1前言
评定建筑是否节能,仅以设计方案对其热工性能进行理论计算评定是不够的,它无法反映建筑物实际状况和施工过程的偏差,因此为了确保政策法规、标准规范的有效实施,评价建筑节能的实际效果,建筑节能检测工作的开展尤为重要、势在必行.
建筑节能的效果优劣直接取决于节能设计的合理运用、节能材料的产品质量、施工过程的质量控制、后期运行的监管维护,建筑节能检测能够针对上述各个环节得出权威性的检测结论,为评价建筑物的节能效果提供必要依据. 建筑节能检测工作涵盖了整个建筑的全寿命周期,主要包括建筑节能工程进场材料和设备复验、建筑节能工程现场检测两个部分,具体涉及到墙体、屋面、幕墙、门窗、通风空调、配电照明、监测控制等多个分项工程,是一个涵盖多个专业、不同行业的综合性建筑科学技术领域. 其中建筑节能工程进场材料复验能够准确的验证节能设计是否合理, 反映节能材料的质量优劣,控制好施工过程的质量关,在整个建筑节能验收检测过程中尤为重要.
2地方政策背景
广州作为中国沿海经济发展的中心城市,能源短缺且消耗量巨大,庞大的建设量与不合理的能源利用与监管形成了鲜明的矛盾对比,造成了建筑能耗所占能源消费结构的比例年年攀升,建筑节能工作虽然已经开展多年, 但是一直停留在南方学北方、国内学国外的阶段,许多不适合本地区气候特色的节能设计和不合理的检测方法都严重影响了广州地区建筑节能工作的顺利开展. 在地方政府和行业技术人员的不断努力下,2009 年颁布实施的DBJ15-65-2009 《广东省建筑节能工程施工质量验收规范》有效填补了本区域建筑节能验收检测的空白,标准以国家标准 GB 50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》为主导,针对广东省的具体情况,对本区域内的新建、改建和扩建的民用建筑节能效果评价细则及验收管理作出了规定.
广州地区作为广东省的重点城市,地方政府多年来一直致力于研究并指导开展建筑节能验收与检测工作,颁布实施了多个政府法规文件,其中具有代表性的包括:(1)2007 年广州市建筑工程质量监督站颁布的《关于加强建筑节能分部工程材料和设备进场复验及现场检验的通知》(穗建质监字[2007]142 号), 规定了广州市建筑节能材料和设备的使用、进场复验及现场检验的具体要求,自 2008年 1 月 1 日起实施. (2)2008 年广州市城乡建设委员会颁布的《关于加强我市建筑节能分部工程质量验收工作的通知》(穗建质[2008]753 号),明确规定了广州市行政规划区域范围内的民用建筑工程进行建筑节能分部工程施工质量验收和监督的时间节点和范围. (3)2010 年广州市城乡建设委员会颁布的《关于开展广州市建筑节能工程施工质量验收工作的通知》(穗建质[2010]853 号),明确了建筑节能分部工程验收合格后方可进行单位工程竣工验收的重要性. (4)2013 年广州市建筑节能与墙材革新管理办公室颁布的《关于进一步加强建筑节能工程进场材料和设备检测的通知》(穗墙建[2013]2号), 明确了建设单位应作为委托工程质量检测的主体, 委托具有相应资质的检测机构进行检测,同时为了规范检测市场,给出了广州市建筑节能工程实验室检测项目及检测费用参考表.
3遇到的问题
自此,从国家、行业、地方标准规范,到广州市建筑节能主管部门相关文件要求,广州地区的建筑节能监管与验收检测工作迅速发展,但是实施过程中还存在着很多问题和弊端,主要表现在:(1)建筑节能意识薄弱,对标准规范和地方政策法规的理解不到位,造成了建设单位、施工单位、设计单位、监理单位等对于建筑节能验收检测工作的不重视和不清楚,导致建筑节能专项验收资料不齐、工期滞后等. (2)建筑节能检测市场混乱,检测服务机构的资质门槛设置较低, 造成检测服务机构鱼龙混杂、参差不齐, 严重破坏了检测市场的良性健康发展,使行政主管部门无法得到真实有效的监管信息.(3)检测技术方法落后,送检样品无法反映现场工程实际状况,使建筑节能进场材料复验失去意义.针对上述主要问题,从具体的建筑节能进场材料复验项目出发,对涉及的检测内容和方法进行简单的阐述和分析探讨.
