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【摘要】 节能环保已成为人们关注的问题，国家建设部也发布了相关的文件要求建筑节能化，使用外保温墙体材料是有效利用、使用能源的一种手段。大量的墙体保温材料在建筑行业的应用要求检测行业技术能快速跟进，所以需要研制出一种新型的符合标准要求、节能、耐久并且使用方便的检测设备来为国内建筑节能产业服务，为国家制定节能政策提供及时可靠的技术参数。
【关键词】 节能;墙体外保温;耐候性;检测
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.06.024
Abstract： Energy conservation and environmental protection has become a concern of people. The Ministry of construction has also issued relevant documents requiring building energy conservation. The use of external thermal insulation wall materials is a means to effectively use and use energy. The application of a large number of wall insulation materials in the construction industry requires that the detection industry technology can be quickly followed up， so it is necessary to develop a new type of testing equipment that meets the requirements of the standard， energy-saving， durable and easy to use to serve the domestic building energy-saving industry， and provide timely and reliable technical parameters for the national energy-saving policy.
Key words： energy saving;wall external insulation;weatherability;detection
1 项目背景和意义
处于夏热冬冷的中原地区，非节能住宅一直存在着“冬冷夏热”的弊病，保温隔热性能不尽人意，大量的住宅需靠空调、电热器等抵御“冬冷夏热”，其耗能浪费很大。按新规，住宅外墙必须使用保温隔热材料，内含泡沫和砂浆，现阶段紧迫的任务是对相关的节能新型材料和产品的节能性能作出科学实际的检测和评价。
大量的墙体保温材料在建筑行业的应用，要求检测行业技术能快速跟进，目前外墙外保温系统耐候检测装置普遍存在发展验证不足的情况，有工位少、价格昂贵、曲解和简化标准的要求、设备本身耗电、耗水、不节能和设备本身经不住耐候的通病。需要研制出符合标准要求、节能、耐久并且使用方便的检测设备来为国内建筑节能产业服务，为国家制定节能政策提供及时可靠的技术参数。为此，我们开展研制工作，制造出一种新型的、完全符合标准要求、节能、便于观察、耐久并且使用方便的检测设备来为国内建筑节能产业服务，为国家制定节能政策提供及时可靠的技术参数。
2 对国内存在的建筑节能耐候性检测设备的问题总结
目前，国内制造并使用的设备都是两工位、检测样品不满足要包含保温层侧面的要求、试验过程中不能直接观看到试验样品的检测情况、不能模拟标准规定的标准试验环境。
3 新型耐候检测技术组成
目前国内耐候性检测有二工位的设备，排队时间过长，温度控制范围较小，波动范围调节难以精确到0.5度，湿度调节效果也难以达到较高精度，对自然条件的模拟不好，试验环境无法达到标准试样环境要求，样板也只是一个平面，无法达到标准要求的转角和侧边。建议尽快开展科技计划，考虑交变有效控制均匀分布的温度场，模拟喷淋实现自动化同时解决仪器设备本身耐候试验问题，提高系统外环境条件，建立先进的内设外环境式物理性能检测设备，使一向难以控制的外部温场实现0.5 ℃以下精度的外场条件，实现样板含转角的多工位检测，使技术指标达到国内领先水平，国际先进水平。
经过大量基础性试验并掌握了大量工程方面的第一手材料和技术要求，对建筑节能耐候性检测设备进行研制，其制造过程及操作流程为：制作双面墙体推车→制作外墙外保温系统→推入玻璃箱体→锁紧部件密封门→启动微机控制系统→系统供电→选择操作模式→记录试件状况→打印曲线测试结果。根据此操作流程我们进行了耐候性检测设备的结构设计、喷淋系统、软件控制系统设计及样板支架等的设计。
