D.1 引言
從一個表面到另一個表面的輻射能與輻射表面的發(fā)射率2)、接收表面的發(fā)射率、輻射體的面積、方位(角因數(shù))及輻射表面與接收表面絕對溫度的4次冪之差成正比??傒椛淠躋rad(單位為瓦)由斯蒂芬-玻爾茲曼定律給出的數(shù)學(xué)關(guān)系見方程(D.1):
式中:
A——輻射面積,單位為平方米(m2);
——接收表面的發(fā)射率;
——輻射表面的發(fā)射率;
f——角因數(shù);
——斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù):5.67X10-8W/(m2·K4); T1——接收表面的溫度,單位為華氏度(K);
T2——輻射表面的溫度,單位為華氏度(K)。
熱流計和光學(xué)儀器/紅外高溫計的設(shè)計、應(yīng)用和校準(zhǔn)運(yùn)用了這一原理。這里,如果已知表面的發(fā)射率,通過準(zhǔn)確地測量輻射體的表面溫度,就能容易并準(zhǔn)確地確定輻射能。
D.2 應(yīng)用
D.2.1 總則
9.3規(guī)定了使用輻射計測量輻射能的方法。方法中規(guī)定了輻射計的安放位置,其目的就是為了測量試件表面到“黑體”的總輻射能,“黑體”的角因數(shù)為1。因此,為了利用公式(D.1)等效地評估輻射能,合適的方法是假設(shè)角因數(shù)為1、接收表面的發(fā)射率為1、接收表面的溫度等于試驗室環(huán)境溫度。如果試驗室空間足夠大,上述假設(shè)對計算結(jié)果的影響很小。如果在受熱試件附近存在一個接收表面(例如試驗室的一個墻面),那么,應(yīng)將這個接收表面的實(shí)際發(fā)射率和實(shí)測溫度帶入上述公式中計算輻射能。
D.2.2 試件溫度的測量
應(yīng)在多個位置上測量試件的表面溫度,并將其平均值作為試件表面的計算溫度。通常熱電偶應(yīng)放置在試件的貫通熱橋上以及各非勻質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面上。固定熱電偶的方法對準(zhǔn)確地測量試件表面溫度是重要的。應(yīng)避免使用隔熱墊。對金屬材料,推薦使用銅焊或定位焊的方法固定熱電偶,或采用鉚釘/螺釘將熱電偶固定到金屬件結(jié)合處。對其他材料,熱電偶應(yīng)淺淺地嵌入材料的表面并用高溫膠固定。在測量位置熱電偶的導(dǎo)線與試件表面應(yīng)至少有100mm接觸以避免熱量流失,提高測量溫度的準(zhǔn)確性。
D.2.3 試件的發(fā)射率
大多數(shù)材料的發(fā)射率可以從參考手冊中獲得。大多數(shù)建筑材料的發(fā)射率在0.85?0.90之間。但是,玻璃和拋光金屬這類材料的發(fā)射率變化很大。在試件的發(fā)射率不能確定的情況下,建議用發(fā)射儀測定發(fā)射率。然而,應(yīng)注意某些材料在受熱期間由于表面氧化或其他原因,其發(fā)射率可能變化很大。
D.3 計算示例
試件表面溫度=540K
2) 發(fā)射率:在同一溫度下,一表面發(fā)射的輻射量與一黑體發(fā)射的輻射量的比值。
房間溫度=293K
試件發(fā)射率=0.90
試件面積=2.5m2
Qrad=2.5X0.90X1X5.67X10-8(5404-2934)=9907W
或3.96kW/m2
注意:如果面積是單位1,并且結(jié)果除以1000,那么由計算得出的輻射能單位為kW/m2。
從一個表面到另一個表面的輻射能與輻射表面的發(fā)射率2)、接收表面的發(fā)射率、輻射體的面積、方位(角因數(shù))及輻射表面與接收表面絕對溫度的4次冪之差成正比??傒椛淠躋rad(單位為瓦)由斯蒂芬-玻爾茲曼定律給出的數(shù)學(xué)關(guān)系見方程(D.1):
式中:A——輻射面積,單位為平方米(m2);
——接收表面的發(fā)射率;
——輻射表面的發(fā)射率;f——角因數(shù);
——斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù):5.67X10-8W/(m2·K4); T1——接收表面的溫度,單位為華氏度(K);T2——輻射表面的溫度,單位為華氏度(K)。
熱流計和光學(xué)儀器/紅外高溫計的設(shè)計、應(yīng)用和校準(zhǔn)運(yùn)用了這一原理。這里,如果已知表面的發(fā)射率,通過準(zhǔn)確地測量輻射體的表面溫度,就能容易并準(zhǔn)確地確定輻射能。
D.2 應(yīng)用
D.2.1 總則
9.3規(guī)定了使用輻射計測量輻射能的方法。方法中規(guī)定了輻射計的安放位置,其目的就是為了測量試件表面到“黑體”的總輻射能,“黑體”的角因數(shù)為1。因此,為了利用公式(D.1)等效地評估輻射能,合適的方法是假設(shè)角因數(shù)為1、接收表面的發(fā)射率為1、接收表面的溫度等于試驗室環(huán)境溫度。如果試驗室空間足夠大,上述假設(shè)對計算結(jié)果的影響很小。如果在受熱試件附近存在一個接收表面(例如試驗室的一個墻面),那么,應(yīng)將這個接收表面的實(shí)際發(fā)射率和實(shí)測溫度帶入上述公式中計算輻射能。
D.2.2 試件溫度的測量
應(yīng)在多個位置上測量試件的表面溫度,并將其平均值作為試件表面的計算溫度。通常熱電偶應(yīng)放置在試件的貫通熱橋上以及各非勻質(zhì)結(jié)構(gòu)的表面上。固定熱電偶的方法對準(zhǔn)確地測量試件表面溫度是重要的。應(yīng)避免使用隔熱墊。對金屬材料,推薦使用銅焊或定位焊的方法固定熱電偶,或采用鉚釘/螺釘將熱電偶固定到金屬件結(jié)合處。對其他材料,熱電偶應(yīng)淺淺地嵌入材料的表面并用高溫膠固定。在測量位置熱電偶的導(dǎo)線與試件表面應(yīng)至少有100mm接觸以避免熱量流失,提高測量溫度的準(zhǔn)確性。
D.2.3 試件的發(fā)射率
大多數(shù)材料的發(fā)射率可以從參考手冊中獲得。大多數(shù)建筑材料的發(fā)射率在0.85?0.90之間。但是,玻璃和拋光金屬這類材料的發(fā)射率變化很大。在試件的發(fā)射率不能確定的情況下,建議用發(fā)射儀測定發(fā)射率。然而,應(yīng)注意某些材料在受熱期間由于表面氧化或其他原因,其發(fā)射率可能變化很大。
D.3 計算示例
試件表面溫度=540K
2) 發(fā)射率:在同一溫度下,一表面發(fā)射的輻射量與一黑體發(fā)射的輻射量的比值。
房間溫度=293K
試件發(fā)射率=0.90
試件面積=2.5m2
Qrad=2.5X0.90X1X5.67X10-8(5404-2934)=9907W
或3.96kW/m2
注意:如果面積是單位1,并且結(jié)果除以1000,那么由計算得出的輻射能單位為kW/m2。


防火卷簾門施工及驗收
