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目前,能源短缺已成为全世界人民共同关注的问题,建筑的节能效果直接取决于节能材料的产品质量。建筑节能直接关系到我国的资源战略、可持续发展和环境保护,是建筑业的一项重要、紧迫而又艰巨的任务,其中节能材料检测成为确保建筑节能的质量、实现节能目标的一个至关重要的方面。保温材料质量的好坏,是影响外墙保温节能效果的决定性因素。
1.选用合理的节能建筑材料
一般来说,常用的建筑节能材料大致分为三大类,即建筑节能外墙保温隔热材料、建筑节能主墙体材料和建筑节能门窗材料。
1.1建筑节能外墙保温隔热材料
建筑节能外墙保温隔热材料主要包括硅酸钙绝热制品、矿物棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料、耐火纤维、胶粉聚苯颗粒保温材料和玻璃棉等,这些材料固化后均具有热工性能佳、和易性好、密度小、热导率低等特点,不仅有抗压、抗震和应对大水、明火、强力的效果,更可有效解决裂痕难题。
胶粉聚苯颗粒保温材料、无机轻集料保温材料热工性能好,具有良好的耐候性,它突破了传统保温砂浆内保温的局限,现在也已得到大力的普及,目前我国大部分夏热冬冷地区的外墙保温多采用这二种材料。
1.2建筑节能主墙体材料
新型节能墙体材料主要包括砖、块、板等,如粉煤灰及矿渣砖、混凝土空心砌块、EPS砌块、加气混凝土砌块、轻质板材、复合板材、模网混凝土等,它们普遍具有构造灵活、施工便捷、总造价低、节能效果显著等优点。
1.3建筑节能门窗材料
建筑节能门窗材料主要包括玻璃、门窗框扇材料等。
玻璃性能对窗的节能性能影响最大,而玻璃又包括热反射膜玻璃、中空玻璃和低辐射镀膜玻璃:其中,热反射膜玻璃具有较高的热反射性和光学控制性,其隔音性能、保温隔热性能、透光折减系数稍次于中空玻璃,对可见光具有良好的反射吸收能力,但不允许远红外光透过,所以能减少太阳光向室内的传递,保持室内温度的稳定性;中空玻璃是通过填充干燥剂由多片玻璃的铝框或塑胶条隔开、周边密封而成,它应用广泛,目前是实现门窗节能的重要材料,其热导率较低,具有较好的保温性能和采光性能,在特殊条件下的隔热性能优于一般混凝土墙;低辐射镀膜玻璃又称Low-E玻璃,其特点是对可见光具有良好的通透性,同时能阻挠红外线的辐射,夏热冬冷地区,选用合适的低辐射膜玻璃,寒冷时可减少室内热辐射的外泄,降低取暖能耗,炎热时可控制室外热辐射的传入,节省制冷费用,而在严寒及寒冷地区,选用高透光低辐射膜玻璃,可以有效阻止室内中红外波辐射,无反射光污染,对太阳辐射中的近红外波也具有高穿透性,降低传热系数,提高阳光得热系数,从而降低取暖能源消耗。
另外,门窗框扇材料分为塑钢型材、塑铝型材和玻璃钢型材。其中,塑钢型材比重轻、耐腐蚀、热导率低、隔声、防震、保温性能好、在严寒和高温地区使用有效;塑铝型材弯曲模量高、寒热性能好、不易产生结露,适宜大尺寸窗及高风压场合,在严寒和高温地区使用也很普遍;玻璃钢型材窗体尺寸稳定、热导率低、耐腐蚀、气密性和隔热性能好,适用于严寒和高温地区,节能效果显著。
2.建筑节能检测分析
2.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成,施工时加水搅拌均匀后喷在基层墙面上,很快会形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料导热系数试件尺寸为300mm×300mm×30mm,干密度、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。
2.2胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。做法如下:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处,静置7d后将试件取出并侧面放置24h,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥,然后于試验条件下放置24h后进行试验。
2.3导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。试验过程中我们发现如下几个影响试验结果的因素。《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化。因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度;或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度;然后将试件置于平板导热仪中,通过夹紧后厚度调节,反推知夹紧力基本达到要求,然后进行试验。
我国的建筑能耗占国家能耗的30%左右,我国每年建成的建筑面积是16-19亿平方米,如果按照现在的能耗发展速度,到2020年建筑能耗需要10亿吨以上的各种能源支持。在能源日趋紧张的当今世界,建筑节能迫在眉睫。大力推广使用建筑节能材料,是实现建筑节能目标的关键举措。而确保建筑节能材料的节能质量,是建筑材料检测工作的重点也是难点。因此作为建筑材料检测人员,要加强学习,不断提高检测技术水平,确保建筑节能材料的节能质量,为实现建筑节能目标作出贡献。
参考文献:
[1]郭伟.关于建筑节能材料检测的几个问题的探讨[J].江西建材.2007(4).
