防護(hù)熱板法檢測建筑節(jié)能保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)及應(yīng)用研究

1、. 防護(hù)熱板法檢測建筑節(jié)能保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的應(yīng)用研究摘 要：根據(jù)建筑節(jié)能保溫材料在建筑工程中的應(yīng)用，結(jié)合建筑節(jié)能檢測的實(shí)際情況，對(duì)防護(hù)熱板法測試導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行分析研究，利用參比板對(duì)測試系統(tǒng)進(jìn)行綜合性能檢查及標(biāo)定，確保測試結(jié)果有效、準(zhǔn)確。 關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能保溫材料；導(dǎo)熱系數(shù)；防護(hù)熱板法；參比板建筑節(jié)能是我國節(jié)能工作中一個(gè)非常重要的方面。建筑新技術(shù)、新材料的推廣、應(yīng)用對(duì)建筑節(jié)能的推動(dòng)至關(guān)重要。為此，廣東省在2011年7月1號(hào)頒布廣東省民用建筑節(jié)能條例，以此推動(dòng)建筑節(jié)能工作的進(jìn)程。條例將建筑節(jié)能列為建設(shè)工程竣工驗(yàn)收的一項(xiàng)重要內(nèi)容，表彰獎(jiǎng)勵(lì)在建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料和新產(chǎn)品的研發(fā)、推廣、應(yīng)用。 1、建筑節(jié)

2、能保溫材料的應(yīng)用 在建筑工程中，用于控制室內(nèi)熱量外流的材料稱為保溫材料，防止室外熱量進(jìn)入的材料稱為隔熱材料，兩種材料均利于節(jié)能，并廣泛用于墻體及屋面工程。常用的墻體及圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能保溫材料主要有蒸壓加氣混凝土砌塊、蒸壓泡沫混凝土砌塊、建筑保溫砂漿、膠粉聚苯顆粒外墻保溫系統(tǒng)等，絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(xps)及絕熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料主要用于屋面節(jié)能工程。導(dǎo)熱系數(shù)是節(jié)能保溫材料主要的技術(shù)指標(biāo)，工程中使用的材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。表1為常用建筑節(jié)能保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的技術(shù)指標(biāo)。材料名稱蒸壓加氣混凝土砌塊蒸壓泡沫混凝土砌塊建筑保溫砂漿膠粉聚苯顆粒外墻保溫系統(tǒng)絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(x

3、ps)絕熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(類)b07b08b11b12導(dǎo)熱系數(shù)w/m.k0.180.200.480.650.0850.0700.0600.0300.026 平均溫度 252525252525252523 2、防護(hù)熱板法裝置的原理及防護(hù)熱板法的應(yīng)用 為測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)采用防護(hù)熱板法，采用的儀器設(shè)備為sk-dr300r型平板導(dǎo)熱儀，該設(shè)備為雙試件式，測試過程中只需測量尺寸、溫度和電功率。 1）設(shè)備原理在穩(wěn)態(tài)條件下，在只有平行表面的均勻板狀試件內(nèi)，建立類似于以兩個(gè)平行的溫度均勻的平面為界的無限大平板中的一維均勻熱流密度。 2）測試對(duì)試件的要求 試件厚度應(yīng)是實(shí)際使用的厚度或大于能給出被測材料熱

4、性質(zhì)最小厚度，試件的最小厚度受接觸熱阻的限制，厚度過小將導(dǎo)致試件與熱板、冷板的熱阻分布不均。試件的最大厚度受平板導(dǎo)熱儀的限制。經(jīng)評(píng)估試件厚度合適的范圍為2045mm。試件的邊長標(biāo)準(zhǔn)尺寸為30cm，邊長小于30cm的試件可能不代表整個(gè)材料的性質(zhì)。由于該平板導(dǎo)熱儀為雙試件式，要求試件厚度和結(jié)構(gòu)均勻一致、表面平整、平行度好。試件的含濕量也會(huì)影響其傳熱性質(zhì)，試件必需放置干燥器或通風(fēng)的烘箱里并調(diào)節(jié)到恒定的質(zhì)量。 3）測試平均溫度及溫差對(duì)結(jié)果的影響 采用防護(hù)熱板法，測試平均溫度接近室溫時(shí)，測量傳熱性質(zhì)的準(zhǔn)確度較高，通常能達(dá)到2，根據(jù)此特性，常用建筑節(jié)能保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的技術(shù)指標(biāo)所給出的平均溫度為接近室溫的

