围护结构含湿量测试研究.ppt

任 俊 2012年9月 TEL： 围护结构主体材料含湿率微波测试分析研究 报告人：任 俊 2012年9月 1 引 言 2 微波测湿度原理 4 标准及应用 3 试验研究 报告内容 5 结 论 1.引 言 围护结构的传热系数是评价建筑保温隔热性能的一个重要指标，然而主体材料自身的含湿率对围护结构整体传热系数的影响不可忽略。所以用实测的传热系数评价围护结构的保温隔热性能、进行节能验收，存在着很多问题。 目前，无论是热流计法还是热箱法测量围护结构的传热系数，都面临着一个难点，即：如何确定检测传热系数的最佳时间，及找出该传热系数对应的围护结构含湿状态。 围护结构中主要材料的含湿率对 墙体传热系数的影响很大，水的导热 系数是0.56 W/m·K，材料尤其是保温 材料含湿，导热系数增大很多。 图1、加气混凝土当量导热系数随含湿率的变化曲线 1.引 言 JGJ/T 132-2009《居住建筑节能检测标准》提出围护结构主体部位传热系数的检测宜在受检围护结构施工完成至少12个月后进行。实验室检测往往是将墙体置于自然环境中风干20天以上，但是自然环境的不确定因素太多，直接影响着围护结构与环境之间的热湿交换，且光靠经验无法给出具体的量化论证。实际上砌筑好的围护结构的含湿率变化很慢，一般几年后才达到湿度平衡。测试时围护结构材料的含湿率还很高，因此测得的传热系数与正常使用下的传热系数有很大误差。 目前有通过经验观察和钻孔取芯称重的方式来判断围护结构的含湿状态，但这种操作的不确定因素和误差都非常大，且具有一定的破坏性。 1.引 言 蒸压加气混凝土砌块是一种典型的围护结构主体材料，其多孔的结构特点决定了自身含湿率对围护结构整体传热系数的影响不可忽略。本项研究以蒸压加气混凝土砌块为例，采用微波测试的方法找到非破损且快捷的围护结构含湿率测试方法。 图2、蒸压加气混凝土砌块 微波（Microwave）是指电磁波谱中波长由1mm至100mm的一部份，介乎于光波与无线电波之间。微波与其它电磁波一样，是由互相垂直的电场与磁场组合而成,它们在空间中以光速传播。 2.微波测湿度原理 微波扫描测湿（Microwave Tomography, MT）是一种利用广阔微波频谱中特定频率，进行含湿率检测的先进科技。微波扫描的原理是透过磁控管产生轻微的电场，并穿越及深入所检测的结构。由于水分子是极性化的，结构中的水分子也开始跟随电场频率震动，并且产生介电效应（Dielectric Effect）。因为水分子在微波电场下有强烈及明显的电介效应，其介电常数约为80。但绝大部份的结构材料在微波电场下却只有轻微的介电效应，其介电值主要在3至6之间。由于水分子及结构材料的介电值之间有极大差异，因此在结构材料中即使有少量水分子都能被探测出来。 2.微波测湿度原理 微波扫描比现时市场上使用的湿度计 (Moisture Meter) 及红外线扫描 (Infrared Scan) 更加可靠及准确。湿度计只能透过测量表面电导率 (Electrical Conductivity)，从而量度表面湿度。而红外线扫描更只是测量轻微的表面温差 (Surface Temperature Difference)，间接地评估表面湿度 (Surface Moisture) 而已。 微波含湿率测试系统一般包括： MOIST-R1探头（测量深度为0～3cm）； MOIST-R2探头（测量深度为0～7cm）； MOIST-D 探头（测量深度为0～12cm）； MOIST-P1探头（测量深度为0～30cm）； MOIST-S 探头（测量深度为0～80cm）。 2.微波测湿度原理 由于微波测试含湿率得到的是无量纲的含湿率指数，需要分析材料含湿率与含湿率指数的关系，从而确定材料的含湿率。 微波测试含湿率只适合于单一材料，本项研究通过对具有代表性尺寸的样品进行浸泡——烘干操作来模拟围护结构在自然环境中漫长的风干过程，通过多次的称重操作计算出的不同时间点的重量含湿率，同时利用MOIST210微波湿度测试系统测量出对应的含湿率指数，通过对比分析和拟合处理，找出二者之间的函数关系，从而得出MOIST210微波湿度测试系统对于蒸压加气混凝土砌块材料的含湿率指数的具体数值标定。这样一来，就可以很方便的对墙体进行湿度测量与评估，从而确定围护结构在何时达到