浅谈建筑外墙节能检测-智能科学论文

浅谈建筑外墙节能检测
陈继平
摘要：为了能够提高建筑外墙节能检测技术的发展水平，就相关问题进行研究。首先，归纳了建筑外墙节能保温技术的发展现状，其次，分析了建筑保温材料的检测，然后，建筑外门窗及墙体的检测；接着，介绍了太阳能检测；最后，提出了提高建筑节能保温材料检测水平的建议。
关键词：建筑；外墙；检测
1 建筑外墙节能保温技术的发展现状
目前，能源和环境保护的需求不断增大，建筑外墙的保温技术也正在飞速地进步，已经是建筑节能的重要技术之一。
总的来说，外墙保温技术分为以下几种类别：外墙内保温、外墙外保温和外墙自保温。外墙外保温技术应用最为广泛。外墙外保温的主要步骤如下：把保温材料放在外墙外侧面，进而可以使建筑外墙有保温能力。外墙外保温能够将建筑墙体结构内部的温度差减少，进而可以使墙体有非常小的变形，达到保护建筑墙体以及增加建筑寿命的目的。外墙外保温有利于建筑外墙的稳定性提高。外墙保温的主要原理是应用保温材料的绝缘性来进行建筑节能。应该选择热阻大以及导热系数小的绝缘材料，另外，还要具备一定的冲击载荷，能够具有充足的机械强度。
2 建筑保温材料的检测
2.1 胶粘剂、抗裂剂、抹面砂浆拉伸粘结强度检测
(1) 试样制作过程中的误差分析
在搅拌胶粘剂、抗裂剂、抹面砂浆的时候，加水量和材料硬化后的拉伸粘结强度关系密切，所以，应该依据材料生产厂方或施工现场所求的稠度加水。加水量过大，硬化后的试件强度容易降低；加水量过少，不容易凝结，另外会导致强度降低。如果水泥砂浆块表面比较光滑，胶粘剂和试件的粘着力迅速降低，所以，对水泥砂浆块表面应该进行打毛处理。为了能够防止由于水泥砂浆块表面光滑所导致的检测误差，水泥砂浆试块表面应该在检测前利用钢刷进行刷毛。
(2) 强度值测试过程的误差分析
胶粘剂等材料的拉伸粘结强度等于拉力除以受力面积，所以应该确保计算时的面积，即为实际粘结面积。在试件上粘结铁块，通常情况下会在胶未凝固前滑移，使实际受力面积变小，且容易偏心受力。在测试拉伸强度前，要查看受力面是否满粘，为避免铁块滑移应在胶液固化前及时纠正铁块。在拉伸过程中，拉伸速度应该严格语句标准要求进行设定，速度过大或过小，都容易引起力值偏差过高。在试件拉伸时应该确保夹具中心和试件受力面中心处于一条直线上，进而避免试件偏心受力。
2.2 保温板材尺寸稳定性和导热系数检测
(1) 板材尺寸稳定性检测的误差控制
EPS(XPS)板材尺寸稳定性和材料保温性能关系密切，如果板材的尺寸稳定性比较差，就会导致保温层发生鼓起或断裂的缺陷，在保温系统的外表面的主要表征是饰面层产生开裂，或破坏，所以该参数应该进行严格控制。板材尺寸测量过程很容易带来较大的误差，主要在于两个方面的原由：首先，因为检测设施的精度比较低，其次，检测人员操作不规范。为了能够提高检测精度，检测设备本身的精度应该满足检测精度的要求，通常情况下检测单位的检测仪器都会经过计量检定，因此减少该项目的检测误差，另外，就是应该进行培训，使检测人员形成一个正确的检测习惯。
(2) 保温材料导热系数检测误差分析
导热系数是保温材料关键的热工性能参数，在检测过程中经常容易因为试件含水量、试件厚度测量精度低、试件不光滑、冷热板的夹紧力值不合适等方面的原因而导致比较大检测误差。为了能够改善检测精度，在检测时应该保证以下几个方面：试件应该保持干燥。尤其是保温浆料类，养护到期后，应放到烘箱内烘到绝干，避免含水率过大，导致导热系数过高的误差。同时应该确保材料的平整。浆料在搅拌的过程中应该确保其均匀性，成型时应该进行若干次插捣，尤其是试模边角处，表面应该刮平，在导热系数测试前应该使其平整。
3 建筑外门窗及墙体的检测
3.1 传热系数的检测
用于对建筑外窗、外门及多种建筑材料的保温性能进行检测和抗结露系数的分极和检测；玻璃传热系数检测；窗框传热系数检测；墙体传热系数检测。建筑外窗、外门、墙体保温性能检测装置的工作原理为稳定传热规律，利用标定热箱法检测外窗、外门墙体保温性能。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑冬季室内气候条件，另一侧安装冷箱，模拟冬季室外气候条件。处理试件缝隙进行密封时，试件两侧应该分别确保稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件时，检测出热箱中电暖气的发热量，除去通过热箱外壁以及试件框的热损失（两者均由标定试验确定），除以试件面积和两侧空气温差的乘积，进而能够求解出试件的传热系数K值。
3.2 绝缘电阻的检测
（1）绝缘电阻检测的主要方法
