标准规范下载简介

TCECS 857-2021 建筑墙体热阻现场快速测试方法标准.pdf

1.1测试装置应由电源、温控仪、数据传输线、加热板、冷侧 助板、温度热流传感器、数据采集存储系统组成（图3.1.1）

图3.1.1测试装置示意图 温度热流传感器（热侧）；2一金属板；3一保温材料；4一数据传输线； 5一温控仪及电源；6冷侧辅助板；7一温度热流传感器（冷侧）

3.1.3电源宜符合下列规定： 电源宜采用220V市电； 2 电源最大输出功率宜与加热板最大加热功率匹配。 3.1.4 温控仪应符合下列规定： 1 温控仪应采用反馈调节实现加热板表面温度恒定； 2 温控仪控制加热板温度的误差宜为士0.1℃； 3 温控仪的温度调控范围宜为10℃~80℃； 4 温控仪应具有过流过载保护功能。 3.1.5 加热板应符合下列规定： 1 加热板表面中心应集成温度和热流传感器： 2加热板应采用导热好的平整金属板制作，形状可为正方 形或圆形； 3加热板背部保温材料的厚度不应小于15cm，应能完全覆 盖加热板，且其边长和金属板边长的差值不应小于5cm； 4加热板大小应保证冷侧的热流传感器整体位于一维传热 区内部，加热板尺寸应符合表3.1.5的规定

第四章 主要施工工艺及质量通病的防治表3.1.5加热板尺寸（m）

3.1.6冷侧辅助板应安装在墙体冷侧表面，冷侧辅助板尺寸应 符合表3.1.6的规定。

表3.1.6冷侧辅助板尺寸（m）

3.2.1温度传感器应采用热电偶、铂电阻、半导体等接触式温 度传感器

3.3.1热流传感器应符合现行行业标准《建筑用热流计》J 519的有关规定。

3.2热流传感器量程范围不应小于土200W/m²，示值允许偏 应为士5%

3.3.2热流传感器量程范围不应小于土200W/m²，示值

3.4数据采集存储系统

3.4.1采集存储系统应具有即时显示和查询数据的功能

3.4.1采集存储系统应具有即时显示和查询数据的功能，

3.4.1采集存储系统应具有即时显示和查询数据的功能。 3.4.2测试期间应定时采集并存储墙体两侧表面温度、热没

4.1采集存储系统应具有即时显示和查询数据的功能。 4.2测试期间应定时采集并存储墙体两侧表面温度、热流值 据，采样间隔不宜大于1min，存储容量应满足全部测试数据 储要求，对应的数据时长不应小于8h。

数据，采样间隔不宜大于1min，存储容量应满足全部 存储要求，对应的数据时长不应小于8h。

4.1.1测试应在墙体测试区域两侧营造传热温差，墙体

4.1.3墙体测试区域应符

1测试区域应代表被测墙体的材质和构成，宜在测试前使 用热成像仪对被测墙体进行扫描： 2应选择没有太阳直射的区域： 3测试区域不应在窗、金属结构、梁柱的附近；不应靠近 有裂纹和有空气渗透的结构缺陷部位；不应受暖气片、空调、风 扇等加热制冷装置的直接影响，

4.1.4对加热区域壁面应采用砂纸进行打磨、清洁，并应采用。

4.2.1安装加热板前，应检查加热板是否能正常工作，并应符 合下列规定： 1加热板应完整无损环，表面平整无其他痕迹； 2加热板应进行均温性检验，开启恒温加热，边角温度与 加热板中心点温度偏差不应大于0.5℃； 3，加热板背面及四周覆盖保温材料应完好无损，没有脱落、 裂缝、受潮

