CN115389556A - 一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置及监测方法，属于建筑节能监测领域，包括测温单元、热流监控单元、数据处理单元和太阳能供电单元；所述太阳能供电单元包括光伏支架板，所述光伏支架板上安装有转动体，所述转动体适于在光伏支架板上旋转，所述转动体上安装有固定夹口，所述固定夹口内安装有光伏发电板，所述光伏支架板内安装有转动机构；所述太阳能供电单元还包括光伏汇流箱、光伏逆变器和电源组件，所述光伏发电板和光伏支架板均设置有多组并连接在光伏汇流箱上；本发明解决了长时间建筑维护结构保温***随着服役时间加长，保温***吸水、开裂脱落等现象频频发生，需要监测效果的技术问题。

Description

一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置及监测方法

技术领域

本发明属于建筑节能监测领域，具体的涉及一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置及监测方法。

背景技术

建筑保温***影响居住、办公环境舒适性与能耗。经过多年发展，我国保温材料种类繁多，外墙保温设计施工早已普及，而实际应用中人们主要重视建筑材料保温性能是否合格，对建筑物的综合保温性能、建筑室内是否真正节能研究较少。建筑室内实际保温效果由围护体系结构保温性决定，综合分析建筑室内的保温性能对实际建筑节能效果具有重要意义。此外，建筑实际保温性能、保温***的耐久性能都与现场施工水平关系密切。施工工艺水平参差不齐导致建筑室内实际保温效果差异明显。建筑维护结构保温***随着服役时间加长，保温***吸水、开裂脱落等现象频频发生。因此，需要一种建筑围护结构保温性能监测方法对建筑保温性能进行长期监测、评价，分析建筑围护结构保温***工作效果，综合评价建筑节能性能，定位保温性能缺陷位置。

发明内容

为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，包含测温单元、热流监控单元、数据处理单元和太阳能供电单元；所述太阳能供电单元包括光伏支架板，所述光伏支架板上安装有转动体，所述转动体适于在光伏支架板上旋转，所述转动体上安装有固定夹口，所述固定夹口内安装有光伏发电板，所述光伏支架板内安装有转动机构，所述转动机构适于调节光伏发电板相对光伏支架板旋转；

所述太阳能供电单元还包括光伏汇流箱、光伏逆变器和电源组件，所述光伏发电板和光伏支架板均设置有多组并连接在光伏汇流箱上，所述光伏逆变器适于将光伏发电板产生的电流转变汇入电源组件内；

所述测温单元包括测温传感器，所述热流监控单元包括热流计，所述测温传感器的检测端和热流计的检测端适于均安装在预埋盒内，所述预埋盒设置有多组并适于预埋入建筑围护结构的建筑保温层的内外两侧，用于测量室内与室外的温度。

在更进一步的技术方案中，所述光伏支架板包括两组耳板，所述转动体的底部安装有转动轴并延伸至两组耳板处；

所述光伏支架板内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有主齿轮，所述转动轴上安装有副齿轮，所述主齿轮与副齿轮相啮合，所述驱动电机适于驱动转动轴转动。

在更进一步的技术方案中，所述驱动电机外安装有防护罩，所述防护罩适于遮蔽驱动电机。

在更进一步的技术方案中，所述转动体包括连接部，所述连接部背对光伏支架板的一端安装有弧形板，所述弧形板适于向下凹陷，所述滑行板上开设有条状槽，所述固定夹口包括滑动块，所述滑动块适于安装在所述条状槽内，所述滑动块上设置有垂直杆，所述垂直杆上开设有安装槽，所述安装槽内安装有夹口板，所述夹口板为“T”形，所述夹口板上开设有锁紧孔，所述夹口板的下侧适于贴合在光伏发电板上；

