德和泡沫玻璃在工程應(yīng)用中熱工性能變化

陳精健

通過研究德和泡沫玻璃在工程應(yīng)用中熱工性的變化，得到更精準(zhǔn)的修正系數(shù)，以滿足日漸提高的熱工和節(jié)能計算精度要求，使該產(chǎn)品得到更好的推廣和應(yīng)用。

泡沫玻璃的獨特結(jié)構(gòu)造就了其優(yōu)異性能，其主要特點是具有良好的物理、化學(xué)穩(wěn)定性，強(qiáng)度高，不易變形，吸水率低，耐腐蝕性強(qiáng)，耐紫外線及熱輻射性好，高溫不分解，低溫不變質(zhì)，不氧化，不燃燒，防火性能優(yōu)良。本文以德和泡沫玻璃的熱工性能變化為研究對象進(jìn)行系統(tǒng)的測試研究。

測試原理及裝置

測試原理。本課題使用的測試設(shè)備為符合GB/T 10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護(hù)熱板法》技術(shù)要求的導(dǎo)熱系數(shù)測定儀。在穩(wěn)態(tài)條件下，防護(hù)熱板裝置的中心計量區(qū)域內(nèi)，在具有平行表面的均勻板狀試件中，建立類似于以兩個平行勻溫平板為界的無限大平板中存在的一維恒定熱流。該設(shè)備采用微機(jī)自動控制系統(tǒng)，具有試驗過程自動控制、自動完成數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)報表等優(yōu)點，智能化程度高。

測試裝置。導(dǎo)熱系數(shù)測定儀由微機(jī)自動控制系統(tǒng)、計量加熱單元、冷板單元、防護(hù)單元、外防護(hù)單元、測量系統(tǒng)、制冷機(jī)構(gòu)、位移測量系統(tǒng)等組成。

測試過程

為了準(zhǔn)確的確定泡沫玻璃在不同環(huán)境下的熱導(dǎo)系數(shù)變化，根據(jù)不同的環(huán)境變化進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計測試。具體的測試數(shù)據(jù)如下：

泡沫玻璃試樣采用塑料薄膜密封后對導(dǎo)熱系數(shù)的影響，測試結(jié)果表明，塑料薄膜檢測試樣的導(dǎo)熱系數(shù)無影響，但是泡沫玻璃試樣在80%濕度條件下養(yǎng)護(hù)96h后的導(dǎo)熱系數(shù)測試數(shù)據(jù)見表1所示：

泡沫玻璃熱導(dǎo)系數(shù)與環(huán)境的關(guān)系

導(dǎo)熱系數(shù)與濕度的關(guān)系。由于水的導(dǎo)熱系數(shù)比靜態(tài)空氣的導(dǎo)熱系大得多，保溫材料的吸水率越大，則相應(yīng)的保溫材料導(dǎo)熱系越大。但是由于泡沫玻璃的特性使其自身的吸水率很小，所以空氣的濕度變化對泡沫玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)影響很小。

假定泡沫玻璃外墻外保溫系統(tǒng)在開裂的情況下，以48h浸水為模擬條件，德和4種型號泡沫玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)最大變化率2.40%。

導(dǎo)熱系數(shù)與拼接縫的關(guān)系。保溫材料的拼接縫對整個保溫系統(tǒng)的熱工性能有一定的影響，如果拼接縫較大，而且沒有做相應(yīng)的處理，則會在保溫材料的拼接處形成熱橋。泡沫玻璃在工程應(yīng)用都是以緊密拼接方式連接，以泡沫玻璃試樣的中心線進(jìn)行十字切割形成的切割縫作為模擬工程上的拼接縫，導(dǎo)熱系數(shù)的最大變化率為1.38%

導(dǎo)熱系修正系數(shù)的確定

通過前述的實驗數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，可以得到如下結(jié)論：浙江德和Ⅰ型泡沫玻璃在溫度、濕度以及拼接縫外部因素影響下的導(dǎo)熱系數(shù)變化最大值為+3.61%，建議導(dǎo)熱系數(shù)修正值取1.04；浙江德和Ⅱ型泡沫玻璃在溫度、濕度以及拼接縫外部因素影響下的導(dǎo)熱系數(shù)變化最大值為+3.89%，建議導(dǎo)熱系數(shù)修正值取1.04；

浙江德和Ⅲ型泡沫玻璃在溫度、濕度以及拼接縫外部因素影響下的導(dǎo)熱系數(shù)變化最大值為+3.29%，建議導(dǎo)熱系數(shù)修正值取1.04；浙江德和Ⅳ型泡沫玻璃在溫度、濕度以及拼接縫外部因素影響下的導(dǎo)熱系數(shù)變化最大值為+2.61%，建議導(dǎo)熱系數(shù)修正值取1.03。