（热能工程专业论文）大型公共建筑节能检测分析与热计量.pdf

哈尔滨t 程大学硕十论文 摘要 在全面建设小康社会目标的指引下，我国的城市化建设飞速发展，人民 生活水平不断提高，在2 1 世纪的头2 0 年内，建筑业也将迅速发展。建筑能 耗占全社会总能耗的比例逐年增大，在中国可持续发展战略中影响越来越大。 而其中，公共建筑能耗占的比重也比较大。为此，中国建筑节能工作也从2 0 世纪8 0 年代由采暖居住建筑开始，逐步开始了公共建筑的节能工作。 本文在实地检测基础上，分析研究了公共建筑物单位采暖耗热量、室外 管网水力平衡度和供熟系统补水率的检测过程，从而拟定提出了公共建筑节 能检测操作过程的规范性条文，以便准确的评价建筑的节能状况。文章还对 操作过程中的水力平衡调节、代表性房间的替换、超声波流量计的使用和数 据的整理与处理问题做了理论分析，给出了相关条文的制定依据。同时文章 还对公共建筑和小区整体建筑用热量计做出了初步研究，根据其建筑特性设 计了一部热量计。 关键词：建筑节能：检测；误差；热量计 o 哈尔滨t 程大学硕十论文 i i i i i _ i 一i 一_ i i i 青 a b s t r a c t u n d e rt h ed i r e c to fc o n s t r u c t i n go u rw e l l - t o d os o c i e t yc o m p r e h e n s i v e l y , t h e u r b a n i z a t i o no fo u rc o u n t r yi sd e v e l o p i n gr a p i d l ya n dp e o p l e sl i v i n gs t a n d a r d si s a d v a n c i n gc o n t i n u o u s l y d u r i n g t h ef i r s t2 0y e a r so ft h e21s t c e n t u r y , t h e c o n s t r u c t i o ni n d u s t r yw i l ld e v e l o pp r o m p t l y t h ep r o p o r t i o no f e n e r g yc o n s u m e d b yb u i l d i n g si n c r e a s e sy e a rb yy e a ra n dt h i sw i l lm a k em o r ea n dm o r ei n f l u e n c ei n t h es t r a t a g e mo fc o n t a i n a b l ed e v e l o p m e n t s p e c i a l l y , t h eh e a t i n gr e s i d e n t i a l b u i l d i n g s e n e r g yc o n s u m p t i o no c c u p i e st h em o s to ft h a t t h e r e f o r e ，t h ee n e r g y s a v i n gw o r ki nh e a t i n gr e s i d e n t i a lb u i l d i n g sh a sb e g u ni nt h e8 0y e a r so f2 0 缅 c e n t u r y t h em i n i s t r yo fc o n s t r u c t i o nh a sp u b l i c i z e das e r i e so fp o l i c i e sa n d c o d e st os a v et h eh e a t i n ge n e r g yc o n s u m p t i o na n da l s oc o n s t i t u t e dm a n yc h e c k i n g c r i t e r i o n s a l lt h i sh a sp r o p e l l e df o r w a r dt h ed e v e l o p m e n to fe n e r g ys a v i n g s t r o n g l y o nt h eb a s i so fa c t u a lt e s t ，t h ep r o c e d u r eo fh e a tc o n s u m p t i o np e ru n i to f b u i l d i n g ，h y d r a u l i cb a l a n c el e v e lo fo u t d o o rp i p e l i n e sa n dr a t eo fw a t e rm a k e u po f h e a t i n gs y s t e ma l ea n a l y s e da n dr e s e a r c h e da n dt h e nt h es t a n d a r da