CN103033534A - 一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置，用于综合准确地检测和评价围护结构的隔热性能。本发明实施例包括：同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过围护结构的热流密度；根据获取的室外温度值和太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；根据室外空气综合温度值、围护结构内表面温度值和围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑围护结构隔热性能检测的建筑热工技术领域，尤其是涉及一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置。
背景技术
伴随着能源供应形势的日益紧张，建筑节能越来越多的受到人们的关注。加强建筑***护结构热工性能是实现建筑节能的重要措施之一，而保温性能与隔热性能是热工性能的重要体现；保温主要针对北方以及南方冬季需采暖地区而言，保温是指冬季室外气温低于室内气温时，墙体、屋面等围护结构防止室内热量传出室外的能力。而针对南方的夏季，更要重视隔热的作用，隔热是指围护结构夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响，阻止室外热量传入室内，保持内表面适当温度和室温稳定的能力。
目前，在现行的建筑节能设计标准中，通常采用传热系数来评价围护结构热工性能，在大多数情况下，能很好的反映围护结构保温与隔热性能的优劣。但对适用于南方地区的绿化屋面、蓄水屋面以及有种植层的墙体等围护结构，采用上述方法则存在很大的局限性，难以全面评价隔热性能。
以绿化屋面为例，从传热系数来看，由于土壤层的存在，实测或计算所得的绿化屋面传热系数得到一定程度的降低，但绿化屋面对隔热性能的改善更多的体现在通过植物层光合作用、蒸腾作用对太阳辐射的隔阻上，理论上太阳辐射越强烈，绿化屋面的隔热作用就越明显，隔热性能越优良。由于这一过程的复杂性，实测与计算往往只能将土壤层纳入，却不能反映植物层对传热系数的贡献。此外，即使采用太阳辐射吸收系数来反映对太阳辐射的隔阻作用，也是不适当的。植物由于需要阳光进行光合作用，导致与一般屋面相比太阳辐射吸收系数往往偏高，但绿化屋面吸收的太阳辐射并非转化为热能，照射到植物上的太阳辐射会通过绿色植物的光合作用、蒸腾作用转化为其它形式的能量。
由此可知，原有采用传热系数来评价围护结构热工性能评价方法难以准确评价隔热性能的优劣。特别是对适用于南方地区的绿化屋面、蓄水屋面以及有种植层的墙体等适宜围护结构，存在很大的局限性。
发明内容
本发明实施例提供了一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置，用于综合准确地检测和评价围护结构的隔热性能。
有鉴于此，本发明第一方面提供一种围护结构隔热性能的检测方法，可包括：
同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度；
根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；
根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
优选地，根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值包括：
基于公式
得到室外空气综合温度值；
其中，Tz为所述室外空气综合温度值，Tw为所述室外温度值，I为所述太阳辐射强度，ρ为所述预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率，αw为所述预置的围护结构外表面的换热系数。
优选的，所述根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数具体包括：
基于公式
得到围护结构综合隔热系数；
其中，Gs为所述围护结构综合隔热系数，Ti为所述围护结构内表面温度值，q为所述通过所述围护结构的热流密度。
本发明另一方面提供一种围护结构隔热性能的检测装置，可包括：
获取模块，用于同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度；
第一计算模块，用于根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；
第二计算模块，用于根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
优选地，所述第一计算模块，用于根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值具体为基于公式
得到室外空气综合温度值；其中，Tz为所述室外空气综合温度值，Tw为所述室外温度值，I为所述太阳辐射强度，ρ为所述预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率，αw为所述预置的围护结构外表面的换热系数。
优选地，用于根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数具体为基于公式
