建筑能耗相关参数检测

第一节　建筑能耗相关参数检测

影响建筑能耗的因素有3类。第一类是外扰，主要包括室外气候参数如室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化以及临室的空气温湿度。第二类是建筑构造形式，包括有:建筑形式、围护结构的热工特性、建筑的气密性能及透湿性能等。第三类是内扰，即室内设备、照明、人员等室内热湿源，以及人们为了维持室内舒适的环境进行的一系列行为例如空调、供暖等。为衡量建筑能耗，需要测量一定的基本参数，才能判断建筑能耗基本情况，为建筑节能提供依据。这些基本参数包括有温度、湿度、压力、流量等，是建筑能耗测量的基础和依据，也是判断建筑是否节能的重要标准。本节将介绍这些基本参数的常见测量方法以及每种测量方法的基本原理和主要特点。

一、温度测量方法

常见的温度测量仪器包括:玻璃液柱温度计、热电阻、热电偶、双金属温度计、热敏电阻、红外温度计、半导体二极管等，其基本种类、测温范围和特点总结见表8－1所示。其中玻璃液柱温度计、热电阻和热电偶3种温度测量仪器更为常用。玻璃液柱温度计应用最为广泛，常用的测温液体包括有水银、煤油、甲苯、乙醚等，其最大有优点是价格便宜、结构简单，因此应用最为广泛，但不适用于自动记录。热电阻和热电偶的精度都较高，广泛应用于供暖空调系统的测温系统、逐时记录系统。

表8-1　常用温度测量仪器的种类、测温范围和特点

续表

选择温度测量仪器时，选择的测量仪器上下限应该为测点温度范围的1.2～1.5倍，并根据使用目的和工艺参数的误差要求确定仪表种类和精度等级;仪表选型应力求操作方便、运行可靠、经济、合理，并在同一工程中尽量减少仪表的品种和规格。并安装于便于仪表工作人员的维护、校验和拆装的地方。测温时，测温点的选择和仪表的安装位置要使测量温度具有代表性，尽量避免热传导和辐射引起的测温误差。

二、湿度测量方法

常见的湿度测量仪器包括:干湿球温度计、毛发湿度计、电容式温度计、氯化锂电阻式湿度计、磺酸锂电阻式湿度计、氯化锂露点式湿度计、自动光电露点计等，见表8－2所示。其中干湿球温度计、毛发湿度计应用最为广泛。干湿球温度计由两支相同的普通温度计组成，一支用于测定气温，称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中，称湿球温度计。根据测出的干球温度和湿球温度，查“湿空气线图”，可以得知此状态下空气的相对湿度。该方法测量方便、结构简单、应用最为广泛，但测量精度较低，而且需要维持湿球温度。毛发湿度计以毛发为湿度感应元件，利用其随空气相对湿度高低而改变其长度的特性，通过传动放大机构，带动记录笔尖在记录纸上做出相对湿度，其构造简单、使用十分方便，价格低廉，但不够准确。

表8-2　常用空气湿度检测仪器的分类和性能

湿度测量仪器的测量范围和精度均与温度关系密切。当室内温度变化时，即使含湿量不发生变化，室内相对湿度一般也会变化，因此测量室内相对湿度时，一般要与温度测量同步进行，单独测量室内湿度是没有意义的。测量湿度时，湿度传感器应安装在空气流通、能反映被测房间或风管内空气状态的位置，安装位置附近不应有热源及水滴。

三、压力测量方法

压力测量方法有两种:弹性式和电气式。弹性式的基本原理是弹性元件在压力作用下，产生弹性变形，包括有弹簧管式、膜片式、膜盒式、波纹管式、板簧式。这种压力测量方法结构简单、测量范围宽、价格低廉、应用广泛。电气式的基本原理是:将压力转换成电阻、电容、电感和电势等电信号，包括电位器式、应变片式、电感式、霍尔片式、振频式，压阻式、压电式，电容式。这种压力测量方法反应快，测量范围广泛，特别适合用于自控等场合，见表8－3。

表8-3　常用压力检测仪表的分类和性能

选择测量仪表时，压力测量仪器的工作压力应大于该点可能出现的最大压力(压差) 的1.5倍，量程应为该点压力正常变化范围的1.2～1.3倍。一般被测压力的最小值应不低于仪表全量程的1/3为宜。安装时，压力测量仪器应安装在能满足规定的使用环境条件和易于观察检修的地方，应力求避免振动和高温的影响，并针对被测介质的不同性质采取相应的防温、防腐、防冻、防堵等措施。测量时，测压点要选在直管段上，不能形成漩涡的地方。测量液体时，取压点应在管道下部，测量气体时，取压点应在管道上部。

四、流量测量方法

测量流体流量的仪表一般叫流量计，测量流体总量的仪表常称为计量表。两者并不是截然划分的，在流量计上配以累计机构，也可以读出总流量。由于目前使用的流量计有上百种，测量原理、方法和结构特性各不相同，选择时考虑因素较多。一般分为压差式、转子式、动压式、速度式、超声波流量计和电磁流量计，详见表8－4。其中毕托管、转子流量计最为常用。毕托管又称皮托管，是通过量测管状探头上正对来流与侧壁开口的两个小孔之间由流速水头形成的压差，以测算流速的仪器，是实验室内测量时均点流速时常用的仪器。转子流量计是通过测量设在直流管道内的转动部件的转速来推算流量的装置，工业上和实验室最常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、压力损失小、维修方便等特点。

表8-4　常用流量检测仪表的分类和性能

续表

选择测量仪表时，流量测量仪器量程应为管道最大工作流量的1.2～1.3倍。安装时，流量测量仪器前后应有保证产品所要求的直管段长度。测量时，被测介质应充满全部管道界面连续地流动，管道内的流动状态应该是稳定的，应尽量测量瞬态值。