r t i c l e so f b u i l d i n ge n e r g ys a v i n gt e s ta r ep u tf o r w a r di nt h et h e s i s t h e nt h ee n e r g ys a v i n g s t a t eo fb u i l d i n g sw i l lb ee v a l u a t e da c c u r a t e l y i na d d i t i o n ，t h e o r e t i c a la n a l y s i st o h y d r a u l i cb a n l a n c ea d j u s t m e n t ，t h er e p l a c e m e n to fr e p r e s e n t a t i v er o o ma sw e l la s t h ed a t ar e o r g a n i z a t i o na n dp r o c e s so fu l t r a s o n i cf l o wm e t e ra r em a d ei nt h et h e s i s t h e nt h ec o n s t i t u t i o nb a s i so fr e l a t i v ea r t i c l e si sg i v e n m e a n w h i l et h es y s t e m a t i c e r r o r st h a tt h e a p p l i a n c e sm a d ea r ea n a l y s e dp r o f o u n d l ya n dt h eo p e r a t i o n r e q u i s i t i o nf o rt h es a k eo fd e c r e a s i n gs y s t e m a t i ce r r o r si sb r o u g h tf o r w a r d a tl a s t ， t h ei n f l u e n c eo fb u i l d i n gi t s e l ft ot e s tr e s u l t si sa n a l y s e ds i m p l y k e y w o r d s ：e n e r g ys a v i n g ；t e s t ；e r r o r ；a m o u n to f h e a te q u i p m e n t 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者 本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出， 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。 作者( 签字) ：占荔九 日期：加d 彳年彭月功日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔 滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论 文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的 论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待 解密后适用本声明。 本论文( 口在授予学位后即可口在授予学位1 2 个月后口解 密后) 由哈尔滨工程大学送交有关部 作者( 签字) ：漫曩元 日期：7 , 0 。7 年6 月劢曰 哈尔滨下程大学硕十论文 i ib i b 第一章绪论 1q 1 课题的研究背景 2 0 世纪以来，由于世界经济的发展和不断追求更高水准的生活，能源消 耗的增长速度远远超过人口增长的速度。2 0 世纪的前7 5 年，世界人口在原 基础增长了1 5 倍，而能源消耗增长了1 0 倍，由7 7 5 亿吨增至8 5 7 亿吨标 准燃料，能源问题日益突出l l 司。我国建筑用能已超过全国能源消费总量的 1 4 ，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1 3 以上；既有公共建筑近4 0 亿m 2 ；我国每年城镇新建公共建筑3 4 亿m 2 ；大型高档公共建筑的单位面 积能耗约为城镇普通居住建筑能耗的1 0 1 5 倍；一般公共建筑的能耗也会是 普通居住建筑能耗的5 倍。因而在现代社会中，任何国家都把节能作为一项 国策，有人将“节能”称为在煤、石油、天然气、电能这些常规能源之外的第 五大“能源”，是有道理的。 建筑能耗是指消耗在建筑中的采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、 热水供应等所消耗的能源。据2 0 世纪8 0 年代中期的统计，美国、日本等国 的建筑能耗大约占社会总能耗的1 3 ，气候寒冷的北欧国家，如瑞典等已达 到4 5 。