所述条状槽内开设有定位孔，所述定位孔和锁紧孔相适配，所述定位孔和锁紧孔之间适于安装锁紧螺栓锁紧。

在更进一步的技术方案中，所述弧形板内开设有弧形内槽，所述弧形内槽内部安装有伸缩板，所述伸缩板外设置有提拉板。

在更进一步的技术方案中，所述预埋盒包括壳体，所述壳体内分别设置有内腔一和内腔二，所述内腔一适于安装测温传感器，所述内腔二适于安装热流计，所述热流计的检测端和测温传感器的检测端均位于壳体的外侧。

在更进一步的技术方案中，所述壳体的两侧设置有支撑片，所述支撑片适于分别对测温传感器的检测端的端口和热流计的检测端的端口固定连接；

所述壳体的上下两侧分别安装有连接环，所述连接环适于将预埋盒固定在建筑保温层的内外两侧。

一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置的监测方法，包括以下步骤：

S1.对测温传感器、热流计分别编号，分布与标准建筑的同一水平高度的四周建筑墙壁内；

S2.建筑保温层施工后布置温度监控装置单元，可分为室内测温单元与室外测温单元，使建筑空间结构与已编号的测温传感器、热流计对应，建立测温单元空间坐标系；

S3.建筑完工交付使用后，关闭门窗后，当室内温差大于10℃时，采集并记录测温数据，所述数据处理单元包括单片机，适于接收热流计和测温传感器的电信号，转化为数字信号并建立传热系数空间图，与实际结构对应，计算建筑室内综合传热系数，最终在显示部件上显示；

S4.利用传热系数空间图可对比建筑前后传热不同之处，分析冷热桥、维护结构保温单元的缺陷部位；根据坐标进行定位到具体结构处，可为后续维修提供准确位置，完成保温单元维护与评价；

S5.可利用建筑物综合传热系数及温度参数，可以评价建筑运行阶段暖通空调的碳排放量。

与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：

本发明的光伏支架板上的转动体旋转，后通过驱动电机带动主齿轮和副齿轮来旋转，通过垂直杆上的夹口板来实现有效的连接闭合，且弧形板结构可以实现便捷的转动效果。

该方法及装置可以监测围护结构的保温效果，分析围护结构中保温层是否存在失效、老化等现象，及时发现保温结构存在的问题，准确定位维护结构保温性能问题位置，为维修提供依据。此外，还能发现建筑实际存在的冷热桥，为建筑设计与施工提供经验。还可评价建筑运行阶段暖通空调的碳排放量，为节能减排，实现“双碳”目标做出贡献。该装置为太阳能板供电，不增加能耗，可长期稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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是本发明检测***构架示意图；

图2是本发明太阳能供电单元构架示意图；

图3是本发明的光伏发电板和光伏支架板的结构示意图；

图4是图3的A部放大图；

图5是本发明光伏支架板的剖视图；

图6是本发明建筑墙体安装预埋盒的剖视图；

图7是本发明预埋盒半剖视图。

图中：1、测温单元；2、热流监控单元；3、数据处理单元；4、太阳能供电单元；5、预埋盒；6、建筑保温层；11、测温传感器；21、热流计；41、光伏支架板；42、转动体；43、光伏发电板；44、光伏汇流箱；45、光伏逆变器；46、电源组件；47、转动轴；48、驱动电机；49、主齿轮；410、副齿轮；411、防护罩；421、连接部；422、弧形板；423、条状槽；424、滑动块；425、垂直杆；426、夹口板；427、锁紧螺栓；51、壳体；52、内腔一；53、内腔二；54、支撑片；55、连接环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例

参考图1至图7所示，为本发明的一种实施方案，一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，包含测温单元1、热流监控单元2、数据处理单元3和太阳能供电单元4；所述太阳能供电单元4包括光伏支架板41，所述光伏支架板41上安装有转动体42，所述转动体42适于在光伏支架板41上旋转，所述转动体42上安装有固定夹口，所述固定夹口内安装有光伏发电板43，所述光伏支架板41内安装有转动机构，所述转动机构适于调节光伏发电板43相对光伏支架板41旋转；

