建筑節(jié)能材料專業(yè)技術(shù)性能及檢測方法

1、建筑節(jié)能材料技術(shù)性能及檢測方法一、概述建筑節(jié)能的技術(shù)途徑可以分解成三個方面，即提高圍護(hù)結(jié) 構(gòu)（外墻、屋蓋、不采暖樓梯間墻、首層地板等）保溫隔熱能 力，增加門窗的熱阻、氣密性，提高空調(diào)、采暖設(shè)備的能效比。原則是保證相同室內(nèi)熱環(huán)境，節(jié)能不能以失去熱舒適度為 代價。上述介紹途徑中空調(diào)、采暖設(shè)備為工業(yè)產(chǎn)品、技術(shù)含量高， 檢測設(shè)備比較專業(yè)且復(fù)雜，一般在建筑工程安裝施工中較少進(jìn) 行控制復(fù)檢，只檢查是否有合格證書、檢驗(yàn)報告等證明其質(zhì)量 的技術(shù)文件，施工時只檢查安裝質(zhì)量，重點(diǎn)介紹圍護(hù)結(jié)構(gòu)。 二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的節(jié)能技術(shù)措施、產(chǎn)品及要求1、提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋蓋、不采暖樓梯間墻、首層地 板等）保溫隔熱能力的技術(shù)

2、措施。通俗形象地講就是給建筑穿鞋、穿衣、戴帽、戴口罩，就 是給圍護(hù)結(jié)構(gòu)加上一層絕熱材料， 屋蓋的做法大家比較熟悉了， 首層地板的做法也比較簡單，這里不細(xì)講，主要介紹墻體的節(jié) 能技術(shù)措施，按照絕熱材料層所處的位置來劃分可以分為五種 系統(tǒng)：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾芯復(fù)合保溫、自保溫、復(fù) 合保溫等。2、各系統(tǒng)推薦做法及系統(tǒng)用材料2.1 外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)定義： 設(shè)置在外墻內(nèi)側(cè)， 由保溫層、 保護(hù)層和固定材料 （膠粘劑、固定件等）構(gòu)成，起保溫隔熱、防護(hù)和裝飾 的構(gòu)造系統(tǒng)。在外墻的內(nèi)表面設(shè)置保溫層，起到保溫作用，該系統(tǒng)推薦 的做法。2.1.1 膠粉聚苯顆粒外墻內(nèi)保溫系統(tǒng) 定義：設(shè)置在外墻內(nèi)側(cè)，由界面層，膠

3、粉聚苯顆粒保溫層， 抗裂保護(hù)層構(gòu)成，起保溫隔熱、防護(hù)和裝飾作用的 構(gòu)造系統(tǒng)。材料：界面砂漿保溫漿料（膠粉料、聚苯顆粒） 抗裂劑、抗裂砂漿。耐堿網(wǎng)布抗裂柔性膩?zhàn)印⑼苛?mm2.1.2 增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板內(nèi)保溫系統(tǒng) 定義：在外墻內(nèi)基層面上用粘結(jié)石膏粘貼聚苯板，抹 厚粉刷石膏，并用兩層玻纖網(wǎng)布增強(qiáng)，再做飾面層 構(gòu)成的外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)。材料：粘結(jié)石膏EPS 板粉刷石膏耐水膩?zhàn)油苛?.1.3 鋼絲網(wǎng)架聚苯板內(nèi)保溫系統(tǒng) 定義：是由鋼絲方格平網(wǎng)與聚苯板通過斜插腹絲（腹絲不 穿透 EPS 板）與鋼絲方格平網(wǎng)焊接，使鋼絲網(wǎng)、腹 絲與 EPS 板復(fù)合成一塊整板； 通過錨栓或者預(yù)埋鋼 筋等機(jī)械方法與外墻內(nèi)表面固定，表

4、面為水泥砂漿 抹灰層（貼一層耐堿網(wǎng)布）和飾面層的一種保溫系 統(tǒng)。材料：鋼絲網(wǎng)架聚苯板（腹絲不穿透聚苯板）抗裂砂漿耐堿網(wǎng)布抗裂柔性膩?zhàn)?.2 外墻外保溫系統(tǒng)定義： 設(shè)置在外墻外側(cè)， 由保溫層， 保護(hù)層和固定材料 （膠 粘劑、固定件等）構(gòu)成，起保溫隔熱、防護(hù)和裝飾 的構(gòu)造系統(tǒng)。2.2.1 聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng) 定義：置于建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系統(tǒng)，由粘結(jié)層，EPS 保溫層，抗裂保護(hù)層構(gòu)成，起保溫隔熱，防護(hù) 和裝飾作用的構(gòu)造系統(tǒng)。材料：膠粘劑EPS 板抹面膠漿耐堿網(wǎng)布涂料、2.2.2 膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng) 定義：置于建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系統(tǒng)，是由界面 層、膠粉 EPS 顆粒保溫層、

