EPS板在建筑墻體保溫性能研究

梁宏彥

（陽泉煤業(yè)集團(tuán)吉成建設(shè)工程檢測(cè)有限責(zé)任公司 山西省 045000）

1 EPS板的特點(diǎn)

（1）電絕緣性能常數(shù)：EPS的體積電阻率為4×1011Ω·m，表面電阻率為 5×1013Ω。

（2）防靜電性能：由于EPS具有導(dǎo)電性能，因此自身的靜電現(xiàn)象。

EPS板的防火性能：

（1）阻燃性能：EPS本身是有機(jī)的易燃制品，但通過對(duì)其添加阻燃劑，可以提高EPS的防火性能，達(dá)到難燃B1級(jí)保溫材料。

（2）氧指數(shù)：材料在指定的室溫與實(shí)驗(yàn)條件下，氧氣與氮?dú)饣旌蠚怏w剛好維持材料火焰燃燒的最小氧濃度。B1級(jí)氧指數(shù)OI≥30%、B2級(jí)氧指數(shù)OI≥26%。

2 EPS板的建筑保溫性能和節(jié)能效果的實(shí)證評(píng)價(jià)

2.1 案例概況

以某建筑工程為例，建筑所在地區(qū)冬季室外平均氣溫為－2.7℃，室內(nèi)平均溫度為18℃，冬季采暖計(jì)算期為145d。該公寓建筑面積為8873m2，外墻面積為6974m2。建設(shè)時(shí)擬采用EPS或XPS這兩種保溫材料。建筑節(jié)能工程總成本＝建造成本+運(yùn)營(yíng)成本+拆除成本－回收成本。建造成本和運(yùn)營(yíng)成本是影響建筑節(jié)能工程總成本的2個(gè)關(guān)鍵部分。EPS板的價(jià)格只有XPS板的50%左右。結(jié)合預(yù)算定額綜合分析，90mm厚的EPS板與50mm厚的XPS板的建造成本基本相同。

2.2 保溫性能評(píng)價(jià)

在建造成本相同的條件下，如采用EPS板作為保溫材料，則其材料厚度為90mm；如采用XPS板，則材料厚度為50mm。建筑墻體保溫材料的保溫性能以熱阻值、傳熱系數(shù)及外墻耗熱量評(píng)價(jià)。EPS保溫節(jié)能材料導(dǎo)熱系數(shù)為 0.041（W·（m·K）），XPS 保溫節(jié)能材料導(dǎo)熱系數(shù)為 0.030；EPS保溫節(jié)能材料修正系數(shù)為1.1，XPS保溫節(jié)能材料修正系數(shù)為1.1。

（1）熱阻值R

式中：

R——熱阻值，（m2·K）/W；

δ——材料的使用厚度，m；

λ——材料導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m·K）；

μ——材料的修正系數(shù)。

計(jì)算得出兩種不同厚度材料的熱阻值R分別為：EPS＝1.996（m2·K）/W，XPS＝1.515（m2·K）/W。

（2）傳熱系數(shù)K

式中：

R——材料的熱阻值，（m2·K）/W；

K——材料的傳熱系數(shù)，W/（m2·K）。

兩種不同厚度材料的傳熱系數(shù)K分別為：KEPS＝0.466W/（m2·K），KXPS＝0.601W/（m2·K）。

（3）外墻耗熱量QHq

式中：

QHq——單位時(shí)間折合到單位建筑面積上通過外墻的傳熱量（W/m2）；

tn——室內(nèi)平均溫度；

te——室外平均溫度；

εqi——外墻傳熱系數(shù)的修正系數(shù)；

Fqi——保溫外墻工程面積；A0為總的建筑面積。EPS和XPS使用條件下的熱阻值、傳熱系數(shù)及外墻耗熱量評(píng)價(jià)為：EPS：熱阻 R/1.996（（m2·K）/W）；傳熱系數(shù) K/0.466（（m2·K）/W）；外墻耗熱量 Qhq/6.823（W·m2）；

XPS：熱阻 R/1.515（（m2·K）/W）；傳熱系數(shù) K/0.601（（m2·K）/W）；外墻耗熱量 Qhq/8.800（W·m2）。

2.3 節(jié)能效果評(píng)價(jià)

（1）采暖耗煤量Qc

式中：

Qc——采暖所消耗煤量參數(shù)，kg/m2；

QHq——建筑物耗熱量參數(shù)（本案例中僅考慮外墻保溫材料的影響），W/m2；

Z——所需采暖的天數(shù)，d；

Hc——標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值，文中取8.14×103W·h/kg；

η1——室外管網(wǎng)輸送效率；

η2——鍋爐運(yùn)行效率。

（2）年耗煤費(fèi)用W

W＝PSQc（5）

式中：

W——年用煤的總費(fèi)用，元；

Qc——采暖所消耗煤量參數(shù)，kg/m2；

S——總的建筑面積，m2；

p——煤的價(jià)格，1.2元/kg。

通過以上公式能夠?qū)ㄖw工程中EPS，XPS保溫材料的耗熱量和采暖耗煤量進(jìn)行計(jì)算，從而得出兩者兩者的保溫性能情況。

EPS外墻采暖耗煤量Qc/4.766（kg·m2）；外墻耗熱量年耗煤費(fèi)用/50746 元；外墻耗熱量 Qhq/6.823（W·m2）；

XPS：外墻采暖耗煤量Qc/6.147（kg·m2）；外墻耗熱量年耗煤費(fèi)用/65451 元；外墻耗熱量 Qhq/8.800（W·m2）。

3 結(jié)語

發(fā)泡聚苯乙烯，又稱可發(fā)性聚苯乙烯簡(jiǎn)稱EPS，是由苯乙烯懸浮聚合，再加入發(fā)泡劑而制得。具有相對(duì)密度小、熱導(dǎo)率低、吸水性小、耐沖擊振動(dòng)、減振、隔音隔熱等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地用于建筑保溫材料等領(lǐng)域。

[1]湯義勇.EPS與XPS板燃燒性能試驗(yàn)研究[J].低溫建筑技術(shù)，2013，35（03）：8～10.

[2]姜峰林.EPS板材料特性及其巖土工程應(yīng)用概述[J].廣東建材，2011，27（06）：149～151.