本發(fā)明屬于建筑科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)的測評方法，用于測評固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)。
背景技術(shù)：
建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)實施之前建筑的設(shè)計和建造不注重外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱，導(dǎo)致室內(nèi)熱環(huán)境惡劣。而隨著人民生活水平的提高，對室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性提出了越來越高的要求。隨著空調(diào)的普及，室內(nèi)熱環(huán)境得到了改善，但同時帶來的卻是建筑能耗的急劇增加。如何在保證人員熱舒適的前提下盡量減少空調(diào)能耗，成為越來越緊迫的問題。
相變材料的投入使用，使建筑外墻的熱惰性和蓄熱能力顯著提高，有效降低建筑能耗，有利于降低室內(nèi)溫度波動，從而滿足建筑物內(nèi)人們對于熱舒適性的需求?？梢耘c建筑物的采暖和空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合使用，結(jié)合峰谷電價的政策，利用夜間廉價電運行，以提供白天全部或部分采暖或制冷所需的熱量或冷量，緩解建筑物的能量供求在時間和強度上不匹配的矛盾，起到削峰填谷的作用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。同時減少了外墻厚度，有效減輕建筑物本身重量，從另一方面看，節(jié)約了建筑材料，達(dá)到了節(jié)約資源以及成本的效果，并且相變材料能夠循環(huán)使用，熱性能基本不變。
中國專利201210381729.9公開了一種在建筑物上使用的相變建筑保溫材料熱工性能的測試方法，將模擬試驗箱箱體分為熱室和冷室，熱室和冷室間用相變儲能建筑材料待測試件隔斷，熱室和冷室內(nèi)裝有發(fā)熱和制冷裝置，熱室內(nèi)待測試件中央位置上粘貼上熱流計，熱流計上下邊各粘貼熱電阻，冷室內(nèi)對應(yīng)熱室內(nèi)熱流計位置粘貼熱電阻，熱流計和熱電阻與無紙記錄儀聯(lián)接，開啟發(fā)熱和制冷裝置，待冷室溫度降至采暖期室外平均氣溫，模擬試驗箱的熱室溫度達(dá) 到18℃，自動記錄處于熱室和冷室中的試件兩側(cè)溫度和熱流密度，求出相變儲能材料層的熱阻后，按熱工學(xué)規(guī)定的傳熱系數(shù)的關(guān)系計算。但是該測試方法僅在一個箱體內(nèi)的冷側(cè)熱側(cè)進(jìn)行傳熱效果測試，測試得到的參數(shù)值過少，且無法準(zhǔn)確得到相變材料的各種性能。
中國專利201520976032.5公開了一種相變墻體整體保溫隔熱效果測試裝置包括實驗箱體，其特征在于：所述實驗箱體為盒裝，盒裝實驗箱體的前后左右四面的箱壁上都設(shè)有左測試洞口和右測試洞口，所述左測試洞口裝有常規(guī)材料測試墻體，所述右測試洞口裝有相變材料測試墻體。本發(fā)明提供的一種固固相變材料等效導(dǎo)熱系數(shù)測試裝置，能真實的模擬建筑物四個朝向受太陽輻射照射強度和照射時間不同的特點，一次性測出四個朝向上和普通墻體的對比效果。但是該技術(shù)方案并沒有公開具體的測試方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是基于上述中國專利201520976032.5公開的測試裝置，利用該測試裝置提供一種固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)的測評方法，用于測評固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)。
技術(shù)方案
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計了一種固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)的測評方法，其特征在于，它包括以下幾個步驟：
(1)根據(jù)實驗工況要求，準(zhǔn)備測試箱體，在八個箱體的洞口砌筑基墻及保溫材料，調(diào)試空調(diào)設(shè)備；
(2)根據(jù)測點布置方案布置測點，連接溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀；
(3)關(guān)閉恒溫防護(hù)熱箱、箱體房所有門窗；根據(jù)實驗工況要求，打開空調(diào)或加熱器，待箱體房內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值，并保持穩(wěn)定；
(4)打開計算機、測試儀及配套測試軟件，設(shè)置測試記錄時間間隔為15min～30min，開始測試并自動記錄，連續(xù)測試時間72h以上；
(5)實驗測試結(jié)束，關(guān)閉測試儀、整理實驗設(shè)備,從數(shù)據(jù)采集儀導(dǎo)出測試數(shù) 據(jù)；
(6)按下列公式計算出保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)