[2]刘志芳,董长锋,孙永良.建筑节能材料检测中的几点问题与探讨[J].工程质量.2007(4).
[3]施川燕.浅谈建筑节能材料检测应注意的问题[J].建筑节能.2008(12).
[4]李剑喜,卢琦.新型建筑节能材料在工程中的应用及质量控制[J].科技信息.2009(5).
1.选用合理的节能建筑材料
一般来说,常用的建筑节能材料大致分为三大类,即建筑节能外墙保温隔热材料、建筑节能主墙体材料和建筑节能门窗材料。
1.1建筑节能外墙保温隔热材料
建筑节能外墙保温隔热材料主要包括硅酸钙绝热制品、矿物棉、膨胀珍珠岩、泡沫塑料、耐火纤维、胶粉聚苯颗粒保温材料和玻璃棉等,这些材料固化后均具有热工性能佳、和易性好、密度小、热导率低等特点,不仅有抗压、抗震和应对大水、明火、强力的效果,更可有效解决裂痕难题。
胶粉聚苯颗粒保温材料、无机轻集料保温材料热工性能好,具有良好的耐候性,它突破了传统保温砂浆内保温的局限,现在也已得到大力的普及,目前我国大部分夏热冬冷地区的外墙保温多采用这二种材料。
1.2建筑节能主墙体材料
新型节能墙体材料主要包括砖、块、板等,如粉煤灰及矿渣砖、混凝土空心砌块、EPS砌块、加气混凝土砌块、轻质板材、复合板材、模网混凝土等,它们普遍具有构造灵活、施工便捷、总造价低、节能效果显著等优点。
1.3建筑节能门窗材料
建筑节能门窗材料主要包括玻璃、门窗框扇材料等。
玻璃性能对窗的节能性能影响最大,而玻璃又包括热反射膜玻璃、中空玻璃和低辐射镀膜玻璃:其中,热反射膜玻璃具有较高的热反射性和光学控制性,其隔音性能、保温隔热性能、透光折减系数稍次于中空玻璃,对可见光具有良好的反射吸收能力,但不允许远红外光透过,所以能减少太阳光向室内的传递,保持室内温度的稳定性;中空玻璃是通过填充干燥剂由多片玻璃的铝框或塑胶条隔开、周边密封而成,它应用广泛,目前是实现门窗节能的重要材料,其热导率较低,具有较好的保温性能和采光性能,在特殊条件下的隔热性能优于一般混凝土墙;低辐射镀膜玻璃又称Low-E玻璃,其特点是对可见光具有良好的通透性,同时能阻挠红外线的辐射,夏热冬冷地区,选用合适的低辐射膜玻璃,寒冷时可减少室内热辐射的外泄,降低取暖能耗,炎热时可控制室外热辐射的传入,节省制冷费用,而在严寒及寒冷地区,选用高透光低辐射膜玻璃,可以有效阻止室内中红外波辐射,无反射光污染,对太阳辐射中的近红外波也具有高穿透性,降低传热系数,提高阳光得热系数,从而降低取暖能源消耗。
另外,门窗框扇材料分为塑钢型材、塑铝型材和玻璃钢型材。其中,塑钢型材比重轻、耐腐蚀、热导率低、隔声、防震、保温性能好、在严寒和高温地区使用有效;塑铝型材弯曲模量高、寒热性能好、不易产生结露,适宜大尺寸窗及高风压场合,在严寒和高温地区使用也很普遍;玻璃钢型材窗体尺寸稳定、热导率低、耐腐蚀、气密性和隔热性能好,适用于严寒和高温地区,节能效果显著。
2.建筑节能检测分析
2.1胶粉聚苯颗粒保温浆料检测
胶粉聚苯颗粒保温浆料由胶粉料和聚苯颗粒组成,施工时加水搅拌均匀后喷在基层墙面上,很快会形成保温层,其保温性能和力学性能都与干密度密切相关。胶粉聚苯颗粒保温浆料导热系数试件尺寸为300mm×300mm×30mm,干密度、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。
2.2胶粘剂、抹面胶浆检测
