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【摘要】本文通过分析导热系数仪的原理，针对在建筑节能保温材料检测中经常容易出现的问题，提出对其选用的相关建议，希望对今后提高监测数据的准确性的研究能够有所帮助。
【关键词】保温；建筑节能；导热系数
《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411－2007自2007年10月1日开始实施以来，对工程建设的节能工作起到了巨大的推动作用。建筑节能工程材料的质量直接影响建筑工程的节能效果，推广建筑节能材料是我国降低能源消耗、实现低碳经济循环发展的一个重要举措。节能材料检测精度受多方面因素的影响，笔者结合标准与规范及工作中积累的经验，对保温材料检测中如何提高检测结果的准确性、减少误差提出建议。
1导热系数仪器的原理及选用
目前保温材料导热系数的测量应按《绝热材料稳态热阻及有关特性的測定防护热板法和热流计法》GB10294～10295的要求进行。没有热工基础知识的人通常会认为导热系数的原理难以掌握，其实导热系数的测量原理和物理学上的欧姆定律十分相似，导热仪的测量原理可以在通过与欧姆定律的比较中轻松理解掌握。
由欧姆定律I=U/R可得：R=U/I，即电阻=电压/电流。
保温材料的热阻R=ΔT/q，即热阻=温度差/热流量。
比较以上两个公式，温度差意义上等同于电压差；电流等同于热流量；电阻和热阻意义相同。
由导热系数λ=H/R（其中，H为保温材料板厚度）可得：
λ=H/R=H·q/ΔT=H·I·U/ΔT，即为防护热板法（功率法）的计算方法；
λ=H/R=H·q/ΔT=H·f·e/ΔT，即为热流计法的计算方法，其中f为标定系数；e为热电势。
从防护热板法及热流计法计算公式可以看出，两者的差异主要在于q的获得方式上，前者是通过热功率来得到（q=IU），而后者则是通过热流计来得到（q=f·e）。
目前我国市场上使用得比较多的是基于防护热板法原理制造的导热系数仪，而基于热流计法制造的导热系数仪则大多数应用于科研院所。美国材料与试验协会等[1]对防护热板导热仪和热流计导热仪在美国、欧洲等地的使用情况进行了调研，其结果认为，防护热板法与热流计法设备的测量精度相当，但在检测用时及重复性方面后者要优于前者。笔者通过实践也认可以上观点。市级检测中心开展节能材料检测工作时，要考虑未来的检测任务多等原因，建议采购基于热流计法的导热系数测定仪。
2几种保温材料试验应注意的事项
2.1保温原材料的委托接收
节能材料采取见证取样送检制度，许多见证取样送检人员由于对保温材料不熟悉，在填写委托试验单过程中，很有可能发生诸如原材料配比值弄错、材料混淆、材料型号填错等问题，造成试验数据不满足规范要求。
聚苯颗粒保温浆料检测一般是由委托方提供颗粒、胶粉、水三种材料的配合比，笔者经常遇到委托方将材料配合比填写错误的情况，如果按此配合比，浆料甚至可能不成型，更谈不上材料参数的检测。笔者在日常检测工作中发现多起委托人员将送检材料混淆的情况，如抗裂砂浆被误贴上胶粉料的标签等。对于XPS板，由于规范对其划分为多种型号，如果送检人员对规范不熟悉，就可能发生板材型号填错的情况。如我市某施工单位工地所用XPS板为X250型，送检人员却将送检型号误写为X400型，造成了检测数据不满足规范要求的情况。
因此，保温材料委托接收时，要求委托方提供完整的型式检验报告原件或复印件，检测机构委托接收人员，要认真将委托单与型式检验报告进行比对，发现异常要及时和委托人员及监理人员沟通。
