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2017科學技術獎二等獎 中空玻璃現場傳熱系數測試系統的開發應用

主要完成單位:天津市建筑材料產品質量監督檢測中心 天津市建筑材料科學研究院


項目簡介:

本項目所屬科學技術領域為建筑節能檢測領域,是通過基于非穩態傳熱的原理,自主設計研發一套完整的中空玻璃節能性能現場檢測方法及檢測設備“KP-Ⅰ型中空玻璃現場傳熱系數檢測儀”,測量中空玻璃表面的溫度變化及響應時間,找出不同組合形式的中空玻璃表面溫度變化的規律,尋找判定依據及判定指數KP值,快速鑒別被測試件是否具有節能效果,即經檢測小于判定指數KP值的為具有節能效果的Low-E中空玻璃,否則不是Low-E中空玻璃。通過建立KP值與傳熱系數的數學模型,能夠根據KP值確定中空玻璃的傳熱系數值,準確率達到100%。同時通過建立導熱微分方程計算模型,結合現場測試得到的被測試件邊界參數,建立了一套針對不同玻璃配置的國家標準邊界條件下的修正系數表對現場傳熱系數進行修正。即得到修正后的準確的現場中空玻璃傳熱系數值,檢測結果與MQMC2010標識版模擬軟件的模擬結果誤差小于±5%。。

創新點:

1.以非穩態傳熱的方法對建筑用中空玻璃的節能效果進行現場分析檢測,準確鑒別被檢中空玻璃是否具有Low-E玻璃。

2.建立了判定指數KP值與傳熱系數數學模型,通過KP值快速計算出傳熱系數。

3.建立了完整的、獨立的、創新的檢測體系,自主設計研發出一款便攜式“KP-Ⅰ型中空玻璃現場傳熱系數檢測儀”及現場檢測操作指南。

4.自主開發數據分析與模擬計算軟件,準確檢測出中空玻璃的傳熱系數。建立了標準修正系數表,提高檢測值與模擬值的對應性。

實際應用效果、推廣應用情況:

本檢測技術通過實際應用,能快速、準確、直觀地鑒別中空玻璃中是否具有保溫性能,能夠準確計算出中空玻璃的傳熱系數,具有操作簡便,數據準確,重復性好,適用范圍廣,便于攜帶等特點,彌補了我國現階段不能現場檢測建筑門窗、幕墻用中空玻璃傳熱系數的空白。該項檢測方法可以廣泛應用于門窗及幕墻產品工程復試、進場檢測、監督檢查等相關檢測活動中,適合全國推廣使用,并能產生巨大的經濟效益和社會效益。

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