在国家建筑工程行业标准《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149-2003中,对胶粘剂、抹面胶浆的浸水拉伸粘结强度试验是引用标准《陶瓷墙地砖胶粘剂》JG/T547-1994的养护条件和《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的试验方法。做法如下:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处,静置7d后将试件取出并侧面放置24h,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥,然后于試验条件下放置24h后进行试验。
2.3导热系数检测的影响因素
导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,其物理意义为:在稳态传热条件下,当其两侧温差为1℃时,在单位时间内通过单位面积的热量。测量材料导热系数的方法主要分为稳态法和非稳态法,依据国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB10294-88(以下简称《标准》)。我们采用基于稳态法的平板导热系数测定仪测定材料的导热系数。试验过程中我们发现如下几个影响试验结果的因素。《标准》指出,平板导热仪应配备可施加恒定压紧力的装置,以改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时,施加的压力一般不大于2.5kPa。但实际情况是,目前多数仪器均不配备可显示恒定压紧力的装置,试验者无从判断夹紧力大小。夹紧力不同,则导致试件尤其是可压缩试件测定状态的厚度不同,给试验结果带来误差。依据《标准》,由于热膨胀和冷、热板的夹紧力,试件的厚度可能在变化。因此,建议在实际的试验温度和压力下测量试件厚度;或在装置之外,重现试验条件下试件所受压力,测量其厚度。对于可压缩试件(如半硬质玻璃棉板或矿棉板),为了减少误差,采用厚度反控制夹紧力的方法,即先将样品置于压力机上,施加规范规定的夹紧力,记录该夹紧力时试件的厚度;然后将试件置于平板导热仪中,通过夹紧后厚度调节,反推知夹紧力基本达到要求,然后进行试验。
我国的建筑能耗占国家能耗的30%左右,我国每年建成的建筑面积是16-19亿平方米,如果按照现在的能耗发展速度,到2020年建筑能耗需要10亿吨以上的各种能源支持。在能源日趋紧张的当今世界,建筑节能迫在眉睫。大力推广使用建筑节能材料,是实现建筑节能目标的关键举措。而确保建筑节能材料的节能质量,是建筑材料检测工作的重点也是难点。因此作为建筑材料检测人员,要加强学习,不断提高检测技术水平,确保建筑节能材料的节能质量,为实现建筑节能目标作出贡献。
参考文献:
[1]郭伟.关于建筑节能材料检测的几个问题的探讨[J].江西建材.2007(4).
[2]刘志芳,董长锋,孙永良.建筑节能材料检测中的几点问题与探讨[J].工程质量.2007(4).
[3]施川燕.浅谈建筑节能材料检测应注意的问题[J].建筑节能.2008(12).
[4]李剑喜,卢琦.新型建筑节能材料在工程中的应用及质量控制[J].科技信息.2009(5).