得到围护结构综合隔热系数；其中，Gs为所述围护结构综合隔热系数，Ti为所述围护结构内表面温度值，q为所述通过所述围护结构的热流密度。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置，通过在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值来得到综合隔热系数，其中，室外空气综合温度值包括室外空气温度值和太阳辐射作用引起的温度值；由此得到的综合隔热系数能准确反映各类围护结构对太阳辐射和室外高温隔阻能力，从而综合地检测和评价围护结构的隔热性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测方法流程图；
图2为本发明实施例提供的围护结构隔热性能的检测方法测试结果示意图；
图3为本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测装置结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置，用于综合准确地检测和评价围护结构的隔热性能。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下分别进行详细说明。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测方法流程图，其中，所述检测方法包括：
步骤11、同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度；
可以理解的是，太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度这四个数据必须同步测量，在采集到多个数据的同时，记录下采集数据的时间，根据同一时刻采集到的四个数据进行计算；
步骤12、根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；
可以理解的是，从围护结构隔热性能产生的直接效果来看，隔热措施主要存在以下两方面作用：其一是由外界传入室内的热流密度减小；其二是围护结构内表面温度下降。其中，围护结构指建筑物及房间各面的遮挡物，如门、窗、墙、屋面等；
另外，由于隔热性能是反映围护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响，从而使其内表面保持适当温度的能力。因此，本发明实施例中，反映室外热环境的参数除了包括空气温度，还考虑到太阳辐射的作用，所述室外空气综合温度值就是包括了室外空气温度和太阳辐射作用引起的温度值。
其中，围护结构外表面的太阳辐射吸收率和围护结构外表面的换热系数可以预先存储在检测装置中，并用于计算时调用。
步骤13、根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
可以理解的是，本发明实施例中，围护结构的综合隔热系数可以表征围护结构的隔热性能，指的是在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值。其单位是(m2·K)/w，其中，W表示功率的单位“瓦特”，K表示绝对温度的单位“开尔文”，m表示长度单位“米”。
由上述可知，本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测方法，通过在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值来得到综合隔热系数，其中，室外空气综合温度值包括室外空气温度值和太阳辐射作用引起的温度值；由此得到的综合隔热系数能准确反映各类围护结构对太阳辐射和室外高温隔阻能力，从而综合地检测和评价围护结构的隔热性能。
优选地，根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值(步骤12)可以具体为：
基于公式得到室外空气综合温度值；
其中，Tz为所述室外空气综合温度值，Tw为所述室外温度值，I为所述太阳辐射强度，ρ为所述预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率，αw为所述预置的围护结构外表面的换热系数。
可以理解的是，可以先根据获取到的太阳辐射强度I、预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率ρ和预置的围护结构外表面的换热系数αw，计算出理论上太阳辐射会对围护结构外表面引起的温度升高值；其后再将计算出来的温度升高值与室外温度值Tw相加，得到室外空气综合温度值Tz。
需要说明的是，本发明实施例中，室外空气综合温度Tz是以温度值表示室外气温、太阳辐射对给定外表面的热作用。建筑物***结构受到室外温度和太阳辐射两部分的作用，考虑到太阳辐射对表面引起的温度变化，相当于在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。室外空气综合温度具体是指当室外气温和太阳辐射同时作用于给定外表面时，所引起的热效应与假想的室外气温单独作用时产生的效果相同，这个假想的室外气温就是室外空气综合温度。它与给定表面的太阳吸收系数有关。当该给定表面被人为地遮挡时，室外空气综合温度仍按照检测时的室外空气温度、未遮挡时的太阳辐射强度、该表面的换热系数和该表面的太阳吸收系数进行计算。它只取决于无遮挡时可能照射到该表面的太阳辐射强度、该表面的换热系数和该表面的太阳吸收率以及室外空气温度。
其中，本发明实施例中的围护结构外表面的太阳辐射吸收率ρ和围护结构外表面的换热系数αw可以预先设置于检测装置中，用于计算时调用；太阳辐射吸收率ρ是指物体表面吸收的太阳辐射与其所接受到的太阳辐射(包括吸收、透射、和反射的太阳辐射)之比。太阳辐射吸收系数越大，单位时间吸收的太阳辐射越多，即将太阳辐射转化为热能的能力越大。对于建筑围护结构，其太阳辐射吸收系数越大，围护结构对太阳辐射的阻隔能力越差。