太阳能供电单元4还包括光伏汇流箱44、光伏逆变器45和电源组件46，所述光伏发电板43和光伏支架板41均设置有多组并连接在光伏汇流箱44上，所述光伏逆变器45适于将光伏发电板43产生的电流转变汇入电源组件46内；

测温单元1包括测温传感器11，所述热流监控单元2包括热流计21，所述测温传感器11的检测端和热流计21的检测端适于均安装在预埋盒5内，所述预埋盒5设置有多组并适于预埋入建筑围护结构的建筑保温层6的内外两侧，用于测量室内与室外的温度。

光伏支架板41包括两组耳板，所述转动体42的底部安装有转动轴47并延伸至两组耳板处；光伏支架板41内部安装有驱动电机48，所述驱动电机48的输出端安装有主齿轮49，所述转动轴47上安装有副齿轮410，所述主齿轮49与副齿轮410相啮合，所述驱动电机48适于驱动转动轴47转动。

驱动电机48外安装有防护罩411，所述防护罩411适于遮蔽驱动电机48。

如图3至图5所示，所述转动体42包括连接部421，所述连接部421背对光伏支架板41的一端安装有弧形板422，所述弧形板422适于向下凹陷，所述弧形板422上开设有条状槽423，所述固定夹口包括滑动块424，所述滑动块424适于安装在所述条状槽423内，所述滑动块424上设置有垂直杆425，所述垂直杆425上开设有安装槽，所述安装槽内安装有夹口板426，所述夹口板426为“T”形，所述夹口板426上开设有锁紧孔，所述夹口板426的下侧适于贴合在光伏发电板43上；

所述条状槽423内开设有定位孔，所述定位孔和锁紧孔相适配，所述定位孔和锁紧孔之间适于安装锁紧螺栓427锁紧。

参阅图7所示，预埋盒5包括壳体51，所述壳体51内分别设置有内腔一52和内腔二53，所述内腔一52适于安装测温传感器11，所述内腔二53适于安装热流计21，所述热流计21的检测端和测温传感器11的检测端均位于壳体51的外侧。

壳体51的两侧设置有支撑片54，所述支撑片54适于分别对测温传感器11的检测端的端口和热流计21的检测端的端口固定连接。壳体51的上下两侧分别安装有连接环55，所述连接环55适于将预埋盒5固定在建筑保温层6的内外两侧。

一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置的监测方法，包括以下步骤：

S1.对测温传感器11、热流计21分别编号，分布与标准建筑的同一水平高度的四周建筑墙壁内；

S2.建筑保温层6施工后布置温度监控装置单元，可分为室内测温单元1与室外测温单元1，使建筑空间结构与已编号的测温传感器11、热流计21对应，建立测温单元1空间坐标系；

安装时先将测温传感器11和热流计21放入预埋盒5内，或将其检测活动端放入内腔一52和内腔二53中，将输出端口与支撑片54绑扎，再通过连接环55连接在建筑内部的钢筋中；

S3.建筑完工交付使用后，关闭门窗后，当室内温差大于10℃时，采集并记录测温数据，所述数据处理单元3包括单片机，适于接收热流计21和测温传感器11的电信号，转化为数字信号并建立传热系数空间图，与实际结构对应，计算建筑室内综合传热系数，最终在显示部件上显示；

可以安装太阳光跟踪传感器或倾角传感器结合太阳光线的走向来通过单片机输出使得驱动电机48带动转动轴47转动，来跟踪太阳光线，因为这部分涉及现有技术中的相关技术，在此不在过多阐述。

S4.利用传热系数空间图可对比建筑前后传热不同之处，分析冷热桥、维护结构保温单元的缺陷部位；根据坐标进行定位到具体结构处，可为后续维修提供准确位置，完成保温单元维护与评价；