4.2.2测试装置安装应符合下列规定

4.2.2测试装置安装应符合下列规定： 1选择测试的加热区域，表面集成温度热流测点的加热板 应紧密贴合被测墙体室内侧壁面安装； 2应在加热板中心点对应的冷侧位置紧贴壁面安装温度热 流传感器，热电偶等温度传感器应将测头及其引出的80mm~ 100mm长导线埋入或贴附于被测表面； 3安装冷侧辅助板应使其空心通道对准传感器。 4.2.3 测试步骤应符合下列规定： 1 接通电源，开启加热装置； 2应采用两阶段加热法，第一阶段持续时间不宜少于 0.5h，第二阶段持续时间不宜少于7.5h，两阶段温度应满足下

1接通电源，开启加热装置； 2应采用两阶段加热法，第一阶段持续时间不宜少于 0.5h，第二阶段持续时间不宜少于7.5h，两阶段温度应满足下 列公式的要求：

式中：T。 墙体冷侧表面温度（℃）； Th 第一阶段加热温度（℃）； Th2 第二阶段加热温度（℃）。

2.4两侧的温度与热流值应同步记录，读取冷热侧的温度热 充传感器的读数，并绘制测试结果曲线图（图4.2.4）。

图4.2.4测试结果曲线示意图

Th一热侧温度（℃）；T。一冷侧温度（℃）；qh一热侧热流（W/m）；qe一冷侧热 流（W/m²)；t)一第一阶段用时（h)；t2一近似稳态用时（h)；t3一测试总时长（h）

式中：q t时刻墙体热侧热流密度（W/m）； qi4r （t一△t）时刻墙体热侧热流密度（W/m）： q 一t时刻墙体冷侧热流密度（W/m²）； q4r 一（t一△t）时刻墙体冷侧热流密度（W/m²）。 5.0.2当量热阻应在传热过程进入近似稳态，且以进入近似稳 态后1h的数据进行计算

式中：Th t时刻墙体热侧表面温度（℃）； T t时刻墙体冷侧表面温度（℃）； i t时刻墙体热侧热流密度（W/m²）

q一t时刻墙体冷侧热流密度（W/m）； R被测墙体当量热阻（m²·K/W）； 一1h内数据记录条数。

6.0.1测试报告应包含下列内

测试报告应包含下列内容： 被测墙体基本信息： 1）建筑物的工程信息等相关情况； 2）墙体在建筑物中的位置、朝向； 3）墙体照片： 4）墙体的类型（外墙、内墙等）； 5）墙体的构造材料、保温情况。 测试数据： 1）温度热流传感器类型； 2）用于固定传感器的方法； 3）传感器的精确位置； 4）测试开始和结束的日期、时间； 5）记录的时间间隔和每条记录的平均测量次数； 6）记录的温度和热流与时间的关系曲线。 测试结果： 1）墙体的当量热阻； 2）误差分析（如果需要）； 3）根据测试目的进行的任何补充测量（如热成像活 等）。

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合的规定”或“应按执行”

1为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度 不同的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符 合·的规定”或“应按·执行”

《温度传感器系列型谱》JB/T7486 《建筑用热流计》JG/T519

《温度传感器系列型谱》JB/T7486 《建筑用热流计》JG/T519

中国工程建设标准化协会标准

目次1总则(18)2术语和符号(19)2.1术语(19)3测试装置(21)3.1测试装置(21)4测试(22)4.1一般规定(22)4.2安装与测试(23)5数据处理(25)6测试报告(29)17

1.0.2本标准不适用于空心墙体、变热物性材料墙体和含湿量

校大墙体的热阻测试。 本标准不适用于变热物性材料墙体以及通风墙体，例如由在 加热温度下热物性显著改变的材料制造的墙体、含有相变蓄热材 料的墙体等。 本标准不适用于长时间加热含水率过高的潮湿墙体，否则会 导致水分从墙体析出，造成墙体热物性改变，测试结果有较大 误差。

2.1.5以加热板中心为原点建立坐标系，传热过程存在

2.1.5以加热板中心为原点建立坐标系，传热过程存在上下对 称性，如图1所示。随着墙体厚度方向上传热过程的进行（坐 标增天），三维传热效应明显，四周传热边界扩天。在传热方向 上的某一纵截面上（此时工坐标为确定值），加热板中心点 (y坐标为0)的热流值最大且为qxm；y方向上随着y坐标增大， 热流值不断减小。

