建筑保温材料及构件热工性能的检测方法..

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双试件法设备简单说来,就是采用在主加热 板的两侧各设置一块相同试样,进行材料导热系 数测试的方法。
与单平板法设备相比,两者的区别在于:
首先,由于双试件设备采用了两块试件,这 就使得双试件设备避免使用了单试件设备中主加 热板背后的背护热板,从而避免了主加热板向背 护热板的传热问题,从这个角度看有利于提高设 备的测量精度。
(4)对于常规材料,应在实验结束前对其测量结果做一个 基本判断(其中,密度是一个重要参考因素),如果出现 意外结果,则应及时查找各方面原因。 (5)对于非常规材料,应在实验前根据材料的密度,以及 与其相似材料的一些性能等参数做参考,粗估材料的导热 系数,从而设定合理的温度范围,有利于缩短测量过程并 得到更为准确的测量结果。 (6)仪器的冷热板表面不宜覆盖其他材料(一般是促进冷 热板与试件的接触);如果采用这种方式,应做好与之相 关的校准工作。
• GB/T 10295-2008 《绝热材料稳态热阻及有关特 性的测定 热流计法》
通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度, 从而获得材料的导热系数。
• 本文以防护热板法( GB/T 10294方法)中的单 试件法为例来重点介绍,然后将双平板法、热流 计法与单平板法的不同之处做简略的介绍。 • 首先介绍一下仪器设备的原理,示意图如下:
建筑节能材料常用术语及定义:
导热系数(λ ) W/(m·K) 在稳态条件下,1m厚物体,两侧表面温差为1k, 1s内通过1m2面积传过的热量。 导热系数值越小,材料的绝热(保温)性能越 好。 热阻(R ) m2·K/W 在稳定状态下,与热流方向垂直的物体两表面 温度差除以热流密度。 对于均质材料层,热阻R值可由厚度和导热系 数计算 R=δ /λ 对于非均质墙体构造(如空心砌块墙体、复 合墙体),热阻R值取决于具体构造。
• 仪器重点:
– ①试件两侧温度计量准确; – ②试件热侧加热功率计量准确; – ③试件温度和侧向护热板、背向护热板要保持 高度一致。 事实上,为了达到上述目的,对仪器的要 求是方方面面的,如:测试元件的精度、测温 点的布置、控制系统的灵活,甚至包括仪器的 机械加工精度等等,这些都会对仪器的测量结 果产生影响。
建筑保温材料及构件热工性能的 检测方法
2011.06.16
中国建筑科学研究院
(建筑物理研究所) (国家建筑节能质量监督检验中心) (国家建筑工程质量监督检验中心)
近年来,建筑节能工作在我国的发展十分迅 速,建筑节能形势也越来越好。但据统计,全国 节能建筑发展水平仍然参差不齐,建筑用能浪费 仍相当严重,节能潜力还未充分发挥。全国每年 新建城乡建筑的建筑中80%以上是高耗能建筑。 相同条件下,我国建筑平均使用能耗远远高于发 达国家;同时伴随着村镇建筑用能的逐步提高, 我国的建筑节能工作任重而道远。
传热阻(RO) (m2·K)/W 传热系数的倒数;数值上为物体两侧环境温 度差除以热流密度。 传热阻 RO=Ri+R+Re (举例)在计算外墙传热阻时,取Ri=0.11, Re=0.04 传热系数(K) W/(m2·K) 稳态条件下,围护结构两侧空气温差为1K, 1s内通过1 m2面积传递的热量。 传热系数K K=1/RO
使用过程的一些基本注意事项
(1)试件冷热面温度差的设定要按照相关标准或其他规定 进行,对于普通绝热材料,不宜将冷热面温差设定在10K 以下,极端情况也不应低于5K,否则不易保持测试的准确 性。 (2)对于软质保温材料,在保证夹紧的同时还要避免过度 压缩试件,防止改变试件的热工性能而影响测量结果。 (3)对于硬质材料,要避免仪器的冷热板与试件之间产生 空气间隙,采用导热良好的膏体材料排出缝隙间的空气是 一个好办法。
• 对于仪器开发人员来说,如何提高仪器自身的测 量精度是研究的重点。 • 但对于节能检测人员来说,仪器的内部因素不是 关注的重点,如何更好地使用仪器设备则才是重 要的关注点。
测试达到平衡的判断
( 1 )一般凭经验确定测量间隔。对于泡沫塑料等轻质试件 可取30分钟,对于较厚重试件取1小时。 (2)当连续四组读数给出的热阻值的差别不超过±1%,并 且不是单调地朝一个方向改变时即表示达到夹紧力。一般说 来, 试件越不平所需的夹紧力应越大,试件越硬所需的夹紧力 越大。 (10)设备测量区的防护罩对试件的测量影响大小因不 同测试温度条件和不同试件而不同,建议不要放弃防 护罩的使用。 (11)测试时设备的大环境温度尽量保持稳定。
双试件(平板法)设备与单试件 (平板法)设备的对比
• 建筑本体节能(相对系统节能)检测中最 重要的两个参数 ——材料的导热系数 ——围护结构的传热系数 本文通过结合相关标准的方法对以上 两个参数的测量做一些基础性的讨论。
一、材料的导热系数测量相关标准
• GB/T 10294-2008 《绝热材料稳态热阻及有关特 性的测定 防护热板法》
通过计量被测试件的两侧温度和热侧的加热功率,从 而获得材料的导热系数。
要实现建筑物本体节能(相对建筑系统节 能),离不开建筑保温材料及其构件。 为了指导建筑节能设计,提供确切可靠的建 筑材料热物理性能数据,同时为了有效监督建筑 节能施工,确保最终建筑体的节能可靠性,因此 对建筑材料及其构件进行准确的节能检测非常重 要。
针对日益广泛的建筑节能检测工作,本文主 要介绍与之相关的主要国家标准和行业标准,把 其中比较常用、比较关键的问题讨论一下。通过 相互交流与磋商,把与建筑节能检测相关的一些 基本问题阐述清楚,为更好地开展节能检测做一 些力所能及的工作。
(7)试件热阻不能太小。 其中,标准建议要大于0.1(m2·K)/W。 潜台词:试件不能太薄;试件的导热系数不能太大。 注意问题:同时试件不能太厚,否则在有限的测量尺寸 下,试件越厚会导致测量温度场偏离一维稳态传热的程 度越大,而一维稳态传热是测试的理论基础,必须得 到保证才能确保测量的准确性。 (8)试件厚度对测量有较大影响,对于 300mm×300mm尺寸的设备,比较理想的试件厚度为 20 mm~30mm,一般不要超过10 mm~50mm的范围。
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