建筑物U值测定 节能之道

        U值是用于评估建筑物热损耗的计量单位,指建筑物在其两侧表面温差1℃时单位面积上(1 m2)的传热量(W)。U值越低,建筑物保温性能则越好。U值通常根据所用各种材料的历史和假设保温性能数据计算得来。
 
        每天都有大量能源用于建筑物的采暖或制冷。现有建筑中有相当大一部分的保温性能低于标准,造成大量能源浪费,使楼宇业主和住户的能源成本大幅增加。
 
        为提升建筑保温性能,有必要对保温材料的质量进行评估。精确的建筑物保温数据有助于更准确地明确当前状况,确定投资必要性,并对改进完成情况进行确认。
  
        随着时代的发展,不仅建筑能效在不断提升,关于建筑细节和材料的文档记录也在不断完善。对于过去几十年中建造的许多建筑,可利用这些数据对其保温性能(如 U 值)进行精确理论计算。但问题是这些计算值与实际值可能有显著差异。由于漏气或渗水,早期建筑物中广泛采用的某些发泡保温材料性能会不断退化。另外,某些新式建筑中采用的矿棉保温材料由于损坏、湿度增加或安装方法不当,其U值实际上也会大为上升。

        因此,很有必要对建筑物进行实地测量,以获取特定部位的可靠、精确和最新的U值数据。通过测量热流和内外表面温度,可以精确的计算出U值。5°C的温差足以实现精确的U值测定。这种方法即ISO 9869所采用的热流法。
为了解基于建筑数据计算的U值与实际测定值的偏离情况,在Technopark(一家位于瑞士苏黎世的商务和会议中心)的一面办公室墙壁上进行了一次试验。该建筑于1990年依照最高能源标准建成,其保温性能在当时堪称优异。试验人员采用greenTEG公司的U值套件实施了测定,同时利用u-wert.net的在线模型根据墙壁材料和厚度数据进行了理论计算,并将两者予以比较。

        该建筑自建成以来一直没有翻修。墙壁为多层结构,由混凝土(180mm)、矿棉保温层(100mm)、通风空腔(40mm)与石膏纤维板(10mm)构成。U 值计算值为0.31 W/m²K;而实测值为0.63 W/m²K,是计算值的两倍多。与基于施工数据的预期值相比,墙壁实际的保温性能要差得多。

        很难说为什么实际U值远高于预期值。矿棉的保温性能几乎不受老化影响,但水分含量升高可能会导致保温性能显著下降。另一个可能的原因是保温材料在当初安装时有不当之处。还有,在计算中使用的数据来自Technopark设施管理方的手绘图纸,其中标示的材料需要与u-wert.net数据库中所列材料相匹配。在这些过程中也有可能出现错误或误差。要找出U值实际值高于计算值的确切原因,需要进一步的分析。

        综上所述,这次试验是严格按ISO 9869的要求进行的,测定结果可被认为是可靠的。尽管依据墙体的材料特性进行了精确计算,实地测定值却为计算值的两倍。这意味着,如果仅仅依据建筑特性来计算U值,人们往往无法正确认识建筑物的保温性能以及办公室租户面临的采暖成本问题。还需要进一步的研究, 以确认Technopark 是否需要进行翻修。