其中：
δ——保溫層的厚度(m)；
T1w——外覆保溫材料的整個四面墻體內(nèi)表面平均溫度(℃)；
T2w——外覆保溫材料的整個四面墻體外表面平均溫度(℃)；
Qw——通過外覆保溫材料的整個四面墻體的熱流量平均值(W/m2)；
T1jq——基層墻體四面墻體內(nèi)表面平均溫度(℃)；
T2jq——基層墻體四面墻體外表面平均溫度(℃)；
Qjq——基層墻體四面墻體的熱流量平均值(W/m2)；
有益效果
本發(fā)明提供一種固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)的測評方法，用于測評固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
在進(jìn)行固固相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)的測評過程中，首先進(jìn)行基層墻體測試工況：打開空調(diào)，保持室內(nèi)空氣溫度26℃，測試八個箱體洞口基層墻體內(nèi)外表面的溫度及通過墻體內(nèi)表面的熱流密度；
然后在夏季時，室外天氣條件下，打開空調(diào)，保持室內(nèi)空氣溫度26℃，測試八個箱體洞口填充墻內(nèi)外表面的溫度及通過墻體內(nèi)表面的熱流密度；
在冬季天氣條件下，打開加熱器，保持室內(nèi)外空氣溫差15℃以上，測試八個箱體洞口填充墻內(nèi)外表面的溫度及通過墻體內(nèi)表面的熱流密度。
無論在進(jìn)行上述那種情況下的測試其步驟包括以下幾步：
第一步，準(zhǔn)備測試箱體，在八個箱體的洞口砌筑基墻及保溫材料，調(diào)試空調(diào)設(shè)備；
第二步，根據(jù)測點布置方案布置測點，連接溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集儀；
第三步，關(guān)閉恒溫防護(hù)熱箱、箱體房所有門窗；根據(jù)實驗工況要求，打開空調(diào)或加熱器，待箱體房內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值，并保持穩(wěn)定；
第四步，打開計算機、測試儀及配套測試軟件，設(shè)置測試記錄時間間隔為25min，開始測試并自動記錄，連續(xù)測試時間72h以上；
第五步，實驗測試結(jié)束，關(guān)閉測試儀、整理實驗設(shè)備,從數(shù)據(jù)采集儀導(dǎo)出測試數(shù)據(jù)；
第六步，按下列步驟計算出保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)
(a)計算墻體的熱阻和傳熱阻，具體計算過程如下：
熱阻：R＝(T1-T2)/Q (i)
傳熱阻：R0＝Ri+R+Re (ii)
式中：T1──四面墻體內(nèi)表面平均溫度(℃)；
T2──四面墻體外表面平均溫度(℃)；
Q──通過四面墻體的熱流量平均值(W/m2)；
Ri——實驗墻體的內(nèi)表面換熱阻；
Re——實驗墻體的外表面換熱阻；
(b)根據(jù)傳熱阻計算墻體的傳熱系數(shù),具體計算過程如下：
傳熱系數(shù)：K＝1/R0 (iii)
式中：R0──傳熱阻
(c)材料層的導(dǎo)熱系數(shù)可由其熱阻推算得到,具體推導(dǎo)過程如下，首先保溫層熱阻的計算公式為：
式中：Rbw——保溫層的熱阻(m2·K/W)；
δ——保溫層的厚度(m)；
λ——保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·K)；
實驗墻體中保溫層的熱阻計算公式為：
Rbw＝Rw-Rjq (v)
通過公式(i)得到：
Rw＝(T1w-T2w)/Qw
Rjq＝(T1jq-T2jq)/Qjq
式中：Rbw——保溫層的熱阻(m2·K/W)；
Rjq——基層墻體的熱阻(m2·K/W)；
Rw——外覆保溫材料的整個墻體的熱阻(m2·K/W)；
由上推出保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)計算公式：
其中：
δ——保溫層的厚度(m)；
T1w——外覆保溫材料的整個四面墻體內(nèi)表面平均溫度(℃)；
T2w——外覆保溫材料的整個四面墻體外表面平均溫度(℃)；
Qw——通過外覆保溫材料的整個四面墻體的熱流量平均值(W/m2)；
T1jq——基層墻體四面墻體內(nèi)表面平均溫度(℃)；
T2jq——基層墻體四面墻體外表面平均溫度(℃)；
Qjq——基層墻體四面墻體的熱流量平均值(W/m2)；
經(jīng)過測試在冬季工況下，非相變保溫材料(無機保溫砂漿)等效導(dǎo)熱系數(shù)為0.075W/m·K，相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/m·K。
在夏季工況下，非相變保溫材料(無機保溫砂漿)等效導(dǎo)熱系數(shù)為0.084W/m·K，相變保溫材料等效導(dǎo)熱系數(shù)為0.029W/m·K。
通過計算結(jié)果可知非相變保溫材料(無機保溫砂漿)等效導(dǎo)熱系數(shù)與實驗室穩(wěn)態(tài)法測試的導(dǎo)熱系數(shù)基本一致，故可知該方法可用于測試相變保溫材料用于節(jié)能計算的導(dǎo)熱系數(shù)。