5、保護(hù)層構(gòu)成。起保溫隔 熱、防護(hù)和裝飾的構(gòu)造系統(tǒng)。材料：界面砂漿膠粉聚苯顆?？沽焉皾{耐堿網(wǎng)布彈性底涂柔性耐水賦子涂料2.2.3 現(xiàn)澆混凝土斜嵌入式鋼絲網(wǎng)架聚苯板外墻外保溫系 統(tǒng)（簡稱現(xiàn)澆有網(wǎng)聚苯板外保溫系統(tǒng)）定義：置于全現(xiàn)澆混凝土建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系 統(tǒng)，由斜嵌入式鋼絲網(wǎng)架聚苯板保溫層，抗裂砂漿 找平層，保護(hù)層構(gòu)成，起保溫隔熱，防護(hù)和裝飾作 用的構(gòu)造系統(tǒng)。材料：斜嵌入式鋼絲網(wǎng)架 EPS 板抗裂砂漿抹面膠漿耐堿網(wǎng)布柔性耐水膩?zhàn)油苛?.2.4 現(xiàn)澆混凝土有槽聚苯板外墻外保溫系統(tǒng) （簡稱現(xiàn)澆無 網(wǎng)聚苯板外保溫系統(tǒng)）定義：置于全現(xiàn)澆混凝土建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系 統(tǒng)，由有槽 EPS 板保溫層

6、，保護(hù)層構(gòu)成，起保溫隔 熱、防護(hù)和裝飾作用的構(gòu)造系統(tǒng)。材料：有槽聚苯板錨栓抹面膠漿耐堿網(wǎng)布彈性底涂柔性耐水膩?zhàn)油苛蠙C(jī)械固定鋼絲網(wǎng)架聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)2.2.5 置于建筑物外墻外側(cè)的保溫及飾面系統(tǒng)， 由腹絲非穿 透型鋼絲網(wǎng)架 EPS 板，為保溫層通過錨栓或者預(yù)埋鋼筋等機(jī)械 方法與外墻外表面固定，抗裂砂漿找平層、保護(hù)層構(gòu)成，起保 溫隔熱、防護(hù)和裝飾作用的構(gòu)造系統(tǒng)。材料：鋼絲網(wǎng)架聚苯板（腹絲不穿透型 EPS 板）抗裂砂漿耐堿網(wǎng)布柔性耐水膩?zhàn)油苛?.3 夾芯復(fù)合保溫2.3.1 輕質(zhì)夾芯墻板（不承重、承自重） 由飾面保護(hù)層、絕熱層復(fù)合預(yù)制而成的具有保溫隔熱裝飾 等功能，做為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用的輕型復(fù)合板。一

7、般由隔汽材料、保溫材料、裝修材料組成。 品種：金屬面聚苯乙烯泡沫塑料（巖棉、聚氨酯）夾芯板。2.3.2 鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板（有條件承重） （夾芯層可 以是珍珠巖制品， 巖棉制品、 水泥聚苯，可見 DBJ04-237-2005 鋼絲網(wǎng)架水泥復(fù)合夾芯板、免拆模板體系）2.3.3 夾芯復(fù)合墻砌筑體系（可承重） 特點(diǎn)：將絕熱材料設(shè)置在墻體的內(nèi)、外兩部分墻體之間，外側(cè)墻體為被覆層（一般 612cm厚），內(nèi)側(cè)墻體為承重結(jié)構(gòu) 層（一般2437cm厚），空腔填充保溫絕熱材料構(gòu)成保溫層。材料：普通砼小型空心砌塊，裝飾砌塊、絕熱材料2.4 自保溫做法根據(jù)不同的氣候條件、建筑參數(shù)，選擇單一材料做為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，即可

8、以達(dá)到要求的工程做法選用的材料：加氣砼、多孔磚、空心磚、空心砌塊2.5 復(fù)合保溫上述做法的組合例如：?；⒅楸厣皾{內(nèi)外抹 加氣砼上再做保溫 框架結(jié)構(gòu)澆注砼時在模板內(nèi)置鋼絲網(wǎng)架聚苯板、填充部分 為加氣砼自保溫等3、 各系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法3.1 絕熱材料 定義：用于減少結(jié)構(gòu)物與環(huán)境熱交換的一種功能材料。密度小于 400kg/m 3、350kg/m 3、 入 <0.12w/m- k<0.174w/mk分類：根據(jù)孔結(jié)構(gòu)可以分為：多孔材料纖維狀多孔材料 顆粒狀松散填充材料細(xì)胞狀多孔材料內(nèi)部連通的多孔材料均勻多孔材料均質(zhì)材料 有關(guān)性能與材料內(nèi)部位置無關(guān)，但可以隨時間、方向、溫度變非