据统计，我国1 9 9 5 年寒冷地区采暖能耗已达1 2 7 亿吨标准煤，占 全国总能耗的1 0 7 ，建筑能耗的总量逐年上升，现已增至2 7 4 5 【4 】。所以， 随着我国经济的不断增长，人们对建筑室内环境舒适程度要求的不断提高， 城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化，我国的建筑能耗必将进一步增 加，面对飞速高涨的建筑能耗，我国的建筑节能将是一个非常严峻的任务。 为提高能源利用效率，减少能源消耗，减少对大气环境的污染，减少c 0 2 排放以及地球温室效应的影响，多年来，我国开展了相当规模的建筑节能工 作。采取先易后难、先城市后农村、先新建后改建、先住宅后公建、从北向 南逐步推进的策略，全面推进我国的建筑节能。 建筑在我国分为工业建筑和民用建筑。工业建筑本身能耗不大，所以国家 哈尔滨t 稃大学硕十论文 还未对工业建筑作节能方面的要求。民用建筑又分为两大类：居住建筑和公 共建筑。1 9 8 6 年我国确定第一个建筑节能设计标准民用建筑节能设计标准 ( 采暖居住建筑部分) ( j g j 2 6 - - 8 6 ) 用于采暖居住建筑，节能率为在1 9 8 0 - 1 9 8 1 年当地通用设计能耗水平的基础上节能3 0 ，其中围护结构占2 0 ，采 暖系统占1 0 5 1 01 9 9 5 年1 2 月，建设部又发布了第二个节能标准民用建 筑节能设计标准( 采暖居住建筑部分) ( j g j 2 6 - - 9 5 ) ，要求采暖能耗在1 9 8 0 年到1 9 8 1 年当地住宅通用设计的基础上节能5 0 6 1 0 第二个建筑节能设计 标准适用于我国严寒和寒冷地区新建和扩建的居住建筑热工和采暖节能设 计。政府为了鼓励和推动开展建筑节能工作，制定了一系列相应的鼓励政策 和管理规定，以试点示范作引导，建成了一批节能建筑，全国目前已建成了 1 5 亿平方米的节能住宅，累计减排二氧化碳约1 7 0 0 万吨l 。 2 0 0 4 年，为了贯彻实施民用建筑节能管理规定，建设部组织有关人 员对我国北方地区和部分过渡地区的建筑节能工作进行了一次检查。检查结 果表明，能够达到采暖建筑节能设计标准的建筑仅占城市既有采暖居住建筑 面积的6 5 嘣7 1 。 2 0 0 5 年为了完善民用建筑节能设计标准，我国在2 0 0 5 年4 月4 日颁 布了公共建筑设计标准，自2 0 0 5 年7 月1 日开始实施。按照标准进行的 建筑节能设计，在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相 比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少5 0 。节能5 0 的含 义：即以2 0 世纪8 0 年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础， 称为“基准建筑( b a s e l i n e ) ”。“基准建筑”围护结构、暖通空调设备及系统、照 明设备的参数，都按当时情况选取。在保持与目前标准约定的室内环境参数 的条件下，计算“基准建筑”全年的暖通空调和照明能耗，将它作为1 0 0 。 我们再将这“基准建筑”按本标准的规定进行参数调整，即围护结构、暖通空 调、照明参数均按本标准规定设定，计算其全年的暖通空调和照明能耗，应 该相当于5 0 。这就是节能5 0 的含义。 2 哈尔滨下程大学硕十论文 按照建筑节能设计标准设计的居住建筑，如果严格地按照设计要求施工， 该建筑的节能效果是有保证的。但是，由于建筑的建造周期比较长，施工环 节很多，加之不少施工单位对建筑节能的重要性认识不足，施工过程中可能 会发生一些偏离设计的情况，甚至也不能排除有意的偷工减料。因此，工程 竣工时就产生了如何检验其节能效果的问题。 随着国家对建筑节能要求的规范化，建设部陆续出台了节能设计标准。 但是评定新建成的建筑是否节能，仅以设计方案中的热工性能理论计算进行 评定是不够的，虽然有一定价值，但是它不能全面反映建筑物实际节能效果 和工程施工质量情况，不能满足建筑质量监督管理的要求，因此建筑节能现 场检测势在必行。为了在建筑节能领域实施跨越式发展战略，切实保证民 用建筑节能设计标准和民用建筑节能管理规定在工程实际中的贯彻和 落实，建设部于2 0 0 1 年推出了与民用建筑节能设计标准( 采暖居住部分) 相配套的采暖居住建筑节能检验标准( j g j l 3 2 2 0 0 1 ) 。通过实施对采暖建 筑节能效果的检验，来保证民用建筑节能设计标准提出的各项指标真正 落实到居住建筑的设计、施工和运行管理全过程中。 目前针对采暖居住建筑，建设部颁布过采暖居住建筑节能检验标准， 并没有针对采暖公共建筑的检验标准。由于公共建筑根据功能、人员流动、 建筑规模等因素的不同，其能耗有很大的不同。 1 2国内外研究动态 在2 0 世纪7 0 年代能源危机之前，各个发达国家并不重视节能工作，经 济和社会发展均是建立在高能耗基础之上的，建筑能耗所占的比例随着人民 生活水平的提高逐步增长。由于石油危机而导致的能源危机，迫使各国高度 重视能源问题，并采取各种措施节约能源及提高能源利用效率。