建筑节能现场单位风量耗功率检测

建筑节能现场单位风量耗功率检测是评估通风与空调系统运行能效的关键技术手段，其核心在于通过对系统各项参数的现场测试，计算出单位风量所消耗的功率，从而判断系统是否满足节能设计及运行要求。这项检测对于实现国家“双碳”目标、降低建筑运行能耗具有重大现实意义。

检测项目

为确保检测的全面性与准确性，需对以下十余个项目进行精细化测量与分析：

1. 风管系统风量检测：采用风速仪在风管特定截面按网格法测量风速，结合风管截面积计算风量。原理是基于流体力学连续性方程。其意义在于获取系统的实际送风量与回风量，是计算单位风量耗功率的基础。

2. 风机入口静压与全压检测：使用微压差计连接皮托管，在风机进出口段测量静压与动压，全压为静压与动压之和。原理是伯努利方程。通过压差可评估风机的做功能力及系统阻力状况。

3. 电机输入功率检测：采用钳形功率计或电能质量分析仪，非侵入式测量风机驱动电机的电压、电流、功率因数，计算得到有功功率。此数据是能耗计算的直接输入。

4. 风机转速检测：使用非接触式光电或激光转速表测量风机或电机轴的旋转速度。原理是记录反射标记点的通过频率。转速是分析风机性能曲线与系统匹配性的关键参数。

5. 空调机组风量检测：对于组合式空调机组或风机盘管机组，在机组送、回风口处采用风量罩进行测量，可直接读取风量值。原理是风量罩集流作用下的平均风速测量。此项目用于校核机组自身性能。

6. 过滤器前后压差检测：在空气过滤器两侧开设取压孔，连接微压差计测量其阻力损失。压差过大意味着过滤器脏堵，会增加风机能耗，是系统维护的重要指标。

7. 送回风温度与湿度检测：使用高精度温湿度传感器或巡检仪，测量系统关键节点的空气温湿度。原理是利用电阻或电容式传感元件。此数据用于分析系统热湿处理负荷及效率。

8. 水系统流量检测：对于空调冷热水系统，采用超声波流量计在管道外壁进行测量，原理是时差法。流量数据结合供回水温差可用于计算系统冷热负荷。

9. 水系统供回水温差检测：使用配对校准的铂电阻温度计同步测量供回水管道温度。温差是评估换热器效率及系统负荷率的重要依据。

10. 环境背景参数检测：测量检测期间的室外干球温度、湿球温度等气象参数。原理同温湿度测量。此数据用于将测试工况修正到标准工况，保证检测结果的可比性。

11. 系统各支路风量平衡度检测：通过调节风阀并测量各支路风量，计算其与设计风量的偏差。原理是风量分配与阻力平衡。意义在于优化系统水力工况，避免过量输送导致的能耗浪费。