新型建筑保温耐候检测设备主要由控制台、环境箱、除湿干燥系统、空气制冷制热系统、喷淋系统、环境通风系统、试件装卸系统七大部分组成。
1）控制台：由控制柜、微机系统、仪表、按钮等自动控制、电气控制元件组成。
2）环境箱：主要由中空玻璃及铝塑型材组成。
3）除湿干燥系统：主要由中空玻璃保温箱、地面保温层、干燥除湿机组成。
4）空气制冷制热系統：主要由制冷管道、制冷机、加热器、蒸发器等组成。
5）喷淋系统：主要由流量计、管道、电磁阀、球阀、水路管道、喷淋头组成。
6）环境通风系统：主要由离心风机、管道、气动阀组成。
7）试件装卸系统：由导轨、过渡架、墙体推车组成。
4 新耐候设备的设计 设计分为结构设计、环境通风系统、控制系统设计、喷淋系统设计，具体设计及制造如下。
1）试件支撑机构
目前国内市场上出现的建筑节能耐候性检测设备结构上都不能满足标准中检测样品要包括一个侧面的要求，我们为此设计了移动式封闭型双试件支撑机构。
a）支撑机构的两侧可同时或不同时安装两个试件基墙，施工人员可安全方便地在两个基墙上制作相同或不同的外墙外保温体系。
b）支撐机构的中间为由左右两面基墙及前后封板组成的100mm宽的空气夹层，该空气夹层设计有均流格栅，前后封板各安装有带有温度传感器的通风管接头，可时时监测该基墙两侧空气夹层的进出口空气温度。
c）支撑机构的两侧可同时或不同时安装两个试件基墙，施工人员可安全方便地在两个基墙上制作相同或不同的外墙外保温体系。
d）支撑机构的地部设计有钢制滚轮，可使很重的被检试件方便地进入环境箱中。
2）环境通风系统
新耐候设备采用了离心式风机，与上述试件支撑机构空气夹层前后封板的通风管接头连接，与试验场区的自然环境共同组成风机循环系统，以确保被试验基墙侧的试验环境温度（保持20±3 ℃）要求。
3）控制系统设计
温湿度控制系统主要由制冷管道、制冷机组、加热器、蒸发器、转轮除湿机等组成。我们设计根据样板重量约2×0.5 吨计算，在-18 ℃时所需冷量约为25 kW，故选用15 HP低温制冷机组，为提高制冷效率，适应冬夏季不同的气候条件，采用风冷+辅助水冷两种冷凝方式，为提高系统可靠性，选用意大利富士豪压缩机，其他主要制冷部件均采用国际品牌产品。为提高仓内温场的均匀度，采用水平吹风结构，在制冷及加热系统中，采取了过压、过流、过温等多种保护措施，系统采用计算和控制，可以方便地在计算机页面上选择所需的试验状态和次数。为克服突然断电和紧急停机的情况，系统设有停电记忆功能，在排除故障后，可以在原状态情况下继续进行试验，系统还有历史记录查询及打印功能。
可以根据客户需要执行不同的标准进行耐候性试验。控制装置的核心部件采用SIEMENS公司S7-200系列可编程控制器，微机操作界面采用组态王软件，采用中文对话方式，易于操作，可靠性高。
4）喷淋系统设计
采用多喷头均匀喷淋，喷淋水流量按照标准控制在0～2000 L/h，水管道采用铜管材料，经久耐用又防止热胀冷缩（温度过低时水管不会爆裂）。喷头采用直径可调的设计方式，确保喷水量均匀。喷淋系统流量采用转子流量计进行计量，器具已经过计量检定，完全符合标准的要求。
5 新耐候设备的的科技创新点
1）试件支撑机构采用内部夹空，首次模拟了标准规定的标准试验环境，一个样板支架可做两个试验样品，并且满足了标准要求含有一个转角的要求;
2）一套环境试验箱内可放置多个试件支撑机构，同时检测N个样品，并可对九种不同的外墙外保温体系（如胶粉聚苯颗粒墙体保温系统、膨胀聚苯板墙体保温系统、胶粉聚苯颗粒复合保温材料墙体保温系统、无机墙体保温系统、挤塑聚苯板墙体保温系统、岩棉板墙体保温系统、聚氨酯发泡墙体保温系统、膨胀珍珠岩墙体保温系统、砌块墙体保温系统）进行检测，即提高了工作效率又节约了能源，首次采用中空隔热断桥型材及双层玻璃，增强了可观察便利性并且节约了能源。
6 结语
为了实施“可持续发展”战略，国家提出的建筑节能目标是到2010年，全国新增建筑的1/3达到节能50%的目标;到2020年，全国新增建筑全部达到节能65%的目标。为此我国相继颁布了一系列的节能法律法规和标准，建筑节能已成为社会各界的共识。
本设备应用于墙体保温耐候性能指标的检测，其产业化前景较好。国家对建筑节能提出硬性指标，此产业政策的考评和实施都得需要检测的技术指标和参数来衡量，因而各个省市地区均需要大量的检测设备来适应市场的需求，由于标准规定的检测周期2～3个月，因而即使一个地市一个检测部门为了能满足当地的检测市场，也需要数台检测设备，全国的市场需求量是相当大。随着科技发展，符合标准检测方法、满足大量检测市场的需求，四工位是最好的选择。而外墙外保温检测系统是一个刚刚兴起的朝阳产业，其前景必将更加光明。
【参考文献】
[1] 外墙外保温工程技术规程：JGJ 144-2004[S].
