建筑節(jié)能檢測的信息化應(yīng)用

張晨陽

深圳市華太檢測有限公司 廣東 深圳 518100

引言

近些年，建筑工程施工作業(yè)已不再局限于提升居住舒適性與經(jīng)濟效益，而是基于節(jié)能環(huán)保理念的基礎(chǔ)上。而大量的建筑施工不僅造成資源與能源的嚴(yán)重消耗，也讓生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞，人類生存空間被大幅壓縮，生存與發(fā)展已成為全人類不得不面對的挑戰(zhàn)與難題。 無論是建筑工程施工作業(yè)，抑或是建筑工程運行使用，其過程均會帶來大量能源消耗，而人類發(fā)展不可能因能源問題而倒退[1]。因此，建筑工程需全面落實節(jié)能環(huán)保手段，優(yōu)化節(jié)能技術(shù)應(yīng)用機制，最大限度控制建筑工程應(yīng)用期間的能源浪費，進而在人類發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間建立平衡。

建筑節(jié)能領(lǐng)域，各類節(jié)能技術(shù)與節(jié)能材料層出不窮，但這些技術(shù)與材料在實際工程場景中也存在很大差異，若施工單位不能對其進行準(zhǔn)確判斷，則節(jié)能材料市場及建筑工程行業(yè)自身均難以實現(xiàn)發(fā)展的穩(wěn)定性與可靠性。

1 我國節(jié)能環(huán)保工作發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 能源形勢愈發(fā)嚴(yán)峻

我國能源供應(yīng)增長遠(yuǎn)小于國民經(jīng)濟增長速度，能源缺乏已成為限制我國社會經(jīng)濟的主要根源，而這一問題在短時間內(nèi)無法徹底解決。由此可見，節(jié)能環(huán)保已成為決定國民未來發(fā)展前途的重中之重，各行各業(yè)及各類生產(chǎn)者也在尋找更為有效的節(jié)能環(huán)保體系及能源利用機制。

1.2 煤炭依舊是能源供應(yīng)主體

我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整工程已持續(xù)數(shù)十年，以風(fēng)電、光伏、水電為代表的清潔能源占比逐年提升，但煤炭等化石能源依舊在能源供應(yīng)體系中占據(jù)主體地位，尤其是煤炭資源，其消耗量更是占據(jù)總資源量的70%左右，能源結(jié)構(gòu)相對單一，這對于我國社會經(jīng)濟發(fā)展而言十分不利。煤炭資源的大量使用不僅影響我國能源儲備，也同樣加重環(huán)境污染與碳排放控制戰(zhàn)略，節(jié)能環(huán)保勢在必行。

1.3 建筑工程能源消耗巨大

我國人口數(shù)量眾多，建筑行業(yè)在經(jīng)濟體系中的地位更是無可替代，建筑工程新增量與現(xiàn)有數(shù)量十分龐大，建筑能耗已占到社會總能耗的25%左右，且建筑行業(yè)能耗增長速度更是遠(yuǎn)超能源生產(chǎn)增長速度。此外，伴隨全球氣候變暖趨勢愈發(fā)明顯，制冷空調(diào)已成為不可或缺的電氣設(shè)備，為保持建筑空間舒適度，各類制冷空調(diào)的能源消耗也在快速攀升。

2 建筑工程節(jié)能檢測技術(shù)應(yīng)用分析

與建筑工程節(jié)能環(huán)保技術(shù)相比，節(jié)能檢測是一項相對新穎且內(nèi)涵體系更為復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域，從業(yè)人員不僅要對建筑工程節(jié)能重點及各類節(jié)能環(huán)保技術(shù)擁有充分了解，也要全面掌握節(jié)能檢測技術(shù)理論知識及節(jié)能檢測過程各類設(shè)備的操作方式。

2.1 外墻保溫系統(tǒng)節(jié)能檢測

建筑工程外墻保溫結(jié)構(gòu)好壞直接關(guān)系到建筑工程能耗水平。外墻保溫需具備良好的抗沖擊性能、抗風(fēng)災(zāi)性能及保溫性能，因此，針對外墻保溫結(jié)構(gòu)，節(jié)能檢測應(yīng)將工作重點放在傳熱系數(shù)測定、抗拉強度試驗等環(huán)節(jié)[2]。當(dāng)前技術(shù)條件下，以能耗控制為核心的建筑節(jié)能檢測工作采用的各項技術(shù)手段，已基本實現(xiàn)對建筑外圍結(jié)構(gòu)熱工性能的快速測量。