S5.可利用建筑物综合传热系数及温度参数，可以评价建筑运行阶段暖通空调的碳排放量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，其特征在于：包含测温单元、热流监控单元、数据处理单元和太阳能供电单元；所述太阳能供电单元包括光伏支架板，所述光伏支架板上安装有转动体，所述转动体适于在光伏支架板上旋转，所述转动体上安装有固定夹口，所述固定夹口内安装有光伏发电板，所述光伏支架板内安装有转动机构，所述转动机构适于调节光伏发电板相对光伏支架板旋转；

所述太阳能供电单元还包括光伏汇流箱、光伏逆变器和电源组件，所述光伏发电板和光伏支架板均设置有多组并连接在光伏汇流箱上，所述光伏逆变器适于将光伏发电板产生的电流转变汇入电源组件内；

所述测温单元包括测温传感器，所述热流监控单元包括热流计，所述测温传感器的检测端和热流计的检测端适于均安装在预埋盒内，所述预埋盒设置有多组并适于预埋入建筑围护结构的建筑保温层的内外两侧，用于测量室内与室外的温度。

2.根据权利要求1所述的一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，其特征在于：所述光伏支架板包括两组耳板，所述转动体的底部安装有转动轴并延伸至两组耳板处；

所述光伏支架板内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有主齿轮，所述转动轴上安装有副齿轮，所述主齿轮与副齿轮相啮合，所述驱动电机适于驱动转动轴转动。

3.根据权利要求2所述的一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，其特征在于：所述驱动电机外安装有防护罩，所述防护罩适于遮蔽驱动电机。

4.根据权利要求3所述的一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，其特征在于：所述转动体包括连接部，所述连接部背对光伏支架板的一端安装有弧形板，所述弧形板适于向下凹陷，所述滑行板上开设有条状槽，所述固定夹口包括滑动块，所述滑动块适于安装在所述条状槽内，所述滑动块上设置有垂直杆，所述垂直杆上开设有安装槽，所述安装槽内安装有夹口板，所述夹口板为“T”形，所述夹口板上开设有锁紧孔，所述夹口板的下侧适于贴合在光伏发电板上；

所述条状槽内开设有定位孔，所述定位孔和锁紧孔相适配，所述定位孔和锁紧孔之间适于安装锁紧螺栓锁紧。

5.根据权利要求4所述的一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，其特征在于：所述预埋盒包括壳体，所述壳体内分别设置有内腔一和内腔二，所述内腔一适于安装测温传感器，所述内腔二适于安装热流计，所述热流计的检测端和测温传感器的检测端均位于壳体的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置，其特征在于：所述壳体的两侧设置有支撑片，所述支撑片适于分别对测温传感器的检测端的端口和热流计的检测端的端口固定连接；

所述壳体的上下两侧分别安装有连接环，所述连接环适于将预埋盒固定在建筑保温层的内外两侧。

7.一种根据权利要求6所述的近零能耗建筑围护结构保温性能监测装置的监测方法，其特征如下：

S1.对测温传感器、热流计分别编号，分布与标准建筑的同一水平高度的四周建筑墙壁内；

S2.建筑保温层施工后布置温度监控装置单元，可分为室内测温单元与室外测温单元，使建筑空间结构与已编号的测温传感器、热流计对应，建立测温单元空间坐标系；

S3.建筑完工交付使用后，关闭门窗后，当室内温差大于10℃时，采集并记录测温数据，所述数据处理单元包括单片机，适于接收热流计和测温传感器的电信号，转化为数字信号并建立传热系数空间图，与实际结构对应，计算建筑室内综合传热系数，最终在显示部件上显示；

S4.利用传热系数空间图可对比建筑前后传热不同之处，分析冷热桥、维护结构保温单元的缺陷部位；根据坐标进行定位到具体结构处，可为后续维修提供准确位置，完成保温单元维护与评价；

S5.可利用建筑物综合传热系数及温度参数，可以评价建筑运行阶段暖通空调的碳排放量。

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