[2] 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统：JG 149-2003[S].
[3] 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统：JG 158-2004[S].
【作者简介】
李学玲（1985-），女，学士，研究方向为建筑节能领域的设备检测。
【关键词】 节能;墙体外保温;耐候性;检测
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.06.024
Abstract： Energy conservation and environmental protection has become a concern of people. The Ministry of construction has also issued relevant documents requiring building energy conservation. The use of external thermal insulation wall materials is a means to effectively use and use energy. The application of a large number of wall insulation materials in the construction industry requires that the detection industry technology can be quickly followed up， so it is necessary to develop a new type of testing equipment that meets the requirements of the standard， energy-saving， durable and easy to use to serve the domestic building energy-saving industry， and provide timely and reliable technical parameters for the national energy-saving policy.
Key words： energy saving;wall external insulation;weatherability;detection
1 项目背景和意义
处于夏热冬冷的中原地区，非节能住宅一直存在着“冬冷夏热”的弊病，保温隔热性能不尽人意，大量的住宅需靠空调、电热器等抵御“冬冷夏热”，其耗能浪费很大。按新规，住宅外墙必须使用保温隔热材料，内含泡沫和砂浆，现阶段紧迫的任务是对相关的节能新型材料和产品的节能性能作出科学实际的检测和评价。
大量的墙体保温材料在建筑行业的应用，要求检测行业技术能快速跟进，目前外墙外保温系统耐候检测装置普遍存在发展验证不足的情况，有工位少、价格昂贵、曲解和简化标准的要求、设备本身耗电、耗水、不节能和设备本身经不住耐候的通病。需要研制出符合标准要求、节能、耐久并且使用方便的检测设备来为国内建筑节能产业服务，为国家制定节能政策提供及时可靠的技术参数。为此，我们开展研制工作，制造出一种新型的、完全符合标准要求、节能、便于观察、耐久并且使用方便的检测设备来为国内建筑节能产业服务，为国家制定节能政策提供及时可靠的技术参数。
2 对国内存在的建筑节能耐候性检测设备的问题总结
目前，国内制造并使用的设备都是两工位、检测样品不满足要包含保温层侧面的要求、试验过程中不能直接观看到试验样品的检测情况、不能模拟标准规定的标准试验环境。
3 新型耐候检测技术组成
目前国内耐候性检测有二工位的设备，排队时间过长，温度控制范围较小，波动范围调节难以精确到0.5度，湿度调节效果也难以达到较高精度，对自然条件的模拟不好，试验环境无法达到标准试样环境要求，样板也只是一个平面，无法达到标准要求的转角和侧边。建议尽快开展科技计划，考虑交变有效控制均匀分布的温度场，模拟喷淋实现自动化同时解决仪器设备本身耐候试验问题，提高系统外环境条件，建立先进的内设外环境式物理性能检测设备，使一向难以控制的外部温场实现0.5 ℃以下精度的外场条件，实现样板含转角的多工位检测，使技术指标达到国内领先水平，国际先进水平。
经过大量基础性试验并掌握了大量工程方面的第一手材料和技术要求，对建筑节能耐候性检测设备进行研制，其制造过程及操作流程为：制作双面墙体推车→制作外墙外保温系统→推入玻璃箱体→锁紧部件密封门→启动微机控制系统→系统供电→选择操作模式→记录试件状况→打印曲线测试结果。根据此操作流程我们进行了耐候性检测设备的结构设计、喷淋系统、软件控制系统设计及样板支架等的设计。
新型建筑保温耐候检测设备主要由控制台、环境箱、除湿干燥系统、空气制冷制热系统、喷淋系统、环境通风系统、试件装卸系统七大部分组成。