9、均質(zhì)材料 有關(guān)性質(zhì)隨材料內(nèi)部位置改變的材料衡量絕熱材料性能優(yōu)劣的物理量是導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù) 絕熱材料多數(shù)為均質(zhì)材料所以可以測試導(dǎo)熱系數(shù)，在各產(chǎn) 品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上都有具體的技術(shù)要求。墻體為非均質(zhì)材料，有關(guān)性質(zhì)隨材料內(nèi)部位置不同而會改 變。所以要進(jìn)行傳熱系數(shù)的側(cè)試，有關(guān)的設(shè)計依據(jù)及節(jié)能的過 程控制指標(biāo)也是以熱阻或傳熱系數(shù)來表述的。導(dǎo)熱系數(shù)的定義及其影響因素。 定義：導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率）是指在穩(wěn)定傳熱條件下， 1m 厚 的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（k,C）在1小時內(nèi)通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米度w/m K，此處的K可用C 代替）。影響因素 : 材料的組成結(jié)構(gòu)：非晶體結(jié)構(gòu)，密度較低的材料，導(dǎo)

10、熱系數(shù)較小，作為保溫絕熱材料，一般都是固體、氣體并存的， 需要考核其結(jié)構(gòu)形式，固相連續(xù)而氣相不連續(xù)的材料，固體導(dǎo) 熱系數(shù)對有效導(dǎo)系數(shù)的影響大， 固體不連續(xù)而氣相連續(xù)的材料， 氣體的導(dǎo)熱系數(shù)對有效導(dǎo)熱系數(shù)的影響大。通常，氣體直徑愈 小，氣孔中氣體分子的活動受到限制，材料的導(dǎo)熱系數(shù)也越小， 當(dāng)氣體的直徑小于氣體分子的平均自由程時，保溫保冷材料的 導(dǎo)熱系數(shù)就會大大減小。例如，充氣硅膠是一種含有 400 埃左 右微氣孔的氧化硅粉末，當(dāng)它作為填充材料使用時，其導(dǎo)熱系 數(shù)為0.0030.004kcal/mh C,對于纖維保溫保冷材料，一般纖維越細(xì)其導(dǎo)熱系數(shù)也越小因此，材料的技術(shù)要求中，就會有密度，纖維直徑

11、之類的 技術(shù)要求，其間接地反映了材料的導(dǎo)熱系數(shù)，但是也應(yīng)注意， 同樣的密度和纖維直徑，因其結(jié)構(gòu)的不一致，導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值 也是會有很大差別的。 固相和氣相的材質(zhì)： 固相和氣相的材質(zhì)對保溫保冷材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響很大， 一般是固、氣相導(dǎo)熱系數(shù)之比越小越好，普通保溫保冷材料的 氣孔中所包含的氣體為空氣，其導(dǎo)熱系數(shù)低于一般固體材料的 導(dǎo)熱系數(shù)，所以，人們常常選用導(dǎo)熱系數(shù)小的無機(jī)非金屬材料 或有機(jī)材料來制作保溫材料。如 PU 選擇選擇某種氟化物為發(fā)泡劑，在其封閉微孔中包 含 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 極 小 的 CHCl 3 氣 體 ( 其 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 為 0.0072kcal/m hC)因此這種材料的導(dǎo)熱系數(shù)

12、(0.0208kcal/m h C). 表觀密度小，氣孔率大的材料導(dǎo)熱系數(shù)小，除纖維類材料外，導(dǎo)熱系數(shù)一般都隨表觀密度的增大而增大。 溫度：一般情況下，溫度升高，導(dǎo)熱系數(shù)增加 濕度：影響絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的重要因素為濕度即含水 率，在上述影響因素中多由材質(zhì)和工藝過程決定，只有這一條 與環(huán)境使用過程聯(lián)系緊密，有文章可做。由于水的導(dǎo)熱系數(shù)約為空氣的 25 倍，冰的更大。（凈態(tài)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)0 C時，入=0.023w/m K，水入=0.58w/m K，冰入=2.20w/m K）所以，絕熱材料吸水后，導(dǎo)熱 系數(shù)會大幅度增加，研究表明，某導(dǎo)熱系數(shù)為0.03kcal/ m h C的材料，吸水 1%后，導(dǎo)熱系

