【正文】 廈津典項目節(jié)能檢測 66 66 67 67 68 69 70 71 第六田園項目節(jié)能檢測 72 72 72 75 75 76 77 77 77 其它檢測結(jié)果 7外表面溫度及室外溫度檢測 78 80 本章小結(jié) 80第五章 結(jié)論和展望 82 結(jié)論 82 展望 83參考文獻 85發(fā)表論文和參加科研情況說明 87致 謝 88第一章 緒論 我國能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀中國正處在工業(yè)化的加速階段，面臨著能源安全和環(huán)境保護的雙重壓力。長期來看，國內(nèi)人均能源資源占有不足，煤炭、石油、天然氣的人均占有量分別是世界平均水平的55%、11%和4%。[1]。提高能源利用效率，是減少資源消耗、保護環(huán)境的最有效途徑之一，也是走新型工業(yè)化道路的重要內(nèi)容，是保障國家經(jīng)濟安全和長遠發(fā)展的重大戰(zhàn)略措施。與能源有關(guān)的硫氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機化合物和顆粒物的排放污染已使城市的空氣質(zhì)量嚴重下降。目前，我國SO2 排放量居世界第一位，酸雨的覆蓋面積已超國土面積的30%，CO2的排放量占全球總排放量的13%，居世界第二。其中，煤炭燃燒是環(huán)境和室內(nèi)空氣污染物的主要來源，因為煤炭屬于非清潔能源，是形成環(huán)境污染的一個極為不利的因素，所以煤炭消費在一次能源消費結(jié)構(gòu)中所占的比例高勢必對環(huán)境造成越來越大的壓力，在我國目前主要的大氣環(huán)境污染物中，一半以上來自煤炭[2]。 20022025年中國能源消費及結(jié)構(gòu)(能源消費量1015 Btu)名稱2002年2010年2015年2020年2025年石油天然氣煤炭核能可再生能源總量能源消費結(jié)構(gòu)（%）石油天然氣煤炭核能可再生能源資料來源：美國能源信息署編著“國際能源展望”，中國科學出版社。一般可以把商用和居民兩項作為建筑能耗看待。因此，降低建筑能耗是節(jié)能工作中最重要的任務(wù)之一。我國建筑節(jié)能的重點應(yīng)為：建筑本體的節(jié)能、采暖系統(tǒng)節(jié)能、提高照明和其它電器的效率、大型公共建筑的節(jié)能。一個國家或地區(qū)建筑能耗在總能耗中的比例，反映了這個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平、氣候條件、生活質(zhì)量，以及建筑技術(shù)水準。并且，建筑能耗占總能耗的百分比比世界發(fā)達國家要低，日本的建筑能耗占總能耗的三分之一左右，而美國的建筑能耗更多，占總能耗的35%以上。國家富強，人民生活水平的提高，必然會對住宅建筑的舒適度提出更高的要求，建筑能耗必將大幅度增加，在經(jīng)濟騰飛的同時，我國的建筑能耗占總能耗的比重也會越來越大。我國人口眾多，城市化進程后如果按照發(fā)達國家發(fā)展模式，使人均建筑能耗接近發(fā)達國家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源總量的1/4來滿足中國建筑的用能要求，這顯然是不可能的。因此，必須高度重視建筑能耗問題，積極探索一條不同于世界上其他發(fā)達國家的節(jié)能途徑，在滿足社會發(fā)展和人民生活水平不斷提高的前提下，大幅度降低建筑能耗，實現(xiàn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。建筑節(jié)能是解決我國今后能源緊缺問題的有效途徑之一，有效地做好建筑節(jié)能工作與維持現(xiàn)狀按照目前的用能水平發(fā)展相比，會使我國總的能源消耗有約10％的差別，因此這項工作對我國今后的能源問題至關(guān)重要，將對我國經(jīng)濟和社會的長期可持續(xù)發(fā)展有重要的戰(zhàn)略意義。我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年計劃也明確規(guī)定：2010年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗要比2005年降低20％.2006年1月1日，建設(shè)部又以第143號令頒布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》。所有這些法律、條例、規(guī)定和標準規(guī)范的頒布實施，均有力的推動了我國建筑節(jié)能事業(yè)的向前發(fā)展。為了科學地實施現(xiàn)場檢測，急需“節(jié)能檢測標準”的技術(shù)支持。