德和泡沫玻璃在工程應(yīng)用中熱工性能變化

陳精健

通過(guò)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(mǎn)足日漸提高的熱工和節(jié)能計(jì)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(dú)特結(jié)構(gòu)造就了其優(yōu)異性能，其主要特點(diǎn)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(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試研究。

測(cè)試原理及裝置

測(cè)試原理。本課題使用的測(cè)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(cè)定防護(hù)熱板法》技術(shù)要求的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀。在穩(wěn)態(tài)條件下，防護(hù)熱板裝置的中心計(jì)量區(qū)域內(nèi)，在具有平行表面的均勻板狀試件中，建立類(lèi)似于以?xún)蓚€(gè)平行勻溫平板為界的無(wú)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(dòng)控制系統(tǒng)，具有試驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)控制、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)報(bào)表等優(yōu)點(diǎn)，智能化程度高。

測(cè)試裝置。導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀由微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)量加熱單元、冷板單元、防護(hù)單元、外防護(hù)單元、測(cè)量系統(tǒng)、制冷機(jī)構(gòu)、位移測(cè)量系統(tǒng)等組成。

測(cè)試過(guò)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(jì)測(cè)試。具體的測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

泡沫玻璃試樣采用塑料薄膜密封后對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響，測(cè)試結(jié)果表明，塑料薄膜檢測(cè)試樣的導(dǎo)熱系數(shù)無(wú)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(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)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(duì)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(kāi)裂的情況下，以48h浸水為模擬條件，德和4種型號(hào)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(duì)整個(gè)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(méi)有做相應(yīng)的處理，則會(huì)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(guò)前述的實(shí)驗(yàn)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。