各个国家纷 纷制定节能法规，以法律和各种规章形式限制建筑能耗量。例如，美国国家 建筑规范标准会议( n cs b c s ) 于1 9 7 3 年制定了新建筑物节能暂行标准； 美国国家标准居( n b s ) 于1 9 7 4 年制定了新建筑物节能设计及评价标准； 3 哈尔滨t 稃大学硕+ 论文 美国a s h r a e 于1 9 7 5 年编制了新建筑物节能规范( a s h r a e 9 0 1 9 7 5 ) ， 后又多次修订：1 9 7 8 年美国颁布国家能源法【8 】。 日本于1 9 8 0 年连续颁布了住宅能源使用合理化的判断标准、办公用 建筑物能源使用合理化的建筑业主判断标准、已建建筑物空调设备节能指 南新建建筑物空调设备节能指南等1 9 j 。 自1 9 7 4 一- , 1 9 8 9 年，法国先后发布了3 个节能法规及一系列的配套规范、 技术方法、技术准则。1 9 7 6 年前西德颁布建筑节能法；1 9 7 7 年加拿大颁 布新建筑节能法；1 9 7 9 年英国颁布建筑节能法 1 0 - 1 4 1 。 上述建筑节能法规颁布实施以后，取得了很好的效果。比如法国每一个 节能法规的实施，大体都可在原有基础上节能2 0 - 3 0 ；英国标准在能源 危机前外墙传热系数为1 6 w ( m 2 o c ) ，经过3 次修订标准后，现在降至 o 4 5v r ( m 2 o c ) ；丹麦经过4 次修订标准后，现已降至0 3w ( m 2 o c ) 和 0 2 w ( m 2 o c ) ；日本除医院以外的各种建筑，其能耗均减少1 3 左右4 1 。 发达国家建筑节能效果好，正是由于这些标准规范，每次修订标准，都 将节能要求提高一步，从而推动节能工作逐步发展。 发达国家开始大规模建造节能建筑比我们早，实际建成的节能建筑数量 也比我们多，节能标准的执行十分严格认真，但是，还没有发现有任何一个 国家是通过实际能耗检测，来确认新建或改建建筑是否达到节能标准要求， 也没有发现哪个国家做出过这样的规定，即要求节能建筑必须进行全面能耗 检测。因此也就没有关于建筑节能检测的操作规程。 然而，发达国家对建筑节能检测还是在不断进行，对于一些研究项目， 对于少数影响大的示范工程，节能检测工作做得十分认真细致。例如，在对 采暖建筑进行能耗检测时，对围护结构不同部位要检测其传热系数，还要用 不同方法做空气渗透性检验，建筑中所用的设备和系统要进行能源效率检测， 用热量计对整个建筑的耗热量进行测定，同时还测定室内外各种气象参数。 要这样检测整个采暖期，用多种检测仪表自动跟踪。有时还是多个各具特点 4 哈尔滨t 稃大学硕十论文 的建筑同时检测，以便对比研究。最后提出详尽的研究分析报告，得出科学 结论。这种检测，对于发展建筑节能技术是十分有益的。 我国的建筑节能工作，开始于8 0 年代初期，从宣传介绍发达国家的建筑 节能状况、制定采暖居住建筑节能设计标准起步。当时确定第一个建筑节能 设计标准用于采暖居住建筑，后经过修订于1 9 9 5 年新的标准出台。此后，1 2 个省、市、自治区结合当地情况先后编制了采暖居住建筑节能设计标准的实 施细则。 随着国家对环境保护、节约能源、改善居住条件等问题的高度重视，建 筑节能工作在不断深入、墙体材料不断革新，建筑节能工作也取得了一定的 成绩。然而不论是新建筑还是既有建筑，其采暖能耗一直是靠计算得出。计 算方法也是建立在稳定传热基础上的，即假设传热的一切因素都不随时间变 化。然而室外气象条件( 如温度、风速等) 是随时间变化的，所以采暖能耗 计算与实际使用状况有一定误差。为此，必需通过对建筑物和采暖供热系统 的实际应用进行检测，检查、分析、评价建筑物的耗能状况，指导并帮助有 关部门科学地分析、解决建筑节能工程的故障和疑难，逐步完善建筑节能技 术，并对浪费能源的行为提出处理意见，彻底改变节能建筑在设计计算中节 能，而在实际使用中并不节能的怪现象，促进节约、降耗、增效，合理使用 能源，确保建筑节能目标的实现，维护投资、设计、施工和产权人及使用人 的合法权益。 1 9 9 3 年冬季，哈尔滨建筑大学对嵩山小区进行了住宅供暖能耗测试，对 建筑物耗热量指标进行了分析，其结果略高于标准规定的要求，并提出了综 合节能规划和设计运行的方案【l 引。 1 9 9 3 年冬季北京丰台周庄小区对4 种不同构造形式的4 、5 、6 和1 2 号 楼的外墙和4 号楼的屋面进行了热工实测；1 9 9 4 年夏季又对4 种不同构造的 外墙及其所处在房间进行了夏季外墙表面温度和室温实测【1 6 1 。 1 9 9 6 年北京卧龙小区对6 、7 、1 0 、1l 、1 4 号楼的围护结构各部位的传 5 哈尔滨t 稃大学硕十论文 热系数和单位建筑面积耗热量进行了热工测试t 】。 1 9 9 6 年至1 9 9 8 年全国城镇新建住宅1 1 1 亿平方米，但是节能建筑仅为 4 5 3 0 万平方米，占4 0 8 。有关部门对建筑节能的重要性认识不足、建筑节 能技术应用推广进展缓慢，加上配套的技术立法不及时造成了此局面。为了 在建筑节能领域，实施跨越式发展战略，切实保证新节能设计标准和民 用建筑节能管理规定在具体工程上的贯彻落实，建设部制定了与节能设 计标准配套的采暖居住建筑节能检验标准。 