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红外技术在建筑节能现场检测应用中的基础性研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:09:06
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红外技术在建筑节能现场检测应用中的基础性研究【摘要】:随着建筑节能工作在我国的深入开展,对建筑节能的现场检测技术提出了新的要求。而红外成像技术的发展则为其带来了新的思路与方法。尽管

【摘要】:随着建筑节能工作在我国的深入开展,对建筑节能的现场检测技术提出了新的要求。而红外成像技术的发展则为其带来了新的思路与方法。尽管红外成像检测技术在建筑节能领域已有二十多年的发展,但是对于如何应用它进行建筑节能的定量化分析,目前国内外的理论研究还不够深入。因此,本文在现有红外辐射理论以及既有节能检测手段的基础之上,首先探讨了利用红外热成像法检测的被测表面真实温度的计算方法,分析引起红外热成像法测量误差的因素,并在此基础之上,提出了基于红外检测技术的建筑节能现场检测定量化分析的基本思路。 为了确定红外热成像法应用于建筑节能检测的范围,作者阅读了大量国内外相关文献,并走访若干个住宅小区及施工现场,了解施工和使用过程中存在的问题。通过对既有居住建筑以及在建建筑的实地调研,掌握了围护结构的现状。通过实际的应用分析,总结出了现场检测中可用红外热像仪进行诊断的建筑问题:围护结构的保温性能、气密性、平均传热系数、建筑局部施工细节,房顶潮湿状况等。文章的研究重点落脚在气密性与平均传热系数两方面。 在气密性检测方面,对调研的建筑进行现场红外拍摄,得到了大量不同气密性能等级下外窗的红外热谱图。通过计算分析,在理论上证明了红外法检测外窗气密性具有可行性,并且结合已有技术规程,给出了红外法检测气密性的技术方法与检测流程。最后通过四个工程实例,对理论与技术方案进行实践检验,结果表明:尽管理论上具有可行性、技术上具有可操作性,但是实际上红外法还只能用于定性检测的辅助手段,也不能作为定量的检测技术。 在平均传热系数检测方面,首先在典型的冬日条件下对建筑外墙进行了24小时连续试验,计算了各个时刻的平均传热系数,发现计算结果与理论值的偏差较大。分析原因后,修正了参数的取值方法。然后选取两栋典型的建筑进行理论计算与测试研究。结果表明,当对比红外热成像法与线传热系数法时,这两种方法在新建建筑,尤其是保温良好的情况下,数据基本接近。这就证明了红外检测技术在探测墙体平均传热系数的精确性和优越性。 最后指出,对于大规模住宅小区的建筑节能评价工作,利用红外热像仪,可以迅速而精确的计算得到建筑耗热量。由于热像仪检测可以做到直观图像和量化分析相结合,从而为建筑节能效果的评价提供一种可行的简便的方法。 【关键词】:红外检测技术 建筑节能 平均传热系数 气密性 热谱图
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU111
【目录】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-10
  • 1、绪论10-18
  • 1.1 研究背景及课题提出10-11
  • 1.1.1 研究背景10-11
  • 1.1.2 课题的提出11
  • 1.1.3 课题来源11
  • 1.2 国内外研究现状与水平11-13
  • 1.2.1 国外现状及水平11-12
  • 1.2.2 国内现状及水平12-13
  • 1.3 建筑节能现场现有检测项目与方法13-14
  • 1.3.1 居住建筑节能检测项目14
  • 1.3.2 公共建筑节能检测项目14
  • 1.4 本文的研究重点及主要工作14-18
  • 1.4.1 研究内容14-15
  • 1.4.2 研究方法15-16
  • 1.4.3 文章的组织结构16-18
  • 2、红外热像仪工作原理与检测方法18-29
  • 2.1 红外辐射及红外检测概述18-20
  • 2.1.1 红外线及其特性简介18-19
  • 2.1.2 红外检测原理及基本方法19-20
  • 2.2 红外热像仪及其工作原理20-23
  • 2.2.1 红外热像的结构20-22
  • 2.2.2 表面真实温度的计算22-23
  • 2.3 红外热像仪检测的影响因素23-27
  • 2.3.1 发射率的影响及修正办法23-25
  • 2.3.2 大气的衰减作用25-26
  • 2.3.3 背景辐射的影响26
  • 2.3.4 检测距离的影响26-27
  • 2.3.5 风速的影响27
  • 2.4 FLIR T400 型热像仪的系统功能及参数27-28
  • 2.5 本章小结28-29
  • 3、红外热像法在外窗气密性检测中的应用研究29-40
  • 3.1 红外法检测外窗气密性的必要性29-32
  • 3.1.1 气密性对建筑能耗的影响29-30
  • 3.1.2 国家标准中关于气密性等级的规定30
  • 3.1.3 气密性的试验室检测方法的局限性30-32
  • 3.2 红外法检测气密性的理论可行性与技术方法分析32-34
  • 3.2.1 理论可行性分析32-33
  • 3.2.2 一般检测流程33-34
  • 3.2.3 检测方法34
  • 3.3 气密性实测案例34-38
  • 3.3.1 实测案例一35-36
  • 3.3.2 实测案例二36-37
  • 3.3.3 实测案例三37-38
  • 3.3.4 实测案例四38
  • 3.4 对于实测结果的讨论38-39
  • 3.5 本章小结39-40
  • 4、红外热像法在平均传热系数检测中的应用研究40-62
  • 4.1 平均传热系数对建筑能耗的影响分析40-41
  • 4.1.1 传热系数与平均传热系数40-41
  • 4.2 平均传热系数的计算检测方法简介41-46
  • 4.2.1 平均传热系数的计算理论简介41-43
  • 4.2.2 现有传热系数的现场检测方法概述43-46
  • 4.3 红外法检测传热系数的试验研究46-50
  • 4.3.1 试验情况介绍46-47
  • 4.3.2 数据处理47-48
  • 4.3.3 结果分析48-50
  • 4.4 工程实例应用50-60
  • 4.4.1 平均传热系数的理论计算50-51
  • 4.4.2 建筑基本信息51
  • 4.4.3 理论计算过程51-58
  • 4.4.4 现场红外检测过程58-60
  • 4.4.5 结果对比与分析60
  • 4.5 本章小结60-62
  • 5、结论62-64
  • 致谢64-65
  • 图表目录及出处65-67
  • 参考文献67-70
  • 研究生在读期间科研成果70-71
  • 附录71-73


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