1）控制台：由控制柜、微机系统、仪表、按钮等自动控制、电气控制元件组成。
2）环境箱：主要由中空玻璃及铝塑型材组成。
3）除湿干燥系统：主要由中空玻璃保温箱、地面保温层、干燥除湿机组成。
4）空气制冷制热系統：主要由制冷管道、制冷机、加热器、蒸发器等组成。
5）喷淋系统：主要由流量计、管道、电磁阀、球阀、水路管道、喷淋头组成。
6）环境通风系统：主要由离心风机、管道、气动阀组成。
7）试件装卸系统：由导轨、过渡架、墙体推车组成。
4 新耐候设备的设计 设计分为结构设计、环境通风系统、控制系统设计、喷淋系统设计，具体设计及制造如下。
1）试件支撑机构
目前国内市场上出现的建筑节能耐候性检测设备结构上都不能满足标准中检测样品要包括一个侧面的要求，我们为此设计了移动式封闭型双试件支撑机构。
a）支撑机构的两侧可同时或不同时安装两个试件基墙，施工人员可安全方便地在两个基墙上制作相同或不同的外墙外保温体系。
b）支撐机构的中间为由左右两面基墙及前后封板组成的100mm宽的空气夹层，该空气夹层设计有均流格栅，前后封板各安装有带有温度传感器的通风管接头，可时时监测该基墙两侧空气夹层的进出口空气温度。
c）支撑机构的两侧可同时或不同时安装两个试件基墙，施工人员可安全方便地在两个基墙上制作相同或不同的外墙外保温体系。
d）支撑机构的地部设计有钢制滚轮，可使很重的被检试件方便地进入环境箱中。
2）环境通风系统
新耐候设备采用了离心式风机，与上述试件支撑机构空气夹层前后封板的通风管接头连接，与试验场区的自然环境共同组成风机循环系统，以确保被试验基墙侧的试验环境温度（保持20±3 ℃）要求。
3）控制系统设计
温湿度控制系统主要由制冷管道、制冷机组、加热器、蒸发器、转轮除湿机等组成。我们设计根据样板重量约2×0.5 吨计算，在-18 ℃时所需冷量约为25 kW，故选用15 HP低温制冷机组，为提高制冷效率，适应冬夏季不同的气候条件，采用风冷+辅助水冷两种冷凝方式，为提高系统可靠性，选用意大利富士豪压缩机，其他主要制冷部件均采用国际品牌产品。为提高仓内温场的均匀度，采用水平吹风结构，在制冷及加热系统中，采取了过压、过流、过温等多种保护措施，系统采用计算和控制，可以方便地在计算机页面上选择所需的试验状态和次数。为克服突然断电和紧急停机的情况，系统设有停电记忆功能，在排除故障后，可以在原状态情况下继续进行试验，系统还有历史记录查询及打印功能。
可以根据客户需要执行不同的标准进行耐候性试验。控制装置的核心部件采用SIEMENS公司S7-200系列可编程控制器，微机操作界面采用组态王软件，采用中文对话方式，易于操作，可靠性高。
4）喷淋系统设计
采用多喷头均匀喷淋，喷淋水流量按照标准控制在0～2000 L/h，水管道采用铜管材料，经久耐用又防止热胀冷缩（温度过低时水管不会爆裂）。喷头采用直径可调的设计方式，确保喷水量均匀。喷淋系统流量采用转子流量计进行计量，器具已经过计量检定，完全符合标准的要求。
5 新耐候设备的的科技创新点
1）试件支撑机构采用内部夹空，首次模拟了标准规定的标准试验环境，一个样板支架可做两个试验样品，并且满足了标准要求含有一个转角的要求;
2）一套环境试验箱内可放置多个试件支撑机构，同时检测N个样品，并可对九种不同的外墙外保温体系（如胶粉聚苯颗粒墙体保温系统、膨胀聚苯板墙体保温系统、胶粉聚苯颗粒复合保温材料墙体保温系统、无机墙体保温系统、挤塑聚苯板墙体保温系统、岩棉板墙体保温系统、聚氨酯发泡墙体保温系统、膨胀珍珠岩墙体保温系统、砌块墙体保温系统）进行检测，即提高了工作效率又节约了能源，首次采用中空隔热断桥型材及双层玻璃，增强了可观察便利性并且节约了能源。
6 结语
为了实施“可持续发展”战略，国家提出的建筑节能目标是到2010年，全国新增建筑的1/3达到节能50%的目标;到2020年，全国新增建筑全部达到节能65%的目标。为此我国相继颁布了一系列的节能法律法规和标准，建筑节能已成为社会各界的共识。
本设备应用于墙体保温耐候性能指标的检测，其产业化前景较好。国家对建筑节能提出硬性指标，此产业政策的考评和实施都得需要检测的技术指标和参数来衡量，因而各个省市地区均需要大量的检测设备来适应市场的需求，由于标准规定的检测周期2～3个月，因而即使一个地市一个检测部门为了能满足当地的检测市场，也需要数台检测设备，全国的市场需求量是相当大。随着科技发展，符合标准检测方法、满足大量检测市场的需求，四工位是最好的选择。而外墙外保温检测系统是一个刚刚兴起的朝阳产业，其前景必将更加光明。
【参考文献】
[1] 外墙外保温工程技术规程：JGJ 144-2004[S].
[2] 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统：JG 149-2003[S].
[3] 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统：JG 158-2004[S].
【作者简介】
李学玲（1985-），女，学士，研究方向为建筑节能领域的设备检测。