于是各地纷纷开始了建筑节能检测，2 0 0 4 年哈尔滨市建委与哈尔滨工程 大学的相关专家进行合作，对哈市已竣工的两栋有代表性的节能住宅，按照 国家采暖居住建筑节能检验标准，进行了建筑节能现场检测，证明对建筑 物采暖耗热量指标的检测方法基本可行，对围护结构的传热系数的检测方法 正确，所测建筑基本满足了节能5 0 的设计标准的要求。市建委并专门下发 了关于实行民用建筑节能认定管理的通知，要求本市行政区域内新建、改 建、扩建的采暖居住建筑、旅游旅馆建筑及其附属设施应进行民用建筑节能 检测认定，既有建筑应逐步对其围护结构和采暖供热系统进行节能改造。对 符合民用建筑节能要求的既有建筑，市墙改建筑节能办公室应予以建筑节能 检测认定。 1 3 课题来源 建筑节能是国家的重大战略问题，也是可持续发展战略的重要组成部分。 2 1 世纪头2 0 年是我国建筑业的鼎盛期，2 0 2 0 年全国建筑面积将接近2 0 0 0 年的2 倍，建筑能耗将达到1 0 8 9 亿t e e ( 吨标准煤) ，超过2 0 0 0 年的3 倍【1 8 1 。 随着国家对建筑节能的不断重视，节能标准以及节能检测标准的不断实施， 节能建筑将越来越多，节能检测工作量也越来越巨大。 随着各地建筑节能检测工作的不断开展，技术手段也不断完善，但在开 展建筑节能检测工作时则往往还是显得捉襟见肘。因此，需要加强建筑节能 6 哈尔滨t 稃大学硕十论文 i_ii _lii - _ l i i i i 检测基本能力的建设。基本检测能力建设应该从设备和人员两个方面着手， 并对人员及其人员在操作设备时的各个环节进行指导规范，使检测的实施有 章可循。加之哈尔滨市墙改办近几年对哈尔滨范围内的采暖居住建筑的大量 检测，积累了大量的实地检测经验。并在2 0 0 7 2 0 0 8 采暖季抽检了两栋公共 建筑，也暴露了很多问题，尤其是操作过程中发现较多问题，因此萌发了对 建筑节能检测技术操作过程进行深入分析的想法，并规范其操作过程。 由于目前我国还没有一个关于节能检测的具体的操作规范性条文，同时 由于测试数据数量巨大，实际情况且比较复杂，有必要对建筑节能检测技术 作进一步深入分析，以规范检测实施过程，同时根据实际检测和分析总结， 对检测过程中的问题和数据处理过程中的问题作深入分析，提出处理方法。 因此分析操作过程、规范人员操作是非常有必要的，能够达到快速一次、准 确、规范的检测评定建筑物的节能状况的目的。 1 4 本文的主要工作 为了贯彻国家有关节约能源的法律、法规和政策，检验采暖公共建筑的 实际节能效果，参考建设部制定的采暖居住建筑节能检验标准( j g j l 3 2 - - 2 0 0 1 ) ，并结合公共建筑的特点，针对建筑物室内平均温度、建筑物单位采 暖耗热量、室外管网水力平衡度、供热系统补水率、室外管网输送效率等进 行检测。检测项目做以下操作过程分析： ( 1 ) 测试前准备工作 a 、测试公共建筑现场勘察、代表性建筑与代表性测点的选取； b 、小区( 或建筑物) 供热系统的调试； c 、仪器设备的校准与准备。 ( 2 ) 仪器设备的安装使用与现场检测 a 、仪器设备的现场安装调试： b 、现场检测数据采集与记录； 7 哈尔滨丁程大学硕十论文 c 、仪器设备的现场监控与记录： d 、现场其他情况的记录。 ( 3 ) 数据分析处理 a 、原始数据的存储与归档； b 、原始数据的整理； c 、缺失数据的处理： d 、数据计算及修正； e 、计算结果的审核与误差分析； f 、检测结论的出具。 本文的重点是拟定一套公共建筑的检测方法，检测数据的整理和测试结 果的误差分析；并且设计一套适合民用建筑和公共建筑的热计量装置。 8 哈尔滨下稃大学硕十论文 第二章采暖居住建筑节能检测操作过程控制 2 1 总则 1 为了贯彻国家节约能源的法律、法规和政策，检验采暖公共建筑的实 际节能效果，参考民用居住建筑节能检测操作过程，保证实际检测操作规范， 拟制定本规程。 2 本规程依据采暖居住建筑节能检验标准( j g j l 3 2 2 0 0 1 ) ，并结合 哈尔滨市所执行的建筑节能设计标准，针对按节能标准设计、建设的小区的 实地检测而制定。 3 本规程主要适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的公共建筑及节能技 术措施的节能效果检验。 4 在进行采暖公共建筑及节能技术措施的节能效果检验时，除应按本规 程执行外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 2一般规定 l 检测人员应熟悉国家发布的行业标准采暖居住建筑节能检验标准 ( j g j l 3 2 - - 2 0 0 1 ) 的各项规定。 2 检测相关人员必须具有足够的专业知识和基本技能。 3 开展建筑节能检测的科研部门或机构需对参与检测的人员进行专门培 训、考核，具备建筑节能知识和技术，落实建筑节能的质量责任，使之有能 力和经验最终获取准确的检测结果。 4 开展公共建筑节能检测工作的机构，要配备检测空气温度、水温度、 水流量、热量以及电能的各种仪器设备，各种设备宜具有自动采集和存储数 据功能，并可以和计算机接口。 