常用的检测验证方法有兆欧表直接检测法、工装夹具手工检测法、工装夹具自动检测法等三种。
（a）兆欧表直接检测法
直接利用兆欧表的两根测试表棒，搭接在每个接触件之间或者接触件和外壳之间，检验其绝缘电阻是否符合标准。
（b）工装夹具手工检测法
为了改善检测效率，可以利用工装夹具，根据绝缘电阻测试仪检测。因为夹具上不同接触件的孔位，都应该焊接导线，并进行适当的􀀂分线，以实现对接触件点与点之间、排与排之间和所有接点与外壳之间并联施加试验电压。同时，为了防止重复分线、更改被测点的复杂性，防止漏检，还可设计出二到三个不同编排连接方式的检验工装，点和点间、排和排间以及全部接点和壳体间并联施加试验电压。每一个被测产品，分别和不同的工装夹具对插，进行检测。
（c）工装夹具自动检测法
为了能够有效提高检测效率，减少检测人员工作强度，另外，也为了能够防止错漏检，最近在电缆组件的检测时，逐步地开始应用多通道检测仪，展开动检测，能够实现一次接触电阻、耐电压、绝缘电阻、线号正确性等的检测，从而使检测效率获得了极大地改善。
（2）绝缘电阻检测的影响因素
在绝缘电阻检测的过程中，必须将绝缘电阻的影响因素考虑进去：
当前绝缘电阻的检测，主要是加高压，测漏流，也就是在被测点之间施加上指定的直流电压，一般情况下为500V，测量实际的漏电流。主要影响测量结果的因素为施加电压和持续时间。
（a）施加电压
绝缘电阻检验时施加的试验电压对测试结果有很大关系。因为试验电压升高时，漏电流的增加不成线性关系，电流增加的速率大于电压增加的速率，故试验电压升高时测得的绝缘电阻值将会下降。
（b）持续时间
由于被测电连接器在测量极之间存在着一定的电容，测量初期电源先要对电容充电，因此在测试时往往会出现绝缘电阻测试仪上指示的电阻值有逐渐上升的趋势。
（3）绝缘电阻的在线检测
绝缘电阻在线检测系统利用模拟电路和数字电路相结合的方法，对电力电子设备在交流以及直流两种状态下均能够进行测量，确保在启动开机3s-5s后检测设备处于稳定状态，该系统的主要组成部分有以下几个电路组成：电源转换、测量、采样保持、显示器、信号发生、信号转换以及报警。测量电路是采用恒流电流供电原理，将被测绝缘电阻转换成相应的电流值，再通过转换电路将电流转换成与被测绝缘电阻值相等的电压值，从而得到所需测量的绝缘电阻参数。电源电路产生直流5V和12V电压为整个设备提供工作电源。为了增大该仪器的适用范围，电源电路采用交、直流两用电源，既可使用交流供电，又可使用直流供电。直流供电采用逆变技术产生AC 220 V 经过降压、整流、滤波形成所需工作电源；交流供电首先采用变压器隔离降压，然后再整流、滤波，最终形成直流电源。
4 太阳能检测
（1）太阳能光伏发电供电系统的功能
我国很多偏远的农村或山区的供电设施极不完备，如果这些地区有充足的日照条件，就可以采用比较先进的太阳能光伏供电系统以及相应的设备来解决日常生活中的用电、配电等问题。一些相对比较大的城镇地区的老旧的住宅区，因为规划等问题所选用的负荷开关容量等都基本上比较小，经常因超负荷运行而出现跳闸的现象，跳闸现象会烧毁开关、电线等。另外，一部分住宅的使用密度大，为供电设施预留的空间比较小，重排住宅中的供配电线路比较烦琐，无法加设供电线路。所以，利用太阳能光伏发电供电系统能够有效地解决这类住宅用电难题。
（2）太阳能光伏发电系统的检测
太阳能光伏发电供电系统在组件支架上分为普通支架、一体化支架、可调支架、幕墙支架和跟踪支架五大支架。系统检测的主要参数有：
( a) 系统总参数：系统平均功率、系统平均输出电压、系统输出的电压范围、系统的平均频率、系统的频率变化范围、系统日发电量。
( b) 一体化支架参数：输出的平均电压、输出的平均频率、输出的频率变化范围、平均发电功率、日发电量。
( b) 普通支架参数：输出的平均电压、输出的平均频率、输出的频率变化范围、平均发电功、日发电量。
( c) 幕墙支架参数：输出的平均电压、输出的平均频率、输出的频率变化范围、平均发电功率、日发电量。
( d) 可调支架参数：输出的平均电压、输出的平均频率、输出的频率变化范围、平均发电功率、日发电量。
( e) 跟踪支架参数：输出的平均电压、输出的平均频率、输出的频率变化范围、平均发电功率、日发电量。
5 提高建筑节能保温材料检测水平的建议
(1) 国家及地方相关部分应该逐步地完善标准和规范，明确保温材料检测的相关参数以及判定指标。
(2) 提高节能标准规范普及的力度，进行必要的培训来提高检测人员的理论水平和实际操作能力，最终能够提高检测人员的检测能力。
(3) 购买先进的检测设施，或者针对目前已有的检测设施进行再制造。
(4) 联合检测协会等相关机构，确定节能保温材料的标准指标。