摘 要:能源短缺是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的軟肋,建筑節(jié)能是解決能源短缺的重要途徑,而建筑材料的產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系到建筑節(jié)能的效果。建筑節(jié)能材料檢測(cè)是一個(gè)系統(tǒng)的工程,其涉及到的內(nèi)容十分廣泛。本文對(duì)常用保溫材料檢測(cè)中容易忽視的狀態(tài)調(diào)節(jié)作了一些描述,對(duì)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)的影響因素作了介紹以及探討了保溫材料的密度檢測(cè)。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能 材料檢測(cè) 導(dǎo)熱系數(shù)
能源短缺是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的軟肋,資料顯示2012年我國(guó)資源能源消費(fèi)總量達(dá)到31.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,比2011年增長(zhǎng)7.1%。其中,建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的30%,其中最主要的是采暖能耗以及空調(diào)能耗,占到20%;而這30%還僅僅是建筑在建造和使用過(guò)程中消耗的能源比例,如果再加上建材在生產(chǎn)過(guò)程中耗掉的能源(占全社會(huì)總能耗的16.7%),和建筑相關(guān)的能源約占到社會(huì)總能耗社會(huì)總能耗的一半[1],消耗能源約15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)是我國(guó)當(dāng)前的基本國(guó)策,建筑節(jié)能是現(xiàn)代建筑建設(shè)發(fā)展的方向。伴隨著建筑節(jié)能工作的逐漸展開(kāi),建筑節(jié)能檢測(cè)是確保建筑節(jié)能效果、實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)一個(gè)至關(guān)重要的方面。
1 常見(jiàn)建筑節(jié)能保溫材料
建筑節(jié)能檢測(cè)從檢測(cè)場(chǎng)合來(lái)分有實(shí)驗(yàn)室材料檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩部分,其中實(shí)驗(yàn)室材料主要包括外墻節(jié)能工程、外門(mén)窗(幕墻)節(jié)能工程以及屋面節(jié)能工程,常用的節(jié)能材料主要包括:
(1)蒸壓加氣混凝土砌塊:是目前我國(guó)外墻材料當(dāng)中運(yùn)用最廣泛的一種新型墻體材料,具有質(zhì)量輕、保溫效果好、造價(jià)低的特點(diǎn),單一材料墻體即可達(dá)到節(jié)能50%的目標(biāo);目前應(yīng)用最多的是A5.0、B07級(jí)別的砌塊。
(2)保溫砂漿:主要有膠粉聚苯顆粒保溫和無(wú)機(jī);⒅楸厣皾{(I型和II型)。
(3)擠塑聚苯板:分為絕熱用擠塑乙烯泡沫塑料板(XPS板)和絕熱用模塑乙烯泡沫塑料板(EPS板),絕熱性能好、密度輕,其中XPS板廣泛應(yīng)用于屋面工程的保溫當(dāng)中。
(4)柔性泡沫橡塑絕熱制品:因?yàn)橹饕鳛槔淠、冷凍水管的保溫材料,所以不僅在導(dǎo)熱系數(shù)上對(duì)材料有要求,而且在吸水率上也有要求。
(5)絕熱用玻璃棉及其制品:應(yīng)用較多的是玻璃棉板。
2 常見(jiàn)建筑節(jié)能材料的檢測(cè)
2.1 樣品的狀態(tài)調(diào)節(jié)
所謂樣品的狀態(tài)調(diào)節(jié)是為使樣品或試樣達(dá)到溫度和濕度的平衡狀態(tài)所進(jìn)行的一種或多種操作,其原理為把試樣暴露在規(guī)定的狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境或溫度中,那么試樣與狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境或溫度之間即可達(dá)到可再現(xiàn)的溫度和或含濕量平衡的狀態(tài)。在測(cè)定保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)時(shí),在測(cè)定試件質(zhì)量后,必須把試件放在干燥器或通風(fēng)的烘箱里,以對(duì)材料適宜的溫度將試件調(diào)節(jié)到恒定的質(zhì)量。表1給出了幾種常見(jiàn)保溫材料狀態(tài)調(diào)節(jié)的方法。
2.2 導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)
導(dǎo)熱系數(shù)是評(píng)價(jià)保溫材料絕熱性能的主要技術(shù)依據(jù),其物理意義為:在穩(wěn)態(tài)傳熱條件下,當(dāng)其兩側(cè)溫差為1 ℃時(shí),在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量,目前通常采用基于穩(wěn)態(tài)法的雙試件平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定材料的導(dǎo)熱系數(shù)。筆者曾對(duì)某一橡塑保溫材料在同一條件下連續(xù)檢測(cè)4次的導(dǎo)熱系數(shù)值(平均溫度40℃),檢測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)值分別為 0.0417 w/m·k,0.0398 w/m·k,0.0404 w/m·k,0.0398 w/m,第一次檢測(cè)值不符合國(guó)標(biāo)GB/T17794-2008表3導(dǎo)熱系數(shù)值規(guī)定。筆者認(rèn)為,橡塑保溫材料在第一次檢測(cè)時(shí)濕度較大,導(dǎo)致材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大,保溫性能下降。另外,材料的分子結(jié)構(gòu)及其化學(xué)成分、材料的表觀密度、溫度、松散材料的粒度、熱流方向等都會(huì)對(duì)材料的導(dǎo)熱系數(shù)造成影響,在熱工計(jì)算中必需要考慮這個(gè)問(wèn)題。
2.3 密度的檢測(cè)
材料的密度是指單位體積的材料重量,對(duì)于不同的材料可以劃分為表觀密度、干密度等,是影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的重要因素之一。由于氣相的導(dǎo)熱系數(shù)通常要小于固相的導(dǎo)熱系數(shù),所以保溫材料都具有很大的氣孔率,即很小的密度。一般情況下,增大氣孔率或減少表觀密度都能夠降低材料的導(dǎo)熱系數(shù)。要指出的是,絕熱材料的主要傳熱方式是導(dǎo)熱,即形成氣泡的固體殼以及殼內(nèi)氣體的導(dǎo)熱,但是在材料導(dǎo)熱的同時(shí),還存在另一種傳熱方式即輻射換熱。絕熱材料的傳熱是導(dǎo)熱與輻射換熱共同作用的結(jié)果,當(dāng)絕熱材料的密度減小到某一數(shù)值之后,導(dǎo)熱系數(shù)的減少值與輻射換熱量的增大值相比,后者效果更為明顯,就整個(gè)材料保溫性能而言是下降的。
3 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)是能源短缺國(guó)家,建筑節(jié)能是我國(guó)一項(xiàng)戰(zhàn)略國(guó)策。伴隨著建筑節(jié)能檢測(cè)工作的展開(kāi),常用保溫材料的檢測(cè)成為確保建筑節(jié)能質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的一個(gè)至關(guān)重要的方面。筆者介紹了目前常用的建筑節(jié)能保溫材料,對(duì)樣品的狀態(tài)調(diào)節(jié)、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)、密度檢測(cè)等作了基本介紹,希望能對(duì)建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)有所貢獻(xiàn)。以上是筆者在日常學(xué)習(xí)工作中總結(jié)出來(lái)的一些心得,對(duì)建筑節(jié)能材料的研究還有待進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)
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