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摘要:保温材料是近年来发展速度较快的一种新型复合材料,具有诸多的优点,其热传导性能也成为业界人士重点关注的焦点。本文结合笔者多年的实践经验,重点探讨了保温材料在不同环境温湿度下导热系数的测量,并针对测量结果进行探讨,以供类似研究参考。
关键词:保温材料;温湿度;导热系数;绝热性能
随着我国社会经济建设步伐的加快,城市建筑行业得到充分的发展,建筑工程项目数量日益增加,与此同时,建筑能耗也与工业能耗、交通能耗并列成为我国三大能耗大户,开展建筑节能工作对于能耗的节约、生态环境的建设及经济的发展都具有重要的意义。保温材料作为应用较为广泛的一种新型材料,具有其它建筑材料无法比拟的优点,是降低建筑能耗的有效举措。而导热系数是评定保温材料热传导性能的重要指标,保温材料的导热系数越小,其绝热性能就越好。但在实际工程中,材料的导热系数容易受到环境温度及湿度变化的影响,导致材料的无法发挥出正常的保温效果。因此,保温材料导热系数的测定愈加成为业界人士关注的焦点。本文通过瞬态热桥法測量保温材料在不同环境温湿度下的导热系数,希望对提高保温材料的绝热性能有所帮助。
1 几种保温材料在不同环境温湿度下导热系数的测量
1.1 材料在同一温度、不同湿度导热系数下的测量
选用吸湿性材料SRM1450c、非吸湿性材料挤塑板、泡沫板及玻璃材料,分将它们放在恒温恒湿箱中进行测量。测量方法如下:先将一块材料的内表面上切一个可以放进温湿度计的槽(这样可以监控到材料内部的温、湿度,从而消除环境温、湿度与材料内部不一致的影响),然后将核心加热片放在两块材料中间,将其置于恒温恒湿箱中,温度设定在60℃,相对湿度设定在50%,恒温恒湿24h以上,开始测量时关掉加湿器,温度依然控制在60℃,这样材料的湿度会逐渐降低,每隔0.5h读取一次数据,即可得到同一温度下各种材料的导热系数随湿度的变化。
为了使实验结论更有说服力,采用相对法,以挤塑板作为标准板,对玻璃材料进行了不同湿度下导热系数的测量。由图4可见,不同相对湿度下,玻璃板导热系数的最大相对偏差仅为2.2%
1.2 材料在同一湿度、不同温度导热系数下的测量
将SRM1450c置于恒温恒湿箱中,将其环境相对湿度控制在35%,温度分别设定在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃,在每一个温度点恒温4~5h后进行测量,得到的数据结果见表5。
从图5中可见,SRM1450c材料的导热系数随温度升高而增加,拟合计算得到导热系数随温度上升的斜率为10-4量级,这与SRM1450c材料的说明书中的1.0859×10-4吻合。
2 结论
通过探讨保温材料在不同环境温湿度下导热系数的测量工作,笔者总结出以下几点结论:①环境温度对保温材料的导热系数具有较大的影响,一般是导热系数随温度的升高而升高;②环境相对湿度对非吸湿性材料的导热系数影响比较小,可忽略不计;③在相同的温度条件下,环境相对湿度对吸湿性材料的导热系数有较大的影响,一般来说是湿度越大,材料的导热系数就越大。
参考文献
[1] 彭建楹;石爱菊.保温材料导热系数检测结果测量不确定度评定[J].城市建设理论研究.2013年第14期
[2] 张苏保.建筑保温材料导热系数的在线测量[J].物理测试.2009年第05期
关键词:保温材料;温湿度;导热系数;绝热性能
随着我国社会经济建设步伐的加快,城市建筑行业得到充分的发展,建筑工程项目数量日益增加,与此同时,建筑能耗也与工业能耗、交通能耗并列成为我国三大能耗大户,开展建筑节能工作对于能耗的节约、生态环境的建设及经济的发展都具有重要的意义。保温材料作为应用较为广泛的一种新型材料,具有其它建筑材料无法比拟的优点,是降低建筑能耗的有效举措。而导热系数是评定保温材料热传导性能的重要指标,保温材料的导热系数越小,其绝热性能就越好。但在实际工程中,材料的导热系数容易受到环境温度及湿度变化的影响,导致材料的无法发挥出正常的保温效果。因此,保温材料导热系数的测定愈加成为业界人士关注的焦点。本文通过瞬态热桥法測量保温材料在不同环境温湿度下的导热系数,希望对提高保温材料的绝热性能有所帮助。
1 几种保温材料在不同环境温湿度下导热系数的测量
1.1 材料在同一温度、不同湿度导热系数下的测量
选用吸湿性材料SRM1450c、非吸湿性材料挤塑板、泡沫板及玻璃材料,分将它们放在恒温恒湿箱中进行测量。测量方法如下:先将一块材料的内表面上切一个可以放进温湿度计的槽(这样可以监控到材料内部的温、湿度,从而消除环境温、湿度与材料内部不一致的影响),然后将核心加热片放在两块材料中间,将其置于恒温恒湿箱中,温度设定在60℃,相对湿度设定在50%,恒温恒湿24h以上,开始测量时关掉加湿器,温度依然控制在60℃,这样材料的湿度会逐渐降低,每隔0.5h读取一次数据,即可得到同一温度下各种材料的导热系数随湿度的变化。
为了使实验结论更有说服力,采用相对法,以挤塑板作为标准板,对玻璃材料进行了不同湿度下导热系数的测量。由图4可见,不同相对湿度下,玻璃板导热系数的最大相对偏差仅为2.2%
1.2 材料在同一湿度、不同温度导热系数下的测量
将SRM1450c置于恒温恒湿箱中,将其环境相对湿度控制在35%,温度分别设定在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃,在每一个温度点恒温4~5h后进行测量,得到的数据结果见表5。
从图5中可见,SRM1450c材料的导热系数随温度升高而增加,拟合计算得到导热系数随温度上升的斜率为10-4量级,这与SRM1450c材料的说明书中的1.0859×10-4吻合。
2 结论
通过探讨保温材料在不同环境温湿度下导热系数的测量工作,笔者总结出以下几点结论:①环境温度对保温材料的导热系数具有较大的影响,一般是导热系数随温度的升高而升高;②环境相对湿度对非吸湿性材料的导热系数影响比较小,可忽略不计;③在相同的温度条件下,环境相对湿度对吸湿性材料的导热系数有较大的影响,一般来说是湿度越大,材料的导热系数就越大。
参考文献
[1] 彭建楹;石爱菊.保温材料导热系数检测结果测量不确定度评定[J].城市建设理论研究.2013年第14期
[2] 张苏保.建筑保温材料导热系数的在线测量[J].物理测试.2009年第05期