2.2测量导热系数用试块的制作及导热系数的测定
胶粉聚苯颗粒保温浆料试块的制作中，试块质量受人为因素影响很大。也就是说，同样的材料、同样的配比、不同人制作的试块，测得的数据将会不同。
胶粉聚苯颗粒保温浆料的制作要讲究方法。如果将胶粉料和聚苯颗粒与水三种材料按照配比同时配好，然后放在一起搅拌，往往容易造成最后成型的试块中仍有块状的胶粉块，造成导热系数偏高。笔者在工作实践中的做法是首先将胶粉料和水充分搅拌，搅拌至没有块状物后再放入聚苯颗粒搅拌均匀。按此程序成型的试块非常均匀，满足试验要求。
胶粉聚苯颗粒保温浆料成型脱模后养护时，试块放置处一定要平整。因为刚刚脱模的试块强度和刚度都比较低，如果放置不平整，会使其在养护期间慢慢变形，从而给测量导热系数带来极大的不方便。如果经过打磨处理后的试块仍然不能满足试验平整度的要求，将作为废品处理。这样会极大地耽误委托单位的施工进度，从而给委托单位造成经济损失，同时也
有损检测机构的信誉。
2.3网格布的检测
尽管按照标准要求的条件（如试件外加衬填，试件的两端刷胶）进行网格布的拉伸试验，但经常会出现数据是无效数据的情况，如夹具附件断裂或从网格布单边开始断裂。笔者认为有以下几点要注意：
1）拉伸夹具的接触面要能够完美的契合，平整度要好；
2）施加初始应力调整试件应力分布，确认网格布试件受力均匀后再拧紧夹具；
3）网格布两端在不涂胶的情况下，试件两端各夹于两片略长于试件宽度的橡胶垫片中，其结果是在满足试验要求的同时，还可在一定程度上提高试验速度。
笔者认为，其中最重要的是第2点，因为如果刚开始就拧紧夹具，绝大多数情况下会造成试件从单边率先断裂，造成数据无效或断裂强度低于实际值的情况。如果在试验中能够做到以上几点，网格布的丝径几乎是同时崩断的，数据离散性也小。
2.4胶粘剂、抹面胶浆、抗裂砂浆的拉伸强度检测
在进行试件的拉伸强度试验时要注意以下几点：
1）在抹抗裂砂浆、胶粘剂、抹面胶浆之前，水泥砂浆块需要浸湿。砂浆试块如果太干燥，容易造成试验过程中在水泥砂浆块与粘结剂等接触处直接剥落。
2）试件成型时规范要求用刮刀压实，如胶粘剂的检测，胶粘剂不仅要在水泥砂浆块上用刮刀压实，同时也要在膨胀聚苯板上用刮刀压实，最后将水泥砂浆块与膨胀聚苯板在胶粘剂粘结面接触压实。如果将水泥砂浆试块用胶粘剂单方面刮刀压实，然后直接按在膨胀聚苯板上，拉伸试验时往往会造成破坏界面首先发生在胶粘剂与膨胀聚苯板接触处，造成数据无效。
3）建议水泥砂浆试块做拉毛处理，但这样做可能会造成数据偏高。
2.5 XPS板热稳定性的检测
XPS板材检测的最主要项目是导热系数、压缩强度及尺寸稳定性。笔者认为检测过程中最容易出现较大误差的是尺寸稳定性检测。根据《硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》GB/T 8811－2008，尺寸稳定性检测时，经过烘箱前后需要两次测量每个试件3个不同位置的长度（L1、L2、L3）、宽度（W1、W2、W3）及5个不同点的厚度（T1、T2、T3、T4、T5）。而标准试件为100mm×100mm，试件制作时不可能真正做到完美切割，如果烘箱加热前后检测人员测量位置不在同一位置，将会对检测结果造成很大误差。为此，笔者建议，对每块XPS板烘箱加热前记录数据时应用记号笔对检测位置编号画线，烘箱加热后在规定的温湿度条件下放置规定时间后，从编号处再次读取数据，这样可极大地提高检测数据的准确性。
3结语