4建筑节能进场材料复验
4.1保温隔热材料物理性能检测
保温隔热材料物理性能检测的参数指标包括:导热系数、密度、强度、吸水率、燃烧性能等.
4.1.1 导热系数检测
目前保温隔热材料的导热系数检测主要依据的标准是 GB/T 10294-2008 《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》, 依据不同的仪器设备分为单平板和双平板两种,要求提供专门尺寸的样品,原理是运用一维稳态导热过程来测定材料的导热系数. 该方法能够准确测试出样品经状态调节达到干燥状态下的导热系数,得到业内的认可. 但是常见的保温隔热材料通常为一些多孔轻质材料,在实际工程中必定会受到环境的影响,其中内部含湿率对材料热工性能的影响不容忽视. 此外,送检的样品往往是供货商专门生产或是施工单位刻意加工而成,建筑节能执法抽检的实际材料尺寸在切割加工过程中对其热工性能是否有影响,能否真实反映现场实际材料的热工性能不置可否.
目前用于导热系数测试的方法还有同样基于稳态导热的热流计法, 基于非稳态导热的热线法、热盘法、激光法等,上述方法各有优劣. 其中热线法是在样品中插入的一根热线上施加一个恒定的加热功率,使其温度上升,测量热线本身或平行于热线的一定距离的温度随时间上升的关系, 由于被测材料的导热性能决定这一关系, 由此得到材料的导热系数. 这种方法具有测量时间较短,测量的导热系数范围广,对样品尺寸要求不太严格,仪器设备轻便等优点,比较适合用于现场实测材料的导热系数. 缺点是分析误差比较大, 且目前国内没有相关测试标准和相对满意的仪器设备,有待进一步研究.
4.1.2 密度、强度检测
保温隔热材料的密度、强度检测根据不同的材料有不同的试验方法,各种产品标准也对其状态调节、样品制备、试验方法做了详细的规定. 导热系数、密度和强度三者之间存在着紧密的联系,往往密度越小,导热系数越好,强度就越差,但是送检样品能否真实反映材料实际特性,成为了建筑节能进场材料复验中一个急需解决的问题. 送检单位往往利用这方面不严格的漏洞,送检导热系数检测的样品密度偏小, 送检密度检测的样品在正常范围内,送检强度检测的样品密度偏大,这样三种参数检测结果都非常满意,使得进场材料复验失去了判断材料实际热工物理性能的意义. 只有政府行政主管部门进一步加强监管,项目监理单位加强监督,检测单位明确职责,各方共同努力,寻找新的方法解决现场取样而不是制样送检,才能解决这些弊端.
4.1.3 吸水率检测
保温隔热材料内部含湿对其热工性能的影响巨大,因此其吸水率的检测十分必要. 不同材料的吸水率检测方法虽然相差较大,但其原理均是将样品绝对干燥状态下的质量与其在某种状态下吸湿后的质量变化进行比较计算出其吸水率:无机硬质绝热制品需要在(20±5°C)的浸泡液中完全浸泡时间 2h;柔性泡沫塑料绝热制品的真空吸水率要求在绝对真空度 85kPa 的容器中保持吸水 3min;棉制品的吸水率检测要求在温度为(50±2)°C、相对湿度为(95±3)%的调温调湿箱内保持(96±4)h. 相对而言硬质泡沫塑料制品的吸水率检测依据 GB/T 8810-2005《硬质泡沫塑料吸水率的测定》,规定了专门的仪器设备,利用样品和试件框重力与浮力经过比较复杂的计算得出,当试样浸泡前后没有明显的非均匀溶胀现象,切割面泡孔的体积校正系数可以忽略( 即样品平均泡孔直径 ≤0.50mm, 样品体积 ≥500cmm³,切割面泡孔的体积校正系数<3.0%),认为吸水率可以简单地用下式计算得出:
4.1.4 燃烧性能检测
保温隔热材料燃烧性能的检测主要涉及硬质泡沫塑料制品和棉制品,依据标准 GB/T 8626-2007《建筑材料可燃性试验方法》、GB/T 5464-2010 《建筑材料不燃性试验方法》, 对于建筑节能进场材料复验而言,仅需判定上述材料的可燃性和不燃性即可,至于材料的燃烧性能等级需要在消防部门进行多项专门的检测而得出.
