技术摘要：
本发明提供了一种快速检测建筑外墙传热系数的方法，采用两个运行时间阶段对计量箱和冷箱内的空气温度进行控制，并在计量箱内设置多种加热功率的加热器，在快速运行时间段时通过在计量箱内采用大加热功率的加热器使计量箱内的空气温度快速升温至预设计量箱温度附近和控  全部
背景技术：
建筑节能在我国的节能减排中占有相当重要的比例，而建筑外围护结构的节能性 能是建筑节能的重要组成部分，直接影响到整个建筑的节能效果。在建筑外围护结构中，建 筑墙体在外围护结构中所占的面积比例较大，其传热系数的高低在很大程度上影响整个外 围护结构节能性能的优劣。 目前，建筑外墙围护结构传热系数的检测分为实验室检测和现场检测，现场检测 由于受到外界气候和墙体本身蓄放热性能的影响，测量精度和稳定性差，检测结果准确度 不高。实验室检测采用GBT13475-2008《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》，不受 外界气候影响，测量精度和稳定性与现场检测相比明显较好。实验室检测基于稳定传热原 理，采用防护热箱法或标定热箱法检测建筑墙体或构件的传热系数，设备一侧为热箱，另一 侧为冷箱，中间为试件框，安放被检测的墙体试件，试件两侧各自保持稳定的空气温度、气 流速度和热辐射条件下，测量热箱中加热器的发热量，减去通过计量热箱外壁的热流量和 试件内不平衡热流量(防护热箱法)或减去通过热箱外壁的热流量和试件侧面迂回热损的 热流量  (标定热箱法)，除以试件面积与两侧环境空气温差的乘积，由此计算得出试件的传 热系数K值，该检测方法虽然可以较好地检测建筑墙体的传热系数，但由于不同建筑墙体的 传热系数相差很大，有的墙体传热系数为1.5W/㎡·K，有的墙体传热系数为0.5  W/㎡·K， 检测时热箱中加热器的发热量差别很大，为了满足不同建筑墙体传热系数的检测，现有技 术采用额定功率相对较大的加热器进行检测，虽然可以较好的检测不同建筑墙体的传热系 数，但检测时间长，检测精度一般，有待进一步提高。例如，热箱采用200W的加热器，存在1% 的检测误差，即2W加热量误差，对于传热量为100W的建筑墙体，只有2%的误差，而对于传热 量为30W的建筑墙体，却有6.7%的误差。另外，为了确保检测数据的准确性，加热器选用时额 定功率不会太大，以满足较大传热系数的墙体检测为主，一般为200W～400W，虽然可以用于 检测不同传热系数的建筑墙体，但由于热箱在检测时温度需升高到目标设定温度，如5°C升 高至目标设定温度18°C,采用额定功率200W～400W的加热器用于升高热箱温度将会导致检 测时间更长，如果另外单独采用额定功率较大的加热器用于升高热箱温度又很容易导致热 箱内热量过多，从而导致热箱空气温度稳定时间变长。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种建筑外墙传热 系数检测方法，目的在于克服现有建筑外墙传热系数检测精度一般和检测时间较长的缺 陷。 为此，本发明采用如下的技术方案：一种利用建筑外墙传热系数检测设备快速检 4 CN 111551583 A 说　明　书 2/7 页 测建筑外墙传热系数的方法，所述建筑外墙传热系数检测设备包括计量箱、冷箱、防护热 箱、试件框架、辅助加热器、计量箱加热系统、试件、冷箱加热器、计量箱温度控制系统、冷箱 温度控制系统、防护箱温度控制系统、制冷系统和数据处理系统，所述计量箱加热系统包括 多个不同额定功率的计量箱加热器，所述快速检测建筑外墙传热系数的方法包括以下步 骤： S1、在建筑外墙传热系数检测设备启动后，实时检测计量箱的空气温度和冷箱的空气 温度，实时获取计量箱内辅助加热器的加热功率和计量箱加热系统的加热功率，将建筑外 墙传热系数检测设备刚启动时的时间点记为开始时间点； S2、控制制冷系统以第一预设进口水温和第一预设水流量运行，并根据实时检测的冷 箱的空气温度与预设冷箱温度控制冷箱加热器的运行使冷箱的空气温度处于第一预设冷 箱温度区间； S3、控制计量箱加热系统关闭，并根据实时检测的计量箱的空气温度与预设计量箱温 度控制辅助加热器的运行使计量箱的空气温度处于第一预设计量箱温度区间； S4、实时判断冷箱的空气温度是否处于第一预设冷箱温度区间和计量箱的空气温度是 