12. 机组表面热工性能检测：使用红外热像仪对空调箱体、风管等部位进行扫描，检测其表面温度分布。原理是红外辐射测温。用于发现保温缺失导致的冷热桥和能量损失。

检测范围

该检测技术的应用范围已超越传统公共建筑与工业厂房，广泛覆盖以下十大领域：

1. 食品接触材料生产车间：确保洁净室、包装车间通风系统高效节能，同时维持严格的温湿度和洁净度等级，保障食品安全。

2. 医疗器械制造与无菌车间：对GMP洁净室的空调系统进行能效验证，在满足无菌环境刚性要求的前提下实现节能运行。

3. 儿童玩具生产环境：监测涂装、注塑等工序的排风与送风系统能耗，保障生产环境空气质量并控制成本。

4. 药品生产质量管理规范（GMP）洁净区：涵盖制药企业从原料到成品的全流程，对HVAC系统进行严格的能耗与性能验证。

5. 电子工业洁净厂房：针对半导体、液晶面板等对微粒严格控制的生产环境，评估其超大型FFU系统与新风空调箱的能效。

6. 医院手术部及特殊病房：检测其净化空调系统，在保证感染控制要求的同时，优化能源使用。

7. 生物安全实验室：对P3、P4等高等级生物安全实验室的定向气流与排风系统进行安全与能效的综合评估。

8. 大型交通枢纽：如机场航站楼、高铁站，检测其高大空间分层空调系统及全空气系统的运行能效。

9. 数据中心机房：评估其精密空调系统与自然冷却系统的单位风量制冷功耗，是衡量PUE指标的重要组成部分。

10. 纺织、喷涂等工业厂房：针对高污染、高排风需求的工艺环境，检测其全面通风与局部排风系统的能耗合理性。

检测标准

检测活动需严格遵循国内外相关标准，确保数据的权威性与可比性：

• GB标准体系：

  • 《公共建筑节能检测标准》（JGJ/T 177）：详细规定了空调风系统、水系统的现场检测方法，是国内建筑节能验收的核心依据。

  • 《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB 50243）：包含了对系统总风量、风口风量及风机性能的验收要求。

  • 《洁净室施工及验收规范》（GB 50591）：针对洁净场所，对风量、风速、压差等检测提出了更精密的要求。

  • 《风机、泵类负载变频调速节能传动系统及其应用技术条件》（GB/T 21056）：为评估变频调速系统的节能效果提供了参考。

• ISO标准体系：

  • ISO 5801:2017 "Fans - Performance testing using standardized airways"：提供了风机性能测试的国际化方法，可用于实验室标定与现场测试的比对。

• ASTM标准体系：

  • ASTM E779-19 "Standard Test Method for Determining Air Leakage Rate by Fan Pressurization"：虽然主要针对建筑围护结构，但其风机加压法原理对风系统气密性检测有借鉴意义。

检测仪器

精准的检测依赖于先进的仪器设备，以下八类仪器是完成此项工作的核心：

1. 多功能风速风量仪：集成了热线、热膜或叶轮式风速传感器，可同时测量风速、风温、风量，并配备多种尺寸的风罩。具备数据存储和实时显示功能，适用于风管、风口等多种场景。

2. 数字式微压差计：采用高精度硅压阻传感器，量程范围宽，分辨率可达0.1 Pa。配合皮托管可测量风管全压、静压，直接连接软管可测量过滤器压差、房间压差。

3. 钳形功率计：无需断开电路，通过钳形电流互感器测量交流电流，同时测量电压，直接计算并显示有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及电能。便携式设计非常适合现场电机输入功率的快速检测。

4. 超声波流量计：采用时差法原理，测量管道内液体流量。其显著特点是非接触式测量，不受介质性质影响，安装简便，精度高，适用于空调水系统的流量测试。

5. 激光转速表：通过发射激光束并接收从旋转轴反射回来的信号来测量转速，非接触、安全、精度高。用于测量风机、水泵电机的实际运行转速。

6. 数据采集器与温湿度巡检仪：可同时接入多路铂电阻、热电偶或湿度传感器，实现对系统中多个测点温湿度的同步、长时间自动记录，保证数据的一致性与可靠性。

7. 红外热像仪：将物体表面的红外辐射分布转换为可视图像，能够直观、快速地发现风管、空调箱体保温层的破损、冷桥及热桥等缺陷，实现热能损失的定性乃至半定量分析。

8. 声级计：虽然不直接用于能耗计算，但风机是主要噪声源。测量系统运行噪声可作为评估风机是否处于高效、平稳运行状态的辅助手段，异常噪声往往意味着机械故障或气动失调，会导致额外能耗。

综上所述，建筑节能现场单位风量耗功率检测是一项涉及多参数、多设备、多标准的综合性技术工作。通过系统化的检测、分析与诊断，不仅能准确评价系统的即时能效水平，更能为系统的优化调试、节能改造和精细化管理提供科学的数据支撑，最终推动建筑领域的绿色低碳转型。