4.2玻璃光学热工性能、外饰面太阳辐射系数、中空玻璃露点检测
4.2.1 玻璃光学热工性能检测
目前玻璃光学热工性能检测参数包括:可见光透射比、遮阳系数、传热系数. 此项检测最大的问题在于:(1) 很多检测单位不具备大尺寸玻璃光学热工性能检测条件, 以至于送检的玻璃样品局限于100mm×100mm 的小尺寸, 工程实际应用中钢化玻璃无法加工成此规格;(2) 送检单位为了能够拿到合格的检测数据,移花接木,样品与实际材料完全不同;(3)检测单位技术人员专业知识缺乏,无法区分玻璃品种,无法判断玻璃的室内室外面,导致检测结果异常混乱,如将明显的镀膜玻璃检测结果放到透明玻璃检测报告中,将玻璃的镀膜面计算错误导致合格的样品检测数据出现偏差;(4) 设计单位一味追求建筑整体节能效果, 不考虑实际产品情况,出现一些常识性的错误,如某工程采用 6mm 透明玻璃节能备案时标注的遮阳系数为 0.84,试问根本不存在的玻璃让施工单位如何送检,可笑的是还真有检测单位能够出具这种结果的检测报告.
4.2.2 外饰面太阳辐射系数检测
外饰面太阳辐射系数检测针对的是太阳辐射吸收系数≤0.65 的浅色饰面材料, 包括饰面砖、涂料等, 对于一些设计上>0.65 的深色或颜色不均匀的材料此项可以不检测. 涂料送检时应按照现场使用配比均匀地涂在铝板上.
4.2.3 中空玻璃露点检测
中空玻璃露点检测依据的标准是 GB/T 11944-2012《中空玻璃》,该产品标准规定送检样品为每组510mm×360mm 的试样 15 块,国标 GB 50411-2007《建筑节能工程质量验收规范》 规定同一生产厂家的同一种产品抽检不少于 1 组,而省标 DBJ15-65-2009 《广东省建筑节能工程施工质量验收规范》规定不少于 3 组,且每组 3 块试样. 不同标准之间未达成统一,使得送检单位和检测单位无法明确抽检比例和数量,同时这种送检往往需要厂家专门加工规定尺寸的样品, 不但无法代表工程真实使用材料,同时造成了很大的浪费. 目前中国建科院等多个权威科研检测机构已经研发出了中空玻璃露点现场检测的仪器设备和方法,此方面的标准规范也在进一步完善当中. 笔者建议送检现场实际使用尺寸的中空玻璃,只要送检玻璃的总体面积能够达到一定的抽检要求便可,这样既能够真实反映工程实际,又了很好地避免浪费.
4.3围护结构传热系数、门窗保温性能检测
围护结构的传热系数检测往往是在实验室砌筑一面与现场构造相同的墙体,利用防护热箱法进行测试, 此方法能够较准确地得到墙体的传热系数,有效反映热工设计是否满足要求. 但砌筑墙体的质量和材料与现场存在较大偏差,养护调节时间不明确使得墙体状态无法反映现场实际使用状况,未能考虑热桥、外墙朝向、保温材料内部含湿率、气候环境等影响因素,因此有必要进行围护结构传热系数的现场检测,目前行业标准《围护结构传热系数现场检测技术规程》已经成功报批,此标准颁布后将有效指导该领域的热工研究与测试工作.