图1墙体传热过程侧视图

以传热方向中心线上的最大热流值的95%作为y方向一维 专热区域边界判据。在墙体厚度方向上随着传热进行，一维传热 区域不断减小，在冷侧表面形成距加热板中心投影点最大距离为 的一维传热区。 加热过程中，墙体冷侧表面受到加热的三维效应影响，且位 于一维传热区外的表面区域称为非一维传热区。墙体冷侧表面不 受到加热装置影响的区域称为不受影响区

3.1.6在冷侧温度热流测点的周围区域覆盖保温材米

3.1.6在冷侧温度热流测点的周围区域覆盖保温材料，热流集 中通过热阻小的空心部分，减小传热过程中向四周的热流散失 有利于快速构建墙体一维传热（图2）；同时可以遮挡太阳辐射

图2有无辅助板时的墙体导热热流示意图 一无辅助板时的热流：2一有辅助板时的热流

此外，风速变化引起外表面对流换热系数在一定范围内的变 动，不会对墙体传热达到近似稳态的时间造成较大影响，但空气 流速会对壁面与外界的对流换热产生较大影响，通过安装冷侧辅 助板，避免对结果造成较大偏差。

4.1.1测试结果不涉及墙体两侧表面与室内外环境综合换

热阻。保温层对一维传热区的影响是保温材料的导热系数一般小 于墙体主体材料，三维传热效应在保温层内部影响不及墙体主体 材料层内部影响显著，故无论是外保温系统还是内保温系统，保 温墙体相对于等厚度的无保温均质墙体，三维传热效应更弱，有 利于测试进行。

4.1.2若室外空气温度短时间波动较大，冷侧壁面温度在

期间随之产生较大波动，造成两侧温差不稳定，对现场测试所得 数据的可用性造成影响。

期间随之产生较大波动，造成两侧温差不稳定，对现场测试

4.1.3一次测试只能在冷侧布置一个测点，否则将难以保

中心以外的其他测点位于一维传热区，故测试区域的选择应该具 有代表性。例如，被测墙体有小部分表面有装饰处理，导致其材 质和厚度与其他区域明显不同，则测点的布置应当避免这 区域。 墙体外表面受到的太阳辐射包括太阳直接辐射、天空散射和 地面反射辐射。室外空气温度对围护结构各部分的作用相同，随 时间而变化；太阳辐射不仅随时间变化，还与太阳方位角、高度 角，建筑物所处的地理位置、朝向等有关。若不加以适当处理： 太阳辐射会造成被检测墙体外界空气综合温度的不规则变化，甚 至出现反向热流，给现场检测带来误差。 在没有大面积可测外墙的情况下，测点应满足距离窗口1.5 倍墙厚的长度以上，距离墙角要在1倍墙厚的长度以上。

4.1.4热流计和温度传感器直接附在构件表面，要避

和构件表面间形成空气流。若墙体表面粗糙，直接安装测试装置 会在壁面和加热板面间形成过厚的空气层，考虑空气层与否的结 果误差为：

若要求相对误差不大于15%，则

式中：a 空气层厚度（m）； w 被测墙体厚度（m）； 入a 空气导热系数［W/（m·K)]； 入W 被测墙体材料导热系数W/（m·K）

= 1+2 Ow入a

4.2.2可用胶布、支架等稳定地固定加热装置，确保测

不会发生位移，保证加热效果。 粘贴传感器可以用胶粘剂包括黄油、石膏、凡士林、水泥 乳胶以及其他有机、无机胶粘剂，将热流计粘贴于墙体表面。 安装仪器时需要定点画线、量好尺寸，保证热侧加热板中心 点和冷侧温度热流传感器的位置对应。