保温材料在实际检测过程中，每一个步骤都会影响到检测结果的最终数据。如何最大程度地提高检测精度，需要检测人员不断的学习摸索，在实践中不断提高对误差的控制能力，以最大限度地保证检测数据的准确性。
【关键词】保温；建筑节能；导热系数
《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411－2007自2007年10月1日开始实施以来，对工程建设的节能工作起到了巨大的推动作用。建筑节能工程材料的质量直接影响建筑工程的节能效果，推广建筑节能材料是我国降低能源消耗、实现低碳经济循环发展的一个重要举措。节能材料检测精度受多方面因素的影响，笔者结合标准与规范及工作中积累的经验，对保温材料检测中如何提高检测结果的准确性、减少误差提出建议。
1导热系数仪器的原理及选用
目前保温材料导热系数的测量应按《绝热材料稳态热阻及有关特性的測定防护热板法和热流计法》GB10294～10295的要求进行。没有热工基础知识的人通常会认为导热系数的原理难以掌握，其实导热系数的测量原理和物理学上的欧姆定律十分相似，导热仪的测量原理可以在通过与欧姆定律的比较中轻松理解掌握。
由欧姆定律I=U/R可得：R=U/I，即电阻=电压/电流。
保温材料的热阻R=ΔT/q，即热阻=温度差/热流量。
比较以上两个公式，温度差意义上等同于电压差；电流等同于热流量；电阻和热阻意义相同。
由导热系数λ=H/R（其中，H为保温材料板厚度）可得：
λ=H/R=H·q/ΔT=H·I·U/ΔT，即为防护热板法（功率法）的计算方法；
λ=H/R=H·q/ΔT=H·f·e/ΔT，即为热流计法的计算方法，其中f为标定系数；e为热电势。
从防护热板法及热流计法计算公式可以看出，两者的差异主要在于q的获得方式上，前者是通过热功率来得到（q=IU），而后者则是通过热流计来得到（q=f·e）。
目前我国市场上使用得比较多的是基于防护热板法原理制造的导热系数仪，而基于热流计法制造的导热系数仪则大多数应用于科研院所。美国材料与试验协会等[1]对防护热板导热仪和热流计导热仪在美国、欧洲等地的使用情况进行了调研，其结果认为，防护热板法与热流计法设备的测量精度相当，但在检测用时及重复性方面后者要优于前者。笔者通过实践也认可以上观点。市级检测中心开展节能材料检测工作时，要考虑未来的检测任务多等原因，建议采购基于热流计法的导热系数测定仪。
2几种保温材料试验应注意的事项
2.1保温原材料的委托接收
节能材料采取见证取样送检制度，许多见证取样送检人员由于对保温材料不熟悉，在填写委托试验单过程中，很有可能发生诸如原材料配比值弄错、材料混淆、材料型号填错等问题，造成试验数据不满足规范要求。
聚苯颗粒保温浆料检测一般是由委托方提供颗粒、胶粉、水三种材料的配合比，笔者经常遇到委托方将材料配合比填写错误的情况，如果按此配合比，浆料甚至可能不成型，更谈不上材料参数的检测。笔者在日常检测工作中发现多起委托人员将送检材料混淆的情况，如抗裂砂浆被误贴上胶粉料的标签等。对于XPS板，由于规范对其划分为多种型号，如果送检人员对规范不熟悉，就可能发生板材型号填错的情况。如我市某施工单位工地所用XPS板为X250型，送检人员却将送检型号误写为X400型，造成了检测数据不满足规范要求的情况。
因此，保温材料委托接收时，要求委托方提供完整的型式检验报告原件或复印件，检测机构委托接收人员，要认真将委托单与型式检验报告进行比对，发现异常要及时和委托人员及监理人员沟通。
2.2测量导热系数用试块的制作及导热系数的测定