5 检测中使用的仪器仪表应在检定有效期内，并应具有法定计量部门出 具的校验合格证( 或校验印记) 。除另有规定外，应符合采暖居住建筑节能 9 哈尔滨下程大学硕十论文 检验标准( j g j l 3 2 2 0 0 1 ) 附录a 中的有关规定。 2 3 测试前的准备工作 1 坝4 试前需对待测建筑物进行现场勘察，勘察内容包括以下几项： ( 1 ) 建筑物的布置情况； ( 2 ) 建筑物的热源形式及采暖系统形式； ( 3 ) 建筑热源出口总流量须调为设计流量； ( 4 ) 建筑物各个热力入口是否达到相对水力平衡，相对水力平衡度定义 为： 衄；堕( 2 1 ) a t j 式中： 缸第f 个建筑物热力入口处供、回水温差，o c ； 出，第_ ，个建筑物热力入口处供、回水温差，。c ： 其值应为o 7 5 - - 1 3 3 ；可通过红外测温仪测各代表性建筑物热力入口的 供、回水温度，考虑到供水温度基本此相同，只需调节各代表性建筑物的入 口回水温度一致，以达到相对水力平衡度。 ( 5 ) 建筑供暖是否昼夜连续运行，测试期间必须保证连续供暖。 2 选取代表性建筑物及房间，应具备以下资料： ( 1 ) 检测某栋建筑物时，需具备整个建筑物的详细建筑及采暖竣工图 3 代表性房间应根据层数、朝向、冷山进行综合选取。检测部位应为底 层、顶层和中间层的代表房间，且每层的测点不应少于3 个【1 9 l 。 4 检测前应对建筑各个供热系统进行平衡调整，避免各热用户间的热力 失调。 5 检测前应在详细建筑图纸上对建筑物进行温度布点。布点需进行以下 几项操作： ( 1 ) 对某建筑物所选代表性房间进行编号，如图2 1 1 0 哈尔滨t 程大学硕十论文 1o1 ti房间编号 l 一楼层 图2 1 代表性房间编号说明 ( 2 ) 将温度记录仪编号，例如：1 号温度记录仪，2 号温度记录仪； ( 3 ) 某建筑物的布点记录单表格可按以下表格制作： 表2 1布点单 温度自记 房间号仪号替换房间备注 1 0 1 1 0 2 1 0 3 1 0 4 2 0 1 2 0 2 楼梯间 布点人签 于 ( 4 ) 若某房间内的温度记录仪由于某种原因无法布置进去，可根据层数、 朝向、冷山选取其它房间代替，并做好记录。这里代替房间要跟原布点房间 层数必须相同( 层数指底层、顶层和中间层) ，朝向必须相同，冷山数必须相 同。 6 仪器和仪表应根据检测单位和待测建筑物的条件综合选择，并具有足 够的精度。 7 对各种仪器进行校准和标定，如热量计，电能表，温度计，温度自记 哈尔滨t 释大学硕十论文 i - - i mi i i i i i l li i - 一i i i i i 仪，热流计等。 8 室内温度测量应满足采暖居住建筑节能检验标准( j g j l 3 2 - - 2 0 0 1 ) 附录a 中要求，宜采用自动式温度记录仪，可设定记录间隔时间，并能储存 记录数据，还应方便与计算机进行数据传输。 9 热量测量应满足采暖居住建筑节能检验标准( j g j l 3 2 2 0 0 1 ) 附录 a 中要求。热量测量就是温度和流量的测量，流量测量常见的有压差流量计 和超声波流量计，考虑到建筑物供暖系统入户处现实情况的复杂性，流量测 量装置的安装往往比较困难，以采用超声波流量计为宜2 0 1 。 l o 超声波流量计在仪表系数不变时，用不同传感器测量不同管径的不同 流量范围时，其误差差别很大，测量之前需用标准流量计进行标定。 1 1 超声波流量计的标定可采取与标准孔板流量计进行比对的方法，以获 得修正曲线 q 晒= i ( q 矿) ( 2 - 2 ) 式中： g 矿一超声波流量计在采用某种传感器下测量某一管径内流体的流量， 聊3 s ； 口峪对应标准流量计所测流体的流量，m 3 s 。 1 2 超声波流量计应在不同表号，不同探头以及不同管径与标准孔板流量 计一一进行比对，得到不同情况下的流量修正曲线，并汇总成表。 1 3 供回水管温度测量，为了保证测量精度宜采用插入式温度传感器，并 保证插入深度。 1 4 温度传感器使用之前应进行标定，检测过程中进行抽查比对，确保满 足精度要求。 1 5 每对温度传感器在供、回水测量时必须固定使用( 即单个温度传感器 固定测量供水或回水) ，且与二次仪表固定配套使用( 即每对温度传感器对 应一套二次仪表) 。在选择每对温度传感器时，必须选择与标准仪器相比偏 移方向相同的，以减少测量误差。 哈尔滨下程大学硕十论文 i i 1 6 室外温度测量要准备好百叶箱，温度计可采用温度自记仪。 1 7 对耗电的仪表需准备u p s 系统，以防断电。 2 4 建筑物单位采暖耗热量的检测 2 4 1 仪器仪表的安装 1 在测试准备工作都完成后，开始配备人员，安装仪器仪表，进入测试 阶段。 2 仪器仪表安装的一般规定： ( 1 ) 确定现场情况满足仪器仪表的安装要求； ( 2 ) 安装人员需按照仪器仪表的安装使用说明正确安装。 3 流量计安装由经过培训的专门人员进行安装，保证其上游1 0 倍管径长 度的直管段和下游5 倍管径长度的直管段长度，且没有任何阀门和构件。