《中國“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出,要加強建筑節(jié)能和綠色建筑的發(fā)展,推動建筑行業(yè)的轉型升級,為實現(xiàn)我國碳達峰、碳中和目標作出積極貢獻。為此,建筑的設計和施工需要使用高質量的保溫材料,以提高建筑的能源利用效率,達成節(jié)能減排的目標。導熱系數(shù)是評估保溫材料性能的關鍵指標,是建筑外墻保溫材料選取的主要依據(jù)。
熱流法導熱儀是測定保溫材料導熱系數(shù)的主要儀器,測試原理為將樣品放置于上下兩塊溫控板之間,施加恒定的溫差,并用熱流計測量穩(wěn)定狀態(tài)下通過樣品的熱流。熱流Ф的大小取決于樣品的導熱系數(shù)λ、樣品厚度?x、冷熱板溫差?T、傳熱面積A等因素。根據(jù)傅里葉公式,當達到熱平衡時,導熱系數(shù)λ可通過以下公式計算得出:
杭州之量科技有限公司開發(fā)的熱流法導熱儀 HFM 510A能夠準確、高效地測定樣品導熱系數(shù),符合GB/T 10295-2008、DIN EN 12664、EN 12667和JIS A1412等標準。本文將以三種典型的建筑保溫材料為例,介紹熱流法導熱儀 HFM 510A的使用方法與測試能力。
一、樣品準備
1.1 擠塑聚苯乙烯(XPS)板
擠塑聚苯乙烯(XPS)板是一種由聚苯乙烯樹脂及其他添加劑通過擠壓工藝制成的,具有連續(xù)均勻表層和閉孔蜂窩結構的高性能板材。憑借其優(yōu)異的保溫性能和抗壓強度,XPS板被廣泛應用于建筑墻體、屋面、地面、機場跑道和高速鐵路路基等系統(tǒng)中。
1.2 真空絕熱(VIP)板
真空絕熱(VIP)板由填充芯材與真空保護表層復合而成,能夠有效避免空氣對流引起的熱傳遞,具有密度小、導熱系數(shù)低等優(yōu)點,是高效隔熱的理想選擇,廣泛應用于外墻保溫系統(tǒng)、冷庫和冰箱的隔熱層等部位。
1.3 熱固復合聚苯乙烯泡沫保溫(TEPS)板
熱固復合聚苯乙烯泡沫保溫(TEPS)板以硅酸鹽水泥為主要膠凝材料,加入聚苯乙烯泡沫顆粒、纖維和添加劑,具有優(yōu)異的防火性能和保溫性能,廣泛應用于建筑墻體、屋面和地面保溫系統(tǒng)。
二、測試條件
三、測試步驟
1. 樣品準備:尺寸要求為長300mm,寬300mm,高(5~100)mm。樣品上下表面坡度不可超過5°,理論導熱系數(shù)值需在(0.002~1)W/(m·K)范圍內。
2. 儀器準備:開啟儀器,升起爐門和托盤,將樣品放入,降下托盤。確認樣品被托盤壓緊后,降下爐門。
3. 參數(shù)設置:設置實驗參數(shù),包括實驗名、操作者、項目名稱、樣品信息、測試點、控制選項等。完成參數(shù)設置后,開始實驗。
4. 結果記錄:實驗結束后,查看測試結果,記錄導熱系數(shù)λ的數(shù)值。
四、測試結果
基于高精度的測量,熱流法導熱儀 HFM 510A還支持測試結果的圖表化顯示,幫助實驗人員直觀分析實驗結果,從而提高實驗效率,以VIP板為例:
五、結論
1. 從測試結果可以看出,TEPS板的導熱系數(shù)最高,其次是XPS板,VIP板的導熱系數(shù)zui低,表現(xiàn)出you秀的保溫性能;
2. 對于上述3種樣品測試,熱流法導熱儀 HFM 510A均展現(xiàn)出良好的測量精度,尤其是對于XPS板和TEPS板,其重復性均在0.5%以內;
3. 由于VIP板表面凹凸不平,影響了樣品厚度?x的準確測定,從而導致導熱系數(shù)測試結果的重復性較低。為了確保測試結果的穩(wěn)定與準確,在實驗過程中應盡量提高樣品表面的平整度。
六、儀器推薦
熱流法導熱儀 HFM 510A基于穩(wěn)態(tài)熱流計法原理研制,高精度測量(0.002~2)W/(m·K)導熱系數(shù)范圍的氣凝膠、陶瓷纖維、擠塑聚苯乙烯等各類保溫材料。該儀器具備自動升降熱板、自動力載荷、自動測厚、自動控溫、自動升降爐門等功能。歡迎聯(lián)系我們,了解更多技術亮點、參數(shù)規(guī)格及應用案例。
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