[发明专利]大型透光围护结构传热系数检测设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型建筑幕墙传热系数检测设备及方法，尤其涉及一种适合精确检测各种尺寸的大型透光围护结构传热系数的设备及方法。

背景技术

建筑幕墙是公共建筑围护结构的重要组成部分。玻璃幕墙等透光建筑构件是建筑外围护结构中热工性能最薄弱的环节，通过透光建筑构件的能耗，在整个建筑物能耗中占有相当可观的比例。

统计表明，进入本世纪以来，我国历年建筑幕墙年用量为世界其他国家年用量的总和。随着经济的进一步发展，作为外围护结构的幕墙，越来越多地采用了玻璃幕墙，使建筑物的采暖空调能耗剧增。幕墙保温性能不好，既浪费能源，又可能产生结露，结露将造成室内热环境不佳；幕墙隔热性能差，不但大幅度提高空调能耗，还会影响室内热舒适。幕墙的热工性能达不到建筑热工设计的要求，势必导致CO₂排放量增加，造成城市空气污染，建筑用能浪费严重，也不符合国家的节能政策。

随着我国建筑节能工作的不断开展，建筑节能设计标准不断提高，特别是对于大型建筑幕墙的传热系数要求越来越严格，而目前我国还不具备精确检测大型透光围护结构传热系数的能力，因此迫切需要研制能够精确测试大型透光围护结构传热系数的检测设备及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大型透光围护结构传热系数的检测设备及方法，可以用相对简单的结构和方法来检测各种尺寸的大型透光围护结构的传热系数，并能保持较高的检测精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大型透光围护结构传热系数的检测设备，主要包括环境室、热箱、试件框、冷箱、吊装设备、数据采集和自动控制装置。环境室内安装有空气调节装置，热箱、试件框、冷箱、吊装设备均置于环境室内。热箱设置为可移动型，底部安装电动结构，热箱的一个侧面开有门，热箱内部设有调速风机和可调风口。试件框一侧与冷箱固定连接，另一侧与热箱紧密配合。冷箱设置有蒸发器和辅助加热设备。吊装设备位于环境室的上方。

本发明还提供了一种大型透光围护结构传热系数的测试方法，包括以下步骤：第一步，调节环境室内空气温度和流速，使之达到稳定平衡。第二步，根据被测试件的大小，完成被测试件的安装固定，如果试件尺寸小于试件框，小于的空间用已知传热系数的保温材料封堵；第三步，将热环境箱移动到试件框一侧，并检查确认配合紧密，没有明显空隙；第四步，开启设备，设定实验所需的热箱、冷箱内温度场、流场参数并同时开启数据采集及控制系统；第五步，当测试温度达到设定值后，如果逐时测量得到热箱和冷箱的空气平均温度每小时变化的绝对值不大于0.3℃，热箱内、外表面的面积加权平均温度之差及试件框热侧、冷侧表面的面积加权平均温度之差每小时变化的绝对值均不大于0.3℃，且上述温度和温差的变化不是单向变化，可以判定实验达到稳定传热，然后采集和记录稳定测试数据，并根据采集数据，计算被测试件的传热系数。

本发明用相对简单的结构和方法来检测各种尺寸的大型透光围护结构的传热系数，并能保持较高的检测精度。热箱设置为可移动型，底部安装电动结构，方便热箱前后移动，为方便安装大型及特大型建筑幕墙提供了可能，试件框设为可直接装配被测试件，也可配合设置不同尺寸的保温封堵材料，以满足不同大小尺寸透光围护结构的测试，吊装设备使得安装重量较大的试件成为可能，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为大型透光围护结构传热系数检测设备结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作近一步详细的说明。

如图1所示，大型透光围护结构传热系数检测设备的硬件主要由环境室5、热箱1、试件框2、冷箱3、吊装设备8组成，其中热箱1也称为“热计量箱”，因为所有的温度测点和功率测点都放置在热箱1一侧，相对冷箱3来说，热箱1除了具有形成特定的温度场及速度场的功能外，还需要完成整个测试过程的计量作用；除此以外，软件方面，检测设备还具有自动控制程序及数据采集程序。图1中，Q₁为通过被测试件的传热量，Q₂为通过试件框的传热量，Q₃为通过热箱箱体的传热量，Q_P为保持特定测试温度所需的加热量。

(1)环境室