建筑外窗保温性能检测装置测控系统的设计与实现建筑外窗保温性能检测装置测控系统的设计与实现
建筑耗能数量大，比例高，发达国家建筑用能比例一般为全国总能耗的30％～40％，所占能耗比重很大。在我
国，建筑能耗占全社会总能耗的27.6％，而民用建筑能耗中住宅能耗占60％。与之对应，建筑节能潜力巨大。
1概述概述
建筑耗能数量大，比例高，发达国家建筑用能比例一般为全国总能耗的30％～40％，所占能耗比重很大。在我国，建筑能
耗占全社会总能耗的27.6％，而民用建筑能耗中住宅能耗占60％。与之对应，建筑节能潜力巨大。
建筑节能，冬季建筑外窗散热是一个大问题。国家标准《建筑外窗保温性能分级及检测方法》(GB／T8484―2002)，要求
检测建筑外窗的传热系数，判定建筑外窗的保温性能等级。检测标准中采用的检测设备如图1所示。
该装置是基于稳定传热原理，采用标定热箱法检测窗户保温性能。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑冬季室内气候条件，另
一侧为冷箱，模拟冬季室外气候条件。在对试件缝隙进行密封处理，试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条
件下，测量热箱中电暖气的发热量，减去通过热箱外壁和试件框的热损失，除以试件面积与两侧空气温差的乘积，即可计算出
试件的传热系数K值(K值为在稳定传热条件下，外窗两侧空气温差为1℃，单位时间内通过单位面积的传热量以W／(m2·K)
计。试件传热系数K值按下式计算：
式中：Q为电暖气的发热功率；M1△θ1为热箱外壁的热损失；M2△θ2为试件框的热损失；S·Λ·△θ3为填充板的热损失；A为试
件的面积；△t试件两侧的温差。
2系统硬件结构系统硬件结构
国标中要求热箱空气温度的设定范围为18℃～20℃，冷箱空气温度的设定范围为-19℃～-21℃，所以装置中需要两台温度
控制仪表，分别用来控制热室和冷室内的温度。另外，检测过程中需要用到多个温度测点的温度值和电暖气的加热功率，故装
置中还需要一台32路温度巡检仪表和一台功率计。以上智能仪表作为整个测控系统的从机部分，主机部分为通用微型计算
机，两者通过半双工RS-232／RS-485标准总线接口通信，采用双绞线进行信号传输。在这种系统结构下，作为下位机的智能
仪表完成测量控制功能，便于快速构造系统并保证测控精度。
由于从机部分的仪表较多，并且通信协议和通信接口不一致，故系统采用多
3系统软件结构系统软件结构
系统软件总体框图如图3所示。它充分利用了Windows系统允许多进程、
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