若 采用超声波流量计，还应考虑选择管材致密部分作为安放探头的区域，并清 理干净，除去其表面的一切锈迹、油漆，在探头的中心部分和管壁涂上足够 的耦合剂，保证两个探头在同一个轴面上，然后按仪表显示的探头安装距离 把探头紧贴在管壁上，微调探头距离使仪表的信号质量和传输比达到正常的 指标，最后用卡具捆绑好探头。 1 3 哈尔滨工程大学硕士论立 图2 2 超声波流量计探头现场安装照片 4 供回水管道温度计安装应符合仪表的安装要求，对于被测建筑物热力 入口的供回水管段上都安装有温度计插孔的，宜采用铠装铂电阻插入式安装 的方式，即先向温度计插孔中注入机油，再将铠装铂电阻插入温度计插孔中。 安装照片如下： 图2 3 铠装铂电阻现场安装图片 哈尔滨t 程大学硕十论文 5 室外温度测点的布置 ( 1 ) 在建筑物不同方向，不同高度同时设置温度测点。( 考虑到高度的影 响，应在顶楼和一楼各布置l 点，考虑风速的影响，应在主导风向上布置1 点) 。 ( 2 ) 室外空气温度计应设置在百叶箱内，百叶箱应安置在被测建筑物的 背阴面，离外墙5 m 以外的空旷区；如因条件所限也可将设置在防辐射罩内 的测温仪表，安置于离墙面或窗口5 0 锄左右的阴影下。 ( 3 ) 感温测头宜距地面1 5 2 o m 。 ( 4 ) 与建筑物室内平均温度和建筑物单位采暖耗热量的测试同步进行， 持续检测不少于1 6 8 小时。 6 建筑物室内平均温度测定，对于小区，为了保证测点布置进度可分小 组进行，每个小组负责一栋建筑，责任到人。测点过程中要在事先准备好的 布点记录单和本栋建筑的平面图上做好记录，包括有变动的测点，并小组成 员签字。 7 室内温度测点选择建筑物内代表性房间的代表性位置，且不受太阳辐 射、室内热源和周围围护结构的直接影响，在温度测点距地面1 5 + 0 2 m 左右， 即要将温度测点布置在房间的几何中心。 8 在有人居住的条件下进行检测时，应由各小区物业管理事先通知所测 建筑的各住户。在进行室内温度测点布置时，应向各住户解释清楚，保护好 温度自记仪安装位置。 9 各类仪器仪表安装完毕，这里主要是指流量计安装调试正常后，选择 起始测试时间进入正常检测阶段时，各测试参数检测起止时间应一致。 1 0 在正常检测阶段应安排人员2 4 小时值班。应保证每栋建筑物有一至 两人值班，每天至少检查四次，检查内容包括： ( 1 ) 仪器仪表的显示数值是否正常，并做好记录； ( 2 ) 仪器仪表的粘贴处是否松动。 1 5 哈尔滨下程大学硕十论文 j ii i - - _ii i i 1 1 检测时间应符合采暖居住建筑节能检验标准( j g j l 3 2 2 0 0 1 ) 的 规定，并保证供热系统连续正常运行。 2 4 2 理论值计算 1 为了检测完毕进行分析和判定，宜对所测建筑进行理论计算2 。 2 理论计算主要包括建筑物围护结构理论传热系数确定和建筑物理论单 位采暖耗热量指标计算。 3 围护结构理论传热系数确定包括屋顶、围墙、玻璃窗和外门的传热系 数确定。 4 围护结构计算应具备所测建筑的建筑节点设计详图。 5 计算建筑物耗热量指标时，窗传热损失的计算应采用附加了窗洞口传 热的窗综合传热系数k 嘲。( w ( m 2 k ) ) 。 6 夕h 墙传热系数应采用考虑外墙受周边热桥影响下的平均传热系数以 ( w ( m 2 k ) ) ，外墙主体部位的传热系数k p ( w ( m 2 k ) ) 应按国家现行 标准民用建筑热工设计规程g b 5 0 1 7 6 9 3 的规定计算。 7 地面划为周边和内区进行计算，依据地面保温状况和地下室是否采暖 进行修正。 8 冷风渗透利用房间换气次数法来估算，住宅建筑换气次数取0 5 次i l 。 9 围护结构传热系数确定后，计算耗热量指标还应进行朝向修正，其修 正系数按下表采用。 表2 2 围护结构传热系数的修正系数 东南西东北西 部位南东、西北水平 南北 屋顶 o 9 6 外墙( 包括阳台门 o 80 8 4o 90 9 4o 9 5 下部) 1 6 哈尔滨下稃大学硕十论文 附表2 2围护结构传热系数的修正系数 东南西东北西 部位南东、西北水平 南北 双玻璃0 4 5 0 5 5o 7 1o 8 2o 8 5 三玻窗及单层窗 0 4 3 0 6 1o 70 8 4 0 8 4 + 双玻璃 外门 0 80 8 40 90 9 4o 9 5 注：毒不采暖地下室上面的楼板和伸缩缝、沉降缝墙等，应以温差修正系数n 代替，按国家现 行标准民用建筑热工设计规程g b 5 0 1 7 6 9 3 执行。 3 接触土壤的地面，取= 1 a 采暖房间有内天井的外墙按北向取值。 d 表内未给出的其他朝向外围护结构的按主要相关朝向的取值。 6 一般坡屋顶仍按水平屋顶的b 取值，但计算面积时应按水平投影面积计算。 1 0 建筑物围护结构理论传热系数确定和建筑物理论单位采暖耗热量指 标计算可按下表进行计算： 表2 3建筑理论单位采暖耗热量计算统计表 项目 面积( 聊2 )当量传热系数( “m 2 k ) )温差( 。c )负荷( 形) 东 西 墙 南 北 东 西 窗 南 北 1 7 哈尔滨t 程大学硕十论文 附表2 3 建筑理论单位采暖耗热量计算统计表 项目 面积( 脚2 )当量传热系数( w ( m 2 k ) )温差( o c )负荷( w ) 东 西 门 南 北 第一地带 地面第二地带 第三地带 屋面 冷风渗透 总负荷 总建筑面积 面积热指标 采暖期平均热耗量 注：击当量传热系数为围护结构传热系数与朝向修正系数的乘积。 