正是基于節(jié)能檢測在我國建筑節(jié)能事業(yè)中的必要性和重要性，根據(jù)建筑部標【2004】66號文的要求，對《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》（JGJ1322001）進行了擴大修訂?！吨腥A人民共和國節(jié)約能源法》第37 條規(guī)定“建筑物的設(shè)計與制造應(yīng)當依照有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定，采用節(jié)能型的建筑結(jié)構(gòu)、材料、器具和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能，減少采暖、制冷、照明的能耗” [5]；《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》（第143 號部長令）中明確規(guī)定了建設(shè)工程各方主體以及供熱單位、物業(yè)部門在建筑節(jié)能方面的責任和義務(wù)，并指出“設(shè)計單位應(yīng)當依據(jù)節(jié)能的標準和規(guī)范進行設(shè)計” [6]。作為體現(xiàn)并推行國家技術(shù)經(jīng)濟政策的技術(shù)依據(jù)和有效手段，我國的建筑節(jié)能標準化工作從上世紀80年代起步，首先從嚴寒寒冷地區(qū)（北方）開始，逐步向夏熱冬冷地區(qū)（過渡地區(qū)）和夏熱冬暖地區(qū)（南方）推進；從建筑類型上，從僅限于居住建筑一類，逐步覆蓋部分公共建筑；從專業(yè)技術(shù)的范疇，從僅包括了圍護結(jié)構(gòu)、采暖系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等，業(yè)已涉及照明、生活設(shè)備、運行管理技術(shù)等等，到目前為止，建筑節(jié)能領(lǐng)域的現(xiàn)行與在編標準已有一定數(shù)量?！保弧?。二、對于16層建筑，不應(yīng)低于建筑外窗空氣滲透性能的Ⅳ級水平；對于730層建筑，不應(yīng)低于建筑外窗空氣滲透性能的Ⅲ級水平。（2）《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》JGJ2695中“?！?；“。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗，其傳熱系數(shù)應(yīng)符合限制規(guī)定?！?；“?！钡鹊纫骩9]。2. 研究居住建筑和公共建筑室內(nèi)平均溫度、濕度檢測方法的不同，以及各自的原則和注意事項。4. 研究外圍護結(jié)構(gòu)隔熱性能檢測方法、原則，以及圍護結(jié)構(gòu)隔熱性能判定原則。6. 研究外圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度檢測方法和要求。8. 從節(jié)能角度出發(fā)，對建筑物圍護結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和材料提出要求。第二章 建筑節(jié)能檢測技術(shù) 圍護結(jié)構(gòu)傳熱性能檢測圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)是表征圍護結(jié)構(gòu)傳熱量大小的一個物理量，是圍護結(jié)構(gòu)保溫性能的評價指標，也是隔熱性能的指標之一。分析建筑圍護結(jié)構(gòu)特別是非穩(wěn)態(tài)條件下的動態(tài)熱力特性，一般多采用反應(yīng)系數(shù)法進行計算。其計算原理是先計算圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外便面溫度和熱流對一個單位三角波溫度擾量的反應(yīng)，計算出圍護結(jié)構(gòu)的吸熱、放熱和傳熱反應(yīng)系數(shù)，然后將任意變化的室外溫度分解成一個個可迭加的三角波，利用導熱微分方程可迭加的性質(zhì)，將圍護結(jié)構(gòu)對每一個溫度三角波的反應(yīng)迭加起來，得到任意一個時刻圍護結(jié)構(gòu)表面的溫度和熱流。