胶粉聚苯颗粒保温浆料试块的制作中，试块质量受人为因素影响很大。也就是说，同样的材料、同样的配比、不同人制作的试块，测得的数据将会不同。
胶粉聚苯颗粒保温浆料的制作要讲究方法。如果将胶粉料和聚苯颗粒与水三种材料按照配比同时配好，然后放在一起搅拌，往往容易造成最后成型的试块中仍有块状的胶粉块，造成导热系数偏高。笔者在工作实践中的做法是首先将胶粉料和水充分搅拌，搅拌至没有块状物后再放入聚苯颗粒搅拌均匀。按此程序成型的试块非常均匀，满足试验要求。
胶粉聚苯颗粒保温浆料成型脱模后养护时，试块放置处一定要平整。因为刚刚脱模的试块强度和刚度都比较低，如果放置不平整，会使其在养护期间慢慢变形，从而给测量导热系数带来极大的不方便。如果经过打磨处理后的试块仍然不能满足试验平整度的要求，将作为废品处理。这样会极大地耽误委托单位的施工进度，从而给委托单位造成经济损失，同时也
有损检测机构的信誉。
2.3网格布的检测
尽管按照标准要求的条件（如试件外加衬填，试件的两端刷胶）进行网格布的拉伸试验，但经常会出现数据是无效数据的情况，如夹具附件断裂或从网格布单边开始断裂。笔者认为有以下几点要注意：
1）拉伸夹具的接触面要能够完美的契合，平整度要好；
2）施加初始应力调整试件应力分布，确认网格布试件受力均匀后再拧紧夹具；
3）网格布两端在不涂胶的情况下，试件两端各夹于两片略长于试件宽度的橡胶垫片中，其结果是在满足试验要求的同时，还可在一定程度上提高试验速度。
笔者认为，其中最重要的是第2点，因为如果刚开始就拧紧夹具，绝大多数情况下会造成试件从单边率先断裂，造成数据无效或断裂强度低于实际值的情况。如果在试验中能够做到以上几点，网格布的丝径几乎是同时崩断的，数据离散性也小。
2.4胶粘剂、抹面胶浆、抗裂砂浆的拉伸强度检测
在进行试件的拉伸强度试验时要注意以下几点：
1）在抹抗裂砂浆、胶粘剂、抹面胶浆之前，水泥砂浆块需要浸湿。砂浆试块如果太干燥，容易造成试验过程中在水泥砂浆块与粘结剂等接触处直接剥落。
2）试件成型时规范要求用刮刀压实，如胶粘剂的检测，胶粘剂不仅要在水泥砂浆块上用刮刀压实，同时也要在膨胀聚苯板上用刮刀压实，最后将水泥砂浆块与膨胀聚苯板在胶粘剂粘结面接触压实。如果将水泥砂浆试块用胶粘剂单方面刮刀压实，然后直接按在膨胀聚苯板上，拉伸试验时往往会造成破坏界面首先发生在胶粘剂与膨胀聚苯板接触处，造成数据无效。
3）建议水泥砂浆试块做拉毛处理，但这样做可能会造成数据偏高。
2.5 XPS板热稳定性的检测
XPS板材检测的最主要项目是导热系数、压缩强度及尺寸稳定性。笔者认为检测过程中最容易出现较大误差的是尺寸稳定性检测。根据《硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》GB/T 8811－2008，尺寸稳定性检测时，经过烘箱前后需要两次测量每个试件3个不同位置的长度（L1、L2、L3）、宽度（W1、W2、W3）及5个不同点的厚度（T1、T2、T3、T4、T5）。而标准试件为100mm×100mm，试件制作时不可能真正做到完美切割，如果烘箱加热前后检测人员测量位置不在同一位置，将会对检测结果造成很大误差。为此，笔者建议，对每块XPS板烘箱加热前记录数据时应用记号笔对检测位置编号画线，烘箱加热后在规定的温湿度条件下放置规定时间后，从编号处再次读取数据，这样可极大地提高检测数据的准确性。
3结语
保温材料在实际检测过程中，每一个步骤都会影响到检测结果的最终数据。如何最大程度地提高检测精度，需要检测人员不断的学习摸索，在实践中不断提高对误差的控制能力，以最大限度地保证检测数据的准确性。