5、溫度。在給定的平均溫度下，以不同的溫差測量導(dǎo)熱系數(shù)其結(jié)果應(yīng)與溫差無關(guān)。在實(shí)際測量中，由于熱阻或熱導(dǎo)率經(jīng)常是試件兩側(cè)的函數(shù)，所有傳熱過程的程度與兩側(cè)的溫差有關(guān)，使用典型的溫度差在一定溫差范圍內(nèi)測定是合理的，為使溫差的測量誤差最小，溫差最小為10-20k。 4）電功率對(duì)測試結(jié)果的影響 輸入功率的變化引起熱板表面溫度波動(dòng)或變化，在相同的測試條件下，設(shè)備電功率越大，電流系數(shù)越大，試件所測得導(dǎo)熱系數(shù)越高，調(diào)節(jié)并維持合適的輸入功率，才能保持測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和重復(fù)性。 3、參比板標(biāo)定及綜合性能檢查 新的防護(hù)熱板裝置，必須進(jìn)行各項(xiàng)校核后才能投入正常使用。由于計(jì)量部門在校準(zhǔn)時(shí)僅局限于校準(zhǔn)裝置冷板、熱板溫度，并不

6、能完全反映整個(gè)系統(tǒng)測試水平，同時(shí)由于存在系統(tǒng)誤差，為了保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度和重復(fù)性，至少應(yīng)對(duì)曾在國家認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定過熱性質(zhì)穩(wěn)定的材料進(jìn)行測定。絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)參比板是國家發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)樣品，專用于標(biāo)定防護(hù)熱板裝置，該樣品材料為特種工藝中堿玻璃，導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的方程式：t2.21841031.1869104t (t試件平均溫度 k；t導(dǎo)熱系數(shù)w/m.k) 根據(jù)防護(hù)熱板法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測定，表2為參比板在兩個(gè)典型的平均溫度下導(dǎo)熱系數(shù)。 平均溫度 23232525 測試溫差 22222020冷板溫度 12121515熱板溫度 34343535 實(shí)測參比板導(dǎo)熱系數(shù)w/m.k0.03240.03230.0

7、3350.0328 參比板導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值w/m.k0.032910.032910.033150.03315 與標(biāo)準(zhǔn)值相比的相對(duì)誤差1.551.851.061.06電流系數(shù)6.474表2中兩個(gè)典型的平均溫度是根據(jù)常用建筑節(jié)能保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)技術(shù)指標(biāo)所給出的平均溫度值，根據(jù)防護(hù)熱板裝置的特性確定冷板溫度、熱板溫度及測試溫差，通過多次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品測定，該防護(hù)熱板裝置電流系數(shù)設(shè)定為6.474時(shí)，其實(shí)測參比板導(dǎo)熱系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值相比的相對(duì)誤差較小。防護(hù)熱板裝置經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)樣品各項(xiàng)校核、成功比對(duì)后，在測定其它保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，也能保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。 4、結(jié) 語 近年來，各級(jí)主管部門越來越重視建筑節(jié)能工作，建筑節(jié)能材料在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)由于建筑節(jié)能材料產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，監(jiān)督檢測部門也加大監(jiān)督檢測的力度，對(duì)節(jié)能材料產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)控。防護(hù)熱板法目前是測定絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)最主要的檢測方法，防護(hù)熱板裝置經(jīng)過綜合性能檢查及標(biāo)定、校核后，其測試結(jié)果有效、準(zhǔn)確。隨著建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料和新產(chǎn)品的研發(fā)、推廣、應(yīng)用，結(jié)合建筑節(jié)能檢測的實(shí)際情況，分析研究具有可操作性和普遍適用性的檢測方法，使該項(xiàng)檢測技術(shù)得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。 參考文獻(xiàn)1絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定 防護(hù)熱板法 gb/t10294-2008.2廣東省建筑節(jié)能工程施