由于反應(yīng)系數(shù)的衰減很快，一般采用導熱傳遞函數(shù)法替代傳統(tǒng)意義上的反應(yīng)系數(shù)法，其基本方程式如下：n時刻經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面?zhèn)鲗У臒崃繛椋? (23)n時刻經(jīng)過圍護結(jié)構(gòu)外表面?zhèn)鲗У臒崃繛椋? (24)式中，X（j）— 壁外CTF系數(shù)，j=0，1…nz； Y（j）— 壁體CTF系數(shù)，j=0，1…nz； Z（j）— 壁內(nèi)CTF系數(shù)，j=0，1…nz； （j）— 熱流CTF系數(shù)，j=0，1…nq；CTF系數(shù)的傳統(tǒng)計算方法是采用拉普拉斯變換法，即把墻體熱力系統(tǒng)堪稱是一個線性系統(tǒng)，把擾量、反應(yīng)以及系統(tǒng)的數(shù)學模型進行拉普拉斯變換，根據(jù)壁體各層的厚度和熱物性，首先求出系統(tǒng)的特征值，即S傳遞函數(shù)的極點，在頻域范圍內(nèi)進行問題的求解。D/B，I/B和A/B稱為系統(tǒng)S傳遞函數(shù)，它們代表了壁體的動態(tài)熱力特性。狀態(tài)空間方程的一般表達式可由以下兩個矩陣方程確定： (26) (27)式中， x—狀態(tài)向量； U—輸入向量； y—輸出向量； —時間； —x對時間的導數(shù)； A、B、C、D分別為狀態(tài)矩陣、輸入矩陣、輸出矩陣和直聯(lián)矩陣。對于多層均質(zhì)墻體熱力系統(tǒng)的傳熱問題，通過對建筑材料不同層之間進行有限差分格式求出瞬時熱傳導方程。因此，狀態(tài)空間表達式與有限差分變量可以由下列形式表示： (28) (29)在這種情況下，狀態(tài)變量為節(jié)點溫度，環(huán)境溫度（內(nèi)表面和外表面）為輸入變量，在不同表面的熱流通量為輸出結(jié)果。 使用狀態(tài)空間法計算反應(yīng)系數(shù)的重要一點是可以通過使用矩陣代數(shù)，將狀態(tài)變量消去，而僅以環(huán)境溫度作為輸入變量，得出一個有關(guān)熱流通量的矩陣方程。 狀態(tài)空間法計算圍護結(jié)構(gòu)傳熱量的精確性已在相關(guān)文獻中有所記載。計算結(jié)果表明：對于一個單層平壁表面的熱流通量，在有足夠多節(jié)點的情況下，狀態(tài)空間法的計算結(jié)果與解析法的結(jié)構(gòu)相差不到1%。[10] 圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)測試方法對于建筑工程而言，大多采用現(xiàn)場檢測的方式確定圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，目前檢測的方法主要有熱流計法和熱箱法。國際標準《建筑構(gòu)件熱阻和傳熱系數(shù)的現(xiàn)場測量》（ISO9868）（ISO9868 Thermal insulationBuilding elementsIn sit Measurement of thermal resistance and thermal transmittance）[11],美國ASTM標準《建筑圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱流和溫度的現(xiàn)場測量》（ASTM104695）（ASTM104695 Standard Practice for InSite Measurement of Heat Flux and Temperature on Building Envelope Components）[12]和《由現(xiàn)場數(shù)據(jù)確定建筑圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件熱阻》（ASTM115595）（ASTM115595 Standard Practice for Deremining Thermal Resistance of Building Envelope Components from InSite Data）[13]都對熱流計法做了詳細規(guī)定。1．測試原理熱流計法主要采用熱流計、熱電偶在現(xiàn)場檢測被測圍護結(jié)構(gòu)的熱流量和其內(nèi)、外表面溫度，通過數(shù)據(jù)處理計算出該圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，從而判定建筑物是否達到節(jié)能標準要求。建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱流量可通過在該圍護結(jié)構(gòu)表面安裝平板狀熱流計測量，由于熱流計熱阻一般比被測圍護結(jié)構(gòu)的熱阻小很多，當被測圍護結(jié)構(gòu)背面貼上熱流計后，傳熱工況影響很少，可忽略不計。根據(jù)傅立葉定律，在兩側(cè)溫差為時，流過熱流計的熱流量可通過下式計算： (210)式中，—通過熱流計的熱流量，W/m2；—熱流計的厚度，m；—熱流計的導熱系數(shù)，W/(m如果用熱電偶測量上述溫差，根據(jù)熱電偶在其測量范圍內(nèi)熱電勢與溫差成正比