优选地，得出室外空气综合温度值Tz(步骤12)后，根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能(步骤13)可以具体为：
基于公式
得到围护结构综合隔热系数；
公式中，Gs为所述围护结构综合隔热系数，Ti为所述围护结构内表面温度值，q为所述通过所述围护结构的热流密度；综合隔热系数Gs可以用于检测评价围护结构隔热性能；其中，热流密度是指单位面积(1平方米)的截面内单位时间(1秒)通过的热量。
进一步地，根据围护结构综合隔热系数Gs的计算公式：可以得出：某一时刻j围护结构的综合隔热系数GSj，其中，某一时刻j围护结构综合隔热系数GSj可以基于公式
计算得出，其中，Tzj为第j时刻室外空气综合温度值，Tij为第j时刻围护结构内表面温度值，qj为第j时刻通过围护结构的热流密度；
更进一步地，根据公式可以得出：某一段时间内围护结构平均综合隔热系数
其中，某一段时间内围护结构平均综合隔热系数
可以基于公式
计算得出；
可以理解的是，由于不同的围护结构其ρ值与αw值存在差异，为了使不同的围护结构按本公式计算所得的综合隔热系数能进行比较，ρ值与αw值应按未采取任何节能措施的围护结构的相应参数确定，即本发明实施例在室外空气综合温度值的计算中，ρ可以取定值0.7，αw可以取定值20。这样的取值与国家现行标准是一致的，如果国家标准对上述取值有所调整，使用本方法计算室外综合温度值Tz时也应对ρ和αw的取值做出相应的调整。
关于利用综合隔热系数Gs检测和评价围护结构隔热性能，从围护结构隔热性能产生的直接效果来分析，提高围护结构的隔热性能，可以通过减小外界传入室内的热流(即热流密度q减小)或使得围护结构内表面温度Ti下降这两种方式来实现；也就是若综合隔热系数Gs的计算公式中的分母热流密度q变小，则可以提高围护结构的隔热性能，此时，综合隔热系数Gs增大；若围护结构内表面温度Ti下降，可以认为综合隔热系数Gs计算公式中的分子增大，综合隔热系数Gs增大，根据分析，即隔热性能好的围护结构，其综合隔热系数Gs值也大，反之亦然。
另一方面，可以了解到传热系数值的倒数等于围护结构本体热阻、外表面对流换热热阻与内表面对流换热热阻之和。当太阳辐射为零时，TZ＝TW，综合隔热系数Gs刚好与围护结构本体热阻与外表面对流换热热阻之和的定义相同，此时，综合隔热系数Gs值与传热系数倒数的差别仅在于Gs值缺少了内表面对流换热热阻。另可以理解的是，在工程计算时，所有建筑围护结构内表面对流换热热阻均可以取值为0.11。显然，用综合隔热系数Gs评价隔热性能，绝不会因为对“内表面对流换热热阻”这个概念弃之不用而引起歧义。在实际检测中“表面对流换热热阻”一般也是不进行测量的，检测传热系数时，往往只是检测出试件两侧的温度和热流，计算出试件的本体热阻，再加上代表试件两侧的表面对流换热热阻的固定值，该固定值有风时取0.05；无风时取0.11。
由上述可知，本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测方法，通过在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值来得到综合隔热系数，其中，室外空气综合温度值包括室外空气温度值和太阳辐射作用引起的温度值；由此得到的综合隔热系数能准确反映各类围护结构对太阳辐射和室外高温隔阻能力，从而综合地检测和评价围护结构的隔热性能。
为了更加理解本发明技术方案，以下以轻型绿化屋面和普通屋面为例，实测两种屋面的传热热阻R(现有评价隔热性能的传热系数)和综合隔热系数Gs值，通过对比分析从而对种植屋面的隔热性能进行评价。
其中，试验所用普通屋面为现浇钢筋混凝土结构，厚度约为100mm，其外侧有10mm厚的水泥砂浆抹灰层，内侧有约10mm厚的水泥砂浆抹灰层。
轻型绿化屋面是在上述普通屋面的基础上建造的，所种植的植物是佛甲草。轻型绿化屋面种植土壤为采用建筑物建造中产生的废弃物与营养物质粉碎、发酵而成的营养土。轻型绿化屋面的种植层共有三层结构：最下面为蓄、排水层，厚度约为20mm；中间为过滤层，最上面是土壤层，厚度约100mm。
假设该应用场景是在典型天气条件下，以10:20～15:30作为计算时间段(每5分钟一个计算点)，分别采用现有评价隔热性能的方法和本发明提供的方法计算轻型绿化屋面、普通屋面的传热热阻R和综合隔热系数Gs，可参考图2，图2为在计算时间段内，采用本发明提供的方法分别计算轻型绿化屋面综合隔热系数Gs和普通屋面的综合隔热系数Gs的结果示意图。
采用现有评价隔热性能的方法测得轻型绿化屋面的传热热阻在0.55～3.23(m2·K)/W之间变动，平均大小为1.32(m2·K)/W，普通屋面的传热热阻在0.34～0.23(m2·K)/W之间变动，平均大小为0.31(m2·K)/W，轻型绿化屋面为普通屋面的4.26倍，其中，现有评价隔热性能的方法测试了土壤层上表面温度，并以此为主要数据之一进行热阻计算，过程中没有考虑植物的遮阳作用和蒸腾作用。
采用本发明提出的方法测得平均综合隔热系数可以得到轻型绿化屋面的平均综合隔热系数为5.9(m2·K)/W，而普通屋面的平均综合隔热系数为0.6(m2·K)/W，轻型绿化屋面为普通屋面的约9.83倍，其中，本发明提出的方法没有使用上述土壤表面温度进行结果计算，而是采用了“室外空气的综合温度”参与计算。
由上述实验数据可以看出，由于本发明提出的方法计入了对太阳辐射的阻抗，同一种围护结构的综合隔热系数在数据值上要大于按现有方法实测的传热热阻R。同时，正是由于综合隔热系数Gs这一指标能够充分反映围护结构对室外高温及太阳辐射良好的隔阻性能，实测轻型绿化屋面的综合隔热系数与普通屋面的倍数关系(9.83倍)大于按现有方法实测轻型绿化屋面传热热阻与普通屋面的倍数关系(4.26倍)。这说明本发明提出的方法已经将植物对被测土壤表面的遮阳作用、植物对土壤中水分的蒸腾作用等因素都反映在测试结果中了。