2.1.1 熱箱法與熱流計是傳熱系統(tǒng)測定工作的首選措施。熱流計可幫助工作人員精準(zhǔn)判斷建筑熱耗水平，可適用于各類建筑場景。

熱流計在熱耗檢測工作流程可分為如下幾點：

首先，工作人員應(yīng)將熱流計布設(shè)在指定待檢測區(qū)域，針對建筑不同構(gòu)件的熱點進行測量分析；

其次，熱電偶需布設(shè)在熱流計的對應(yīng)冷表面及周邊區(qū)域，保證溫度數(shù)值的實時傳輸；

最后，測量過程得到的數(shù)據(jù)信息應(yīng)借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)傳送至數(shù)據(jù)處理中心，并在特定程序服務(wù)幫助下，完成熱傳系數(shù)的計算與評估。

2.1.2 熱箱法的運行作業(yè)流程可分為如下幾點：

首先，檢測工作者應(yīng)保證檢測環(huán)境的可靠性，應(yīng)在構(gòu)件的熱箱與冷箱中創(chuàng)造良好的檢測條件，控制輻射、風(fēng)速及溫度等關(guān)鍵數(shù)值，確保環(huán)境的穩(wěn)定性及測量作業(yè)的準(zhǔn)確性。

其次，檢測工作者應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范，控制箱體內(nèi)壁、構(gòu)件及空氣溫度，測定計量箱的作業(yè)功率與表面溫度。

最后，測量作業(yè)得到的數(shù)據(jù)信息應(yīng)實時傳送至數(shù)據(jù)處理中心，并在特定程序服務(wù)幫助下，計算得出構(gòu)件的熱傳遞系數(shù)。

調(diào)查研究表明，熱箱法在建筑工程現(xiàn)場檢測作業(yè)存在諸多顯著，其多應(yīng)用在實驗室檢測工作之中，如建筑樓板、外墻及門窗結(jié)構(gòu)的熱傳遞系數(shù)分析。

2.1.3 與熱箱法及熱流計相比，紅外線熱像儀法更為先進。紅外線熱像儀法主要借助紅外線熱像儀，其可將紅外探測技術(shù)、光電技術(shù)及紅外圖像處理技術(shù)融為一體，幫助檢測人員快速判斷建筑工程指定結(jié)構(gòu)的溫度變化。紅外線熱像儀法無須直接接觸建筑結(jié)構(gòu)表面，測量作業(yè)簡便快捷，且數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確直觀。此外，依靠信息技術(shù)措施，紅外線熱像儀法數(shù)據(jù)信息處理能力進一步提高，處理結(jié)果準(zhǔn)確且合理，此外，紅外線熱像儀體積較小，作業(yè)平臺限制少，工作人員可根據(jù)不同的檢測場景實施更為靈活的檢測作業(yè)。

2.2 建筑外門窗節(jié)能檢測

建筑外門窗節(jié)能檢測重點在于氣密性能與保溫性能，若門窗結(jié)構(gòu)氣密性與保溫性能不足，建筑能耗將大幅增加，人民群眾的生活成本也將持續(xù)抬升。對于建筑工程而言，門窗結(jié)構(gòu)最為脆弱，同時，其也是熱工性能最難控制區(qū)域，研究表明，在整個建筑物能耗中，門窗結(jié)構(gòu)能耗占據(jù)較大比例，尤其是在我國北方地區(qū)，傳統(tǒng)鋼制門窗在密封性能與保溫性能層面存在諸多漏洞，外界環(huán)境與建筑內(nèi)部空間的熱交換十分頻繁，夏季太陽輻射也會由陽面門窗進入室內(nèi)，其產(chǎn)生的熱量也將成為室內(nèi)空間溫度控制難點。