3 朝向修正系数按表2 2 取。 a 屋顶、外墙、窗门和地面面积的计算应符合行业标准民用建筑节能设计标准( 采暖居住建筑 部分) ( j g j 2 6 ) 附录d 的规定。 2 4 3 仪器仪表的拆除 1 检测持续时间达到或超过1 6 8 h 进行仪器仪表拆除。 2 仪器仪表拆除时应和布置时一样，流量计拆除由经过培训的专门人员 进行；室内温度记录仪的拆除也应分小组进行，每个小组负责一栋建筑。 3 室内温度记录仪的拆除应依照布点记录单进行，并做好记录，特别是 损坏的记录仪，拆完后小组成员签字。 4 仪器仪表拆除完毕应按建筑分好，以便后续工作进行。 1 8 哈尔滨工程大学硕士论文 2 4 4 数据整理 l 检测仪器仪表拆除完毕后应按建筑进行原始数据的存储和归档。 2 热量计和温度记录仪的数据进行计算机读取。 3 温度记录仪数据在读取过程中，对于无法读取的记录仪应做好记录， 以便计算室内平均温度时进行分析。 4 热量和温度数据读取后往往存储成记事本文本文档，以t d 5 1 0 0 型号 超声波热量计和电子仪自记温度仪为例，读取结果如图2 4 ，2 5 所示： 皇! 创口o 匿在高蒜再丽i 图2 4 热量读取数据表 121 ；兰兰i i2 ：! ； 号：q q b0 胛 时刻：2 6 0 4 1 21 q1 8 ：帅：o o i 间隔：0 0 ：10 ：0 0 i 敬帚：1 4 1 5 2a 0 41 z1 4 下午0 6 ：日0 ：0 0 2 8 0 q1 21 4 下7 r0 6 ：1 日：0 0 2 8 0 4 1 2 1 4 下f0 6 ：2 0 ：0 0 2b 0 4 1 2 1 4 下午0 6 ：3 0 ：0 0 2b 0 41 21 4 下午n 6 ：4 0 ：0 0 20 0 “一12 1 4 下年9 6 ：5 0 ：0 0 20 0 4 12 1 4 f 年0 7 ：0 0 ：0 0 2 0 0 41 21 4 下午b 7 ：1 0 ：0 0 2 0 9 4 12 1 4 下r 口7 ：2 0 ：0 0 2 0 0 4 1 2 1 q 下午0 7 ：3 口：帅 20 0 “1 2 1 4 下午0 7 ：4 0 ：0 0 2 0 0 0 一1 2 1 qh r0 7 ：5 0 ：0 0 2 0 0 41 2 1 q 下午0 8 ：0 0 ：0 0 2 8 0 4 1 2 1 q 下午0 8 ：1 日：0 0 2 0 0 4 1 2 1 “下午0 8 ：2 0 ：0 0 2 0 0 q 一1 2 1 4h 午0 8 ：3 b ：0 0 2 0 d “1 2 1 4 下年0 8 ：“0 ：日0 1 1 目日i 日i z 酬i ；百 图2 5 室内温度读取数据表 5 原始数据读取完毕后，为了整理分析数据应导成e x c e l 格式，以图2 4 2 5 所示数据为例，导完后如图2 6 ，2 , 7 所示： 圈2 6e x c e l 格式热量数据表 2 0 q他们代尤啦眦代代 s 2 1 6 2 6 3 1 6 8 9 1 1 1 3 4 2 7 6 8 5 1 “9 8 8_-_- -_11 z 2 2 2 2 2 5 7 8 9 d 0 0 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 哈尔滨工程大学硕士论文 目口e 口t = 口口口口m 口口日戳盈_ 一卫l z # o i - 口日f o 。 j 川ou e ，；n 。l9 4e - _ dw - a * l ，编号：q g b o f i 9 1 h 始纠驯2 0 0 4 121 41 80 0 0 0 j 罩卓间睛：0 。1 0 ：0 0 q 采巢数量： 14 1 5 5 l 1 ：0 02 0 0 41 2 一1 4 下午6 ：0 00 01 5 7 5c 6 】 2 0 02 0 0 4 1 21 4 t 年 6 ：1 0 ：t ) 01 76 2c 1 13 ：0 02 0 0 4 1 2 1 4 下午6 ：2 0 ：0 0 1 88 1c e40 0e 0 0 4 i = 一1 4 下午6 ：3 00 0 1 95 6 g 5 ：0 02 0 0 41 21 4 t 午6 ：4 0 ：0 02 01 2c l o6 ：0 02 0 0 4 1 21 4f 午6 ：5 00 02 04 6c j7 ：0 02 0 0 41 21 4 下午7 ：0 0 ：0 02 09 3 1 2 8 ：0 02 0 0 41 21 4 下午7 ：1 00 02 18 1 139 ：0 02 0 0 4 1 21 4 下午7 ：2 00 02 18 6c 】日1 1 0 ：0 02 0 0 4t 2 1 4 下午73 0 0 02 18 7c l ； 1 1 ：0 02 0 0 4 一1 2 一1 4 下午7 ：4 0 ：0 02 19 8c “ 1 2 ：0 02 0 0 41 21 4 下午7 ：5 0 ：0 02 21 i 1 1 1 3 ：0 02 0 0 41 2 1 4t 午8 + 0 0 ：0 0z 21 tc 1 日 1