因此，采用本方法提出的平均综合隔热系数
指标评价时，能真实体现出绿化屋面的在隔热性能上的优势。同时，从实验结果可以预知综合隔热系数与传热热阻存在一定的转换关系，不同的围护结构二者的转换系数并不相同。以本实验为例，普通屋面平均综合隔热系数为其平均传热热阻的1.94倍，可称之为转换倍数。即在实际测试工作中，除了要检测绿化屋面和普通屋面的综合隔热系数Gs值，还要同时测出普通屋面的上表面温度并计算出它的传热热阻R值，就可以得到上述转换倍数。
由上述可知，本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测方法，通过在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值来得到综合隔热系数，其中，室外空气综合温度值包括室外空气温度值和太阳辐射作用引起的温度值；由此得到的综合隔热系数能准确反映各类围护结构对太阳辐射和室外高温隔阻能力，从而综合地检测和评价围护结构的隔热性能。
为便于更好的实施本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供用于实施上述围护结构隔热性能的检测方法的相关装置。其中名词的含义与上述检测方法中相同，具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测装置的结构示意图，其中，所述检测装置包括：
获取模块101，用于同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度；
第一计算模块102，用于根据所述获取模块101获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；
第二计算模块103，用于根据所述第一计算模块102计算出的室外空气综合温度值、所述获取模块101获取的围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
其中，太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度这四个数据必须同步测量，在采集到多个数据的同时，记录下采集数据的时间，根据同一时刻采集到的四个数据进行计算；
可以理解的是，本发明实施例中，反映室外热环境的参数除了包括空气温度，还考虑到太阳辐射的作用，所述室外空气综合温度值就是包括了室外空气温度和太阳辐射作用引起的温度值。
其中，围护结构的综合隔热系数可以表征围护结构的隔热性能，指的是在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值。
由上述可知，本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测装置，通过在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值来得到综合隔热系数，其中，室外空气综合温度值包括室外空气温度值和太阳辐射作用引起的温度值；由此得到的综合隔热系数能准确反映各类围护结构对太阳辐射和室外高温隔阻能力，从而综合地检测和评价围护结构的隔热性能。
优选地，所述第一计算模块102，用于根据获取模块101获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值可以具体为基于公式
得到室外空气综合温度值；其中，Tz为所述室外空气综合温度值，Tw为所述室外温度值，I为所述太阳辐射强度，ρ为所述预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率，αw为所述预置的围护结构外表面的换热系数。
需要说明的是，本发明实施例中，室外空气综合温度Tz是以温度值表示室外气温、太阳辐射对给定外表面的热作用。建筑物***结构受到室外温度和太阳辐射两部分的作用，考虑到太阳辐射对表面引起的温度变化，相当于在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。室外空气综合温度具体是指当室外气温和太阳辐射同时作用于给定外表面时，所引起的热效应与假想的室外气温单独作用时产生的效果相同，这个假想的室外气温就是室外空气综合温度。它与给定表面的太阳吸收系数有关。当该给定表面被植物或遮阳伞等物体遮挡时，室外空气综合温度仍按照检测时的室外空气温度、太阳辐射强度、该表面的换热系数和该表面的太阳吸收系数进行计算。它只取决于无遮挡时可能照射到该表面的太阳辐射强度、该表面的换热系数和该表面的太阳吸收率以及室外空气温度，而与是否被遮挡无关。
其中，本发明实施例中的围护结构外表面的太阳辐射吸收率ρ和围护结构外表面的换热系数αw可以预先设置于检测装置中，用于计算时调用。太阳辐射吸收率ρ是指物体表面吸收的太阳辐射与其所接受到的太阳辐射(包括吸收、透射、和反射的太阳辐射)之比。太阳辐射吸收系数越大，单位时间吸收的太阳辐射越多，即将太阳辐射转化为热能的能力越大。对于建筑围护结构，其太阳辐射吸收系数越大，围护结构对太阳辐射的阻隔能力越差。
优选地，在第一计算模块102计算得出室外空气综合温度值Tz后，所述第二计算模块103，用于根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数可以具体为基于公式得到围护结构综合隔热系数；公式中，Gs为所述围护结构综合隔热系数，Ti为所述围护结构内表面温度值，q为所述通过所述围护结构的热流密度；综合隔热系数Gs可以用于检测评价围护结构隔热性能；其中，热流密度是指单位面积(1平方米)的截面内单位时间(1秒)通过的热量。