傳熱系數(shù)是外門窗保溫性能的核心評定標(biāo)準(zhǔn)，在此期間，檢測人員可采用熱箱法，針對建筑工程使用的門窗材料進行檢測分析。熱箱法應(yīng)用期間，針對不同構(gòu)件，其檢測工作主要分為兩個部分，分別為熱箱與冷箱[3]。熱箱法測量評估存在相對性，如冬季環(huán)境模擬中，熱箱是對建筑工程冬季室內(nèi)氣候條件控制的模擬評估，而冷箱是對建筑工程冬季室外氣候條件的模擬分析，而夏季模擬正好相反。除此之外，門窗結(jié)構(gòu)密封處理效果也是熱箱法檢測工作的重點，工作人員應(yīng)保證熱箱與冷箱保持穩(wěn)定的熱輻射、氣流速度與空氣溫度。

門窗結(jié)構(gòu)密封性能檢測環(huán)節(jié)，工作人員多使用壓力法對相關(guān)參數(shù)進行檢測判斷。壓力法主要借助風(fēng)機設(shè)備的減壓與增壓，人為在建筑外門窗內(nèi)外之間制造壓力差值，此時，工作人員需對門窗結(jié)構(gòu)空氣滲透量進行檢測分析，依照壓力差值變化，分析空氣滲透量變化趨勢。

2.3 建筑能耗節(jié)能檢測

依照當(dāng)前技術(shù)條件，建筑能耗節(jié)能檢測可分為自動采集與人工采集兩種模式。能耗數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)建筑能耗節(jié)能檢測目標(biāo)的根本，而在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，工作人員應(yīng)盡量使用自動采集機制，如此可有效控制工作強度，并保證采集結(jié)果準(zhǔn)確性，若建筑結(jié)構(gòu)特殊，自動采集模式難以落實，則工作人員可使用人工采集模式。對于建筑工程而言，人工煤氣、煤油、液化石油、煤炭、柴油和汽油等能源消耗量均為采集對象。建筑能耗數(shù)據(jù)自動采集階段，從業(yè)人員應(yīng)積極采用信息技術(shù)手段，依照不同檢測對象，對數(shù)據(jù)信息進行分類，注重信息的完整性與邏輯性，嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)范，妥善使用各類檢測計量裝置，對氣、電、熱量與冷量等數(shù)據(jù)內(nèi)容進行采集。

2.4 公共建筑節(jié)能現(xiàn)場節(jié)能檢測

公共建筑節(jié)能現(xiàn)場節(jié)能檢測工作主要涵蓋水系統(tǒng)及冷源設(shè)備的檢測分析、建筑工程透光結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)系數(shù)測試、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備性能測試及采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備檢測等。公共建筑功能體系十分完善，冷暖控制設(shè)備及通風(fēng)設(shè)備眾多。其中水系統(tǒng)及冷源設(shè)備檢測工作應(yīng)重點判斷水系統(tǒng)回水溫度參數(shù)、冷凍水流量參數(shù)、室外干球溫度參數(shù)、系統(tǒng)機組運行負(fù)荷、冷卻塔性能、循環(huán)水泵性能、冷凍水進出口溫度等等。建筑工程透光結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)系數(shù)測試環(huán)節(jié)應(yīng)注意雙層幕墻隔熱性能分析、透光結(jié)構(gòu)氣密性能分析、透光幕布加權(quán)平均熱傳導(dǎo)系數(shù)分析以及外遮陽結(jié)構(gòu)使用效能等等。風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備性能測試工作主要針對風(fēng)量及風(fēng)機單位風(fēng)量耗功率。冷暖控制設(shè)備及通風(fēng)設(shè)備應(yīng)將檢測重點放在控制系統(tǒng)及冷源與熱源基本性能測試，以及末端變水量系統(tǒng)基本性能評估環(huán)節(jié)。