否处于第一预设计量箱温度区间，并将冷箱的空气温度刚处于第一预设冷箱温度区间的时 间点记为第一时间点，将计量箱的空气温度刚处于第一预设计量箱温度区间的时间点记为 第二时间点； S5、判断第一时间点是否晚于第二时间点，若是，则将开始时间点至第一时间点之间的 时间段设为快速运行时间段，若否，则将开始时间点至第二时间点之间的时间设为快速运 行时间段； S6、在当前时间处于快速运行时间段的末尾时刻时，控制辅助加热器关闭，将快速运行 时间段的起始时刻的计量箱的空气温度记为J1，将快速运行时间段的末尾时刻的计量箱的 空气温度记为J2； S7、分别获取快速运行时间段内每秒的计量箱的空气温度和冷箱的空气温度，对快速 运行时间段内每秒的计量箱的空气温度进行累加，得出计量箱累加温度值，对快速运行时 间段内每秒的冷箱的空气温度进行累加，得出冷箱累加温度值； S8、在快速运行时间段内按照预设采样间隔采集各个采样时刻的辅助加热器的加热功 率，将各个采样时刻的辅助加热器的加热功率乘以预设采样间隔，累加后得到辅助加热量； S9、根据辅助加热量、计量箱累加温度值、冷箱累加温度值、计量箱的空气温度J1、计量 箱的空气温度J2和预设热平衡公式计算试件的近似传热系数值； S10、根据试件的近似传热系数值、预设试件面积、预设冷箱温度和预设计量箱温度得 出试件预估传热量； S11、根据预设的试件预估传热量与多个不同额定功率的计量箱加热器之间的对应关 系，确定所述试件预估传热量对应的计量箱加热器，并根据采集的计量箱的空气温度与预 设计量箱温度控制所述试件预估传热量对应的计量箱加热器运行使计量箱的空气温度处 于第二预设计量箱温度区间； S12、根据预设的试件预估传热量与制冷系统的预设进口水温和预设水流量的对应关 系，确定所述试件预估传热量对应的预设进口水温和预设水流量，调节制冷系统的进口水 温和水流量运行至所述试件预估传热量对应的预设进口水温和预设水流量，并根据采集的 5 CN 111551583 A 说　明　书 3/7 页 冷箱空气温度与预设冷箱温度控制冷箱加热器的运行使冷箱的空气温度处于第二预设计 量箱温度区间。 进一步地，所述预设热平衡公式为： K=[Q1-  cm(J2-  J1)]/[  M×（X-Y）]  ； K-试件的近似传热系数值,  Q1-辅助加热量,c-空气的比热容,m-预设计量箱内空气的 质量，M-预设试件面积,X-计量箱累加温度值,Y-冷箱累加温度值。 进一步地，所述第一预设计量箱温度区间的上限为预设计量箱温度与第一温度阀 值之和，下限为预设计量箱温度与第一温度阀值之差，所述第一预设冷箱温度区间的上限 为预设冷箱温度与第一温度阀值之和，下限为预设冷箱温度与第一温度阀值之差，所述预 设计量箱温度为15°C～25°C，所述预设冷箱温度为-20°C～-15°C，所述第一温度阀值为1°C ～2°C。 本发明的有益效果是：采用两个运行时间阶段对计量箱和冷箱内的空气温度进行 控制，并在计量箱内设置多种加热功率的加热器，在快速运行时间段通过在计量箱内采用 大加热功率的加热器使计量箱内的空气温度快速升温至预设计量箱温度附近和控制冷箱 以较大制冷功率运行使冷箱快速降温至预设冷箱温度附近，同时根据第一阶段计量箱内的 相关运行参数分别得出辅助加热量、计量箱累加温度值、冷箱累加温度值，并根据辅助加热 量、计量箱累加温度值、冷箱累加温度值、计量箱的空气温度和预设热平衡公式来计算试件 的近似传热系数值和试件相应的预估传热量；在稳定运行时间段根据试件的预估传热量选 择计量箱内相应的小额定功率的加热器运行使计量箱内的空气温度快速处于第二预设计 量箱温度区间和根据试件的预估的得热量控制制冷系统以相应的参数运行使冷箱内的空 气温度快速处于第二预设计量箱温度区间，大大减少了建筑外墙传热系数的检测时间和运 行能耗，进一步提高了建筑外墙传热系数检测数据的准确性。 附图说明 图1为建筑外墙传热系数检测设备的结构示意图。 附图标记说明：1-计量箱，2-计量箱温度传感器，3-辅助加热器，4-计量箱加热系 统，5-防护箱，6-试件框架，7-试件，8-冷箱温度传感器，9-冷箱，10-冷箱加热器，11-蒸发 器，12-制冷系统，13-数据处理系统。