要更多时间使传热进入稳态，不利于现场测试，因此加热板设 温度不宜过低或过高。图3显示两种典型材料在三种大小热流 分别为5W/m、25W/m²、50W/m²）下，不同冷热温差与线 果误差的关系。当温差大于27℃后继续增大温差对改进结果

度意义不大，此时温差引起的结果误差小于仪器误差的10%。

图3测试结果误差与温差的关系

4.2.4测试数据需要存储和读取，记录时长和记录间隔一般与 构件的性质（轻质或重质，内保温或外保温）、室内外温度（测 量前和测量期间的平均温度和温度变动）等有关。

5.0.1测试初始时段墙体存在吸蓄热量的过程，该时段数据不适 合用于结果计算。经过一段时间加热，冷侧热流逐渐升高、热侧 热流逐渐降低，两侧热流向一个中间值接近。近似稳态状态下， 构件内储存热量的变化与通过该构件的热量相比可忽略不计。 5.0.2将通过墙体的热流g表示为：

5.0.1测试初始时段墙体存在吸蓄热量的过程，该时段数据不适

式中：qh 墙体热侧热流密度（W/m） 墙体冷侧热流密度（W/m²）； kh一热侧热流密度系数； k。一冷侧热流密度系数。 模拟研究表明k=0.5，k。=0.5为误差小于15%的条件下 始终成立的一组解，即可以将两侧热流的平均值作为通过墙体的 热流值（图4)。

图4热流系数取值拟合结果

对墙体测试过程建立传热模型：

式中：a 墙体材料的热扩散系数（m²/s）； 被测墙体的测试区域内任一点至热侧测试区域中心 的距离（m); T。一一初始时刻未加加热片时墙体内壁的温度（℃）。 可得到测试结果相对误差：

BD-05--氧化锌避雷器、抗雷圈--新建瓮安至马场坪铁路甲供物资设备（电力、牵引变电）采购招标文件-盖章版本--ZG（二次）AR A 3q qe R d 3 qc qe △T AT 2 △T 3g+TsoC 1

武中： 墙体材料的密度（kg/m）； T 墙体冷侧表面温度的变化率（℃/s）； Cp 墙体材料的比热容［J/（kg·℃）； Aq 热流测量的不确定度（W/m²）； △T 温度测量的不确定度（℃）； A 墙体厚度测量的不确定度（m）。 误差来源可包括下列内容： 1 温度传感器和热流计的校准误差： 2测试时间过短，温度和热流变化引起的误差 3传感器安装时和构件表面之间空气层的热阻 4数据测试和记录装置的准确度。 测试过程中应避免出现下列情况： 1冷侧温度波动值与构件两侧温差的比值较大；

2构件受到太阳辐射或其他强热的影响； 3冷侧表面受到强风影响。 为使导热系数测试结果误差小于15%，绘制温差和热流的 取值线图，适用于三种典型材料和两种典型厚度的墙体（图5）。 则试过程的热流和温差分别为横纵坐标值，两个坐标值组成的点 应位于相应曲线的右方

图5温差热流取值线图

若有被测墙体的设计传热性能指标，或者进行了内窥法或其 也方法测试，其参考值或测试值与符合本标准条件的现场测试结 果之间相差很大（大于20%），可能是下列因素综合作用的 结果： 1 墙体存在诸如水或水汽冻结、融化、凝结或蒸发等变化 2墙体在使用过程中产生裂缝，构件中有对流的气流； 3墙体材料热稳定性较差，其传热性能随温度和环境条件 变化明显； 4计算时材料导热率不是真实的数值，这可能源于对材料 的辨识有误，或材料的实际性质与标称值之间的差异； 5对构件的检查和测试不是在非均质构件的同一位置进行 测试影响因素分析如表1所示。表中，“十”号表示两者呈

正相关关系，“二”号表示两者呈负相关关系，“”号表示两者 不相关。

GB／T 1029-2021标准下载表1测试影响因素分析汇总