13、數(shù)提高 25% ，繼續(xù)增大含水率達(dá) 百分之幾，則其導(dǎo)熱系數(shù)可以增大數(shù)倍。如果絕熱材料中含有 大量的開口連通氣孔，則水會在毛細(xì)管力的作用下滲透到材料 的其他部位，危害更大。傳熱系數(shù)、傳熱阻的定義。 傳熱系數(shù)以往稱總傳熱系數(shù)，國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范統(tǒng)一定名 為傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù) k 值是指在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu) 兩側(cè)空氣溫差為 1 度（ k,C）， 1 小時內(nèi)通過 1 平方米面積傳遞 的熱量，單位是瓦/平方米度（w/m2 k,此處k可用C代替）。傳熱阻以往稱總熱阻，現(xiàn)統(tǒng)一定名為傳熱阻。 導(dǎo)熱系數(shù)的定義：材料導(dǎo)熱特征的一個物理指指標(biāo)、數(shù)值 上等于熱流密度除以負(fù)溫度梯度，熱流密度：垂直于熱流方向 的單位

14、面積的熱流量： W/m 2, g=d $/dA啟一g 弓gra dT傳熱系數(shù)、傳熱阻的定義傳熱的一般概念 系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)的值不隨時間變化的狀態(tài)稱為穩(wěn)定狀態(tài)，反 之則為非穩(wěn)定狀態(tài)，按一定的時間間隔重復(fù)，不受初始狀態(tài)的 影響稱為周期狀態(tài)，逐漸由初始狀態(tài)過渡到穩(wěn)定狀態(tài)或周期狀態(tài)稱為過渡狀態(tài)。熱傳導(dǎo)：由溫度差引起的構(gòu)件內(nèi)部微粒運(yùn)動產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn) 移過程。熱對流：因流體內(nèi)部各部分相對位移引起的熱量轉(zhuǎn)移過程。 熱輻射：由于物體的溫度使物體表面發(fā)射電磁波的熱量轉(zhuǎn) 移過程，熱輻射的波長主要在 0.1100 pm之間。傳熱：由熱傳導(dǎo)、熱對流或熱輻射以及它們共同作用引起 的能量傳輸過程。測試方法：根據(jù)上述介紹過的原理

15、、概念、決定了測試過 程，分為兩類：一是實(shí)驗(yàn)室熱工測試，二是現(xiàn)場測試，物理量 可以為導(dǎo)熱系數(shù)和傳熱系數(shù)。1 ）導(dǎo)熱系數(shù)：應(yīng)采用穩(wěn)態(tài)法，這類方法有防護(hù)熱板法，熱 流計法及適用于管殼和散粒狀材料的圓管法，圓球法，為了縮 短試驗(yàn)時間還有熱線法和熱脈沖法，我個人認(rèn)為熱線法、熱脈 沖法這兩種非穩(wěn)態(tài)法可以用于企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量控制，不要用于 檢驗(yàn)鑒定。2）熱阻、傳熱系數(shù)應(yīng)采用穩(wěn)態(tài)法、標(biāo)定和防護(hù)熱箱法。 這幾種方法都是穩(wěn)態(tài)的，其要求就是實(shí)驗(yàn)人為造就的穩(wěn)態(tài)環(huán)境，初始狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所經(jīng)歷的過渡狀態(tài)的時間與試件 狀態(tài)，環(huán)境條件，設(shè)備能力等有關(guān)。3）現(xiàn)場傳熱系數(shù)的測定， 一般認(rèn)為現(xiàn)場構(gòu)筑物建筑構(gòu)件條件不一，難以獲及穩(wěn)

16、態(tài)的傳熱測試條件，所以一般采用的是周 期狀態(tài)，并且要求在溫度梯度存在，傳熱方向恒定的條件下測 試。試件制作：不同的試驗(yàn)儀器，不同的材料試件的制作方法 不同，根據(jù)儀器要求排除對材料構(gòu)件的影響因素或降至最小， 例如保持絕干狀態(tài)、選擇平均溫度、界面狀態(tài)等等。其它性能：強(qiáng)度（壓、拉、形變、破壞） 表觀密度、燃燒性能、吸水、憎水、尺寸穩(wěn)定性3.2 粘結(jié)固定材料此類材料的作用主要是將絕熱材料層和防護(hù)層固定在墻體 上，要求安全、耐久。安全是以粘結(jié)強(qiáng)度來控制。耐久的考核辦法是浸水后，粘結(jié)強(qiáng)度的保留值。試驗(yàn)儀器、萬能試驗(yàn)機(jī)、要求量程小、控速、選擇不同的 試件卡具可以完成抗拉、壓剪、拉拔試驗(yàn)、與經(jīng)常做的力學(xué)試 驗(yàn)相同，可操作時間等性能也是由力學(xué)性能制定的。涉及到的材料：粘結(jié)劑、錨栓、粘結(jié)砂