3 建筑工程節(jié)能檢測信息化應(yīng)用的未來發(fā)展道路

3.1 注重節(jié)能政策與法律體系的完善性

我國建筑節(jié)能管理領(lǐng)域依舊存在很多問題，加之建筑行業(yè)從業(yè)人員的平均受教育水平較低，城市建筑供應(yīng)需求持續(xù)增加，建筑行業(yè)已呈現(xiàn)被動發(fā)展態(tài)勢。在此環(huán)境下，各地方政府及相關(guān)部門應(yīng)充分重視建筑工程節(jié)能環(huán)保工作的良性發(fā)展，積極借助各類技術(shù)手段，強化建筑工程節(jié)能環(huán)保工作應(yīng)用分析，并以保障節(jié)能保護工作可持續(xù)健康發(fā)展為目標(biāo)，注重節(jié)能環(huán)保政策及法律體系建設(shè)，為建筑節(jié)能檢測工作提供足夠的政策與制度保障，確保檢測工作自身的穩(wěn)定性與可持續(xù)性，建立更完善的建筑節(jié)能質(zhì)量監(jiān)管體系，注重建筑能耗統(tǒng)計，明確建筑節(jié)能評價模式，進而為我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

3.2 建立并健全建筑節(jié)能檢測工作保障體系

建筑節(jié)能檢測工作是一項以社會時代需求為核心的特殊工作體系，若以市場經(jīng)濟為主導(dǎo)，建筑節(jié)能檢測工作將很難取得卓越成就[4]。因此，各地方政府及相關(guān)部門應(yīng)充分發(fā)揮其組織領(lǐng)導(dǎo)效能，以引導(dǎo)與監(jiān)督為工作要點，建立并健全建筑節(jié)能檢測工作保障體系，全面提升相關(guān)人員的管理意識。首先，相關(guān)部門與從業(yè)單位應(yīng)以節(jié)能檢測工作為核心，建立專門的組織結(jié)構(gòu)，優(yōu)化工作細(xì)則，廣泛聘請更為專業(yè)的從業(yè)人員參與到節(jié)能檢測管理工作之中。其次，相關(guān)部門與從業(yè)單位應(yīng)樹立以人為本的發(fā)展理念，設(shè)置更科學(xué)的激勵制度，充分調(diào)動每一位從業(yè)人員的工作積極性與主觀能動性，同步輔以良好的人員培訓(xùn)模式，注重其工作能力與技術(shù)水平的全面成長。

3.3 制定更完善的建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

建筑節(jié)能檢測工作應(yīng)建立在完善且合理的建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之上，若標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，制度章程不完善，則建筑節(jié)能檢測工作也會出現(xiàn)諸多亂象。因此，相關(guān)部門在制定建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過程，應(yīng)依照地方建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及氣候環(huán)境特征等關(guān)鍵要素，對節(jié)能檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵進行科學(xué)評估，持續(xù)加大技術(shù)研究與應(yīng)用力度，面向具體檢測工作，不斷完善技術(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，注重管理科學(xué)性與合理性。建筑節(jié)能檢測技術(shù)管理層面，相關(guān)部門與從業(yè)人員也要注重技術(shù)自身的適應(yīng)性與應(yīng)用革新，樹立發(fā)展觀念，持續(xù)融入信息技術(shù)手段，優(yōu)化節(jié)能檢測工作機制，充分體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)在建筑節(jié)能建筑工作中的地位與價值。與此同時，各地方政府應(yīng)采用妥善手段，積極引導(dǎo)建筑節(jié)能建筑技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究，引導(dǎo)相關(guān)高校與社會機構(gòu)開展更廣泛的技術(shù)合作，建立更具專業(yè)性的研究團隊，確保相關(guān)科研成果可得到快速更新與推廣，充分展現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)對建筑節(jié)能檢測工作的影響力與作用效果?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，只有將科技應(yīng)用到實踐當(dāng)中，并同步輔以合理的節(jié)能管理制度與法律體系，我國建筑節(jié)能檢測工作方式方可不斷取得更多成就與進展。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑節(jié)能檢測工作的信息化應(yīng)用為檢測工作的可持續(xù)健康發(fā)展創(chuàng)造有利條件。在此過程中，相關(guān)部門及從業(yè)單位需持續(xù)加大人力、物力與財力投入，注重制度體系建設(shè)，持續(xù)改進建筑節(jié)能檢測工作實施措施，提高工作效率，注重檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與完整性，充分發(fā)揮節(jié)能檢測工作在建筑工程領(lǐng)域的積極效用，盡量避免不合格工程的出現(xiàn)。