本发明实施例中，所述围护结构的综合隔热系数Gs是指一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值，其单位是(m2·K)/w。
进一步地，根据围护结构综合隔热系数Gs的计算公式：
可以得出：某一时刻j围护结构的综合隔热系数GSj，其中，某一时刻j围护结构综合隔热系数GSj可以基于公式
计算得出，其中，Tzj为第j时刻室外空气综合温度值，Tij为第j时刻围护结构内表面温度值，qj为第j时刻通过围护结构的热流密度；
更进一步地，根据公式
可以得出：某一段时间内围护结构平均综合隔热系数
其中，某一段时间内围护结构平均综合隔热系数可以基于公式
计算得出；
可以理解的是，由于不同的围护结构其ρ值与αw值存在差异，为了使不同的围护结构按本公式计算所得的综合隔热系数能进行比较，ρ值与αw值应按未采取任何节能措施的围护结构的相应参数确定，即本发明实施例在室外空气综合温度值的计算中，ρ可以取定值0.7，αw可以取定值20，以便与现行国家标准一致。
关于检测和评价围护结构隔热性能，从围护结构隔热性能产生的直接效果来分析，提高围护结构的隔热性能，可以减小外界传入室内的热流(即热流密度q减小)或使得围护结构内表面温度Ti下降；也就是若综合隔热系数Gs的计算公式中的热流密度q变小，则可以提高围护结构的隔热性能，综合隔热系数Gs增大；若围护结构内表面温度Ti下降，可认为综合隔热系数Gs计算公式中的分子增大，综合隔热系数Gs增大，即隔热性能好的围护结构，其综合隔热系数Gs值也大，反之亦然。
可以理解的是，本发明实施例中，可以通过实测两种屋面(轻型绿化屋面和普通屋面)的传热热阻R(现有评价隔热性能的传热系数)和综合隔热系数Gs值，其后对比分析从而对种植屋面的隔热性能进行评价，其具体操作过程可参考前述方法实施例中阐述内容进行具体实现，此处不再赘述。
由上述可知，本发明实施例提供的一种围护结构隔热性能的检测装置，通过在一定室外空气温度和太阳辐射作用下，达到稳定状态后，利用室外空气综合温度值与该围护结构内表面温度值之差与通过围护结构的热流密度的比值来得到综合隔热系数，其中，室外空气综合温度值包括室外空气温度值和太阳辐射作用可能引起的温升；由此得到的综合隔热系数能准确反映各类围护结构对太阳辐射和室外高温隔阻能力，从而综合地检测和评价围护结构的隔热性能。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置及装置中的单元模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本发明所提供的一种围护结构隔热性能的检测方法及相关装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种围护结构隔热性能的检测方法，其特征在于，包括：
同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度；
根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；
根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值包括：
基于公式
得到室外空气综合温度值；
其中，Tz为所述室外空气综合温度值，Tw为所述室外温度值，I为所述太阳辐射强度，ρ为所述预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率，αw为所述预置的围护结构外表面的换热系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数具体包括：
基于公式
得到围护结构综合隔热系数；
其中，Gs为所述围护结构综合隔热系数，Ti为所述围护结构内表面温度值，q为所述通过所述围护结构的热流密度。
4.一种围护结构隔热性能的检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于同时获取太阳辐射强度、室外温度值、围护结构内表面温度值和通过所述围护结构的热流密度；
第一计算模块，用于根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值；
第二计算模块，用于根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数，以检测评价围护结构隔热性能。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，用于根据获取的所述室外温度值和所述太阳辐射强度，并根据预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率和预置的围护结构外表面的换热系数，得到室外空气综合温度值具体为基于公式
得到室外空气综合温度值；其中，Tz为所述室外空气综合温度值，Tw为所述室外温度值，I为所述太阳辐射强度，ρ为所述预置的围护结构外表面的太阳辐射吸收率，αw为所述预置的围护结构外表面的换热系数。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，用于根据所述室外空气综合温度值、所述围护结构内表面温度值和所述围护结构的热流密度，得到围护结构综合隔热系数具体为基于公式
得到围护结构综合隔热系数；其中，Gs为所述围护结构综合隔热系数，Ti为所述围护结构内表面温度值，q为所述通过所述围护结构的热流密度。
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