，操作人员根据检测高度，将若干支撑柱421组成四根独立的支撑杆42，四根支撑杆42在热箱2下方为热箱2提供支撑力。在每根支撑杆42中，相邻支撑柱421之间通过螺纹头422与第二螺纹孔423螺纹连接实现固定。热箱2底部下侧开有四个限位孔25，限位孔25供支撑杆42端部插接，有利于提高热箱2稳固性。另外，从热箱2下侧伸出的电线9可沿支撑柱421外周面的容纳槽424延伸方向盘绕在容纳槽424内，有利于电线9的收整，避免电线9相互缠绕。
一种建筑围护结构传热系数测定装置的测定方法，包括以下步骤：
S1：检测准备：
操作员打开收纳箱4的封盖41，并将热箱2和若干支撑柱421从收纳箱4内取出，然后员根据检测高度，将若干支撑柱421组成四根独立的支撑杆42，在每根支撑杆42中，相邻支撑柱421之间通过螺纹头422与第二螺纹孔423螺纹连接实现固定，支撑杆42下端与收纳箱4通过螺纹头422与第一螺纹孔44螺纹连接实现固定，四根支撑杆42顶端分别插接于热箱2下侧的四个限位孔25，四根支撑杆42将收纳箱4撑起；随后将位于热箱2检测面的温度传感器3贴于建筑围护结构1的外侧，独立在热箱2外部的温度传感器3贴于建筑围护结构1的内侧。
S2：热箱安装：
操作员挪动收纳箱4，将吸附板21的吸附面的橡胶圈22贴合于建筑围护结构1的外侧；接着启动抽气机5，抽气机5将吸附腔23内的空气抽出，并迫使热箱2紧紧吸附在建筑围护结构1外侧，同时橡胶圈22被压缩，从而形成用于阻碍热量散失的双重屏障。
S3：仪器连接：
热流计24的输出端以及若干温度传感器3的输出端均通过电线9连接于温度热流巡检仪7的输入端，电线9沿支撑柱421外周面的容纳槽424延伸方向盘绕在容纳槽424内，电线9温度热流巡检仪7的输出端通过电线9连接于计算机8；温度控制器6通过电线9连接于热箱2。
S4：传热系数测定：启动温度控制器6，驱使热箱2对建筑围护结构1进行加热，温度传感器3以及热流计24信号输入温度热流巡检仪7，巡检仪将信号输入计算机8，计算机8对数据进行处理、分析，得到实验结果。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。