應(yīng)用案例 | XPS、VIP、TEPS三種典型建筑保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試

《中國(guó)“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，要加強(qiáng)建筑節(jié)能和綠色建筑的發(fā)展，推動(dòng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)作出積極貢獻(xiàn)。為此，建筑的設(shè)計(jì)和施工需要使用高質(zhì)量的保溫材料，以提高建筑的能源利用效率，達(dá)成節(jié)能減排的目標(biāo)。導(dǎo)熱系數(shù)是評(píng)估保溫材料性能的關(guān)鍵指標(biāo)，是建筑外墻保溫材料選取的主要依據(jù)。

熱流法導(dǎo)熱儀是測(cè)定保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要儀器，測(cè)試原理為將樣品放置于上下兩塊溫控板之間，施加恒定的溫差，并用熱流計(jì)測(cè)量穩(wěn)定狀態(tài)下通過樣品的熱流。熱流Ф的大小取決于樣品的導(dǎo)熱系數(shù)λ、樣品厚度?x、冷熱板溫差?T、傳熱面積A等因素。根據(jù)傅里葉公式，當(dāng)達(dá)到熱平衡時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)λ可通過以下公式計(jì)算得出：

杭州之量科技有限公司開發(fā)的熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 510A能夠準(zhǔn)確、高效地測(cè)定樣品導(dǎo)熱系數(shù)，符合GB/T 10295-2008、DIN EN 12664、EN 12667和JIS A1412等標(biāo)準(zhǔn)。本文將以三種典型的建筑保溫材料為例，介紹熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 510A的使用方法與測(cè)試能力。

一、樣品準(zhǔn)備

1.1 擠塑聚苯乙烯（XPS）板

擠塑聚苯乙烯（XPS）板是一種由聚苯乙烯樹脂及其他添加劑通過擠壓工藝制成的，具有連續(xù)均勻表層和閉孔蜂窩結(jié)構(gòu)的高性能板材。憑借其優(yōu)異的保溫性能和抗壓強(qiáng)度，XPS板被廣泛應(yīng)用于建筑墻體、屋面、地面、機(jī)場(chǎng)跑道和高速鐵路路基等系統(tǒng)中。

1.2 真空絕熱（VIP）板

真空絕熱（VIP）板由填充芯材與真空保護(hù)表層復(fù)合而成，能夠有效避免空氣對(duì)流引起的熱傳遞，具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，是高效隔熱的理想選擇，廣泛應(yīng)用于外墻保溫系統(tǒng)、冷庫(kù)和冰箱的隔熱層等部位。

1.3 熱固復(fù)合聚苯乙烯泡沫保溫（TEPS）板

熱固復(fù)合聚苯乙烯泡沫保溫（TEPS）板以硅酸鹽水泥為主要膠凝材料，加入聚苯乙烯泡沫顆粒、纖維和添加劑，具有優(yōu)異的防火性能和保溫性能，廣泛應(yīng)用于建筑墻體、屋面和地面保溫系統(tǒng)。

二、測(cè)試條件

三、測(cè)試步驟

1. 樣品準(zhǔn)備：尺寸要求為長(zhǎng)300mm，寬300mm，高(5~100)mm。樣品上下表面坡度不可超過5°，理論導(dǎo)熱系數(shù)值需在(0.002~1)W/(m·K)范圍內(nèi)。

2. 儀器準(zhǔn)備：開啟儀器，升起爐門和托盤，將樣品放入，降下托盤。確認(rèn)樣品被托盤壓緊后，降下爐門。

3. 參數(shù)設(shè)置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)，包括實(shí)驗(yàn)名、操作者、項(xiàng)目名稱、樣品信息、測(cè)試點(diǎn)、控制選項(xiàng)等。完成參數(shù)設(shè)置后，開始實(shí)驗(yàn)。

4. 結(jié)果記錄：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，查看測(cè)試結(jié)果，記錄導(dǎo)熱系數(shù)λ的數(shù)值。

四、測(cè)試結(jié)果

基于高精度的測(cè)量，熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 510A還支持測(cè)試結(jié)果的圖表化顯示，幫助實(shí)驗(yàn)人員直觀分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而提高實(shí)驗(yàn)效率，以VIP板為例：

五、結(jié)論

1. 從測(cè)試結(jié)果可以看出，TEPS板的導(dǎo)熱系數(shù)最高，其次是XPS板，VIP板的導(dǎo)熱系數(shù)zui低，表現(xiàn)出you秀的保溫性能；

2. 對(duì)于上述3種樣品測(cè)試，熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 510A均展現(xiàn)出良好的測(cè)量精度，尤其是對(duì)于XPS板和TEPS板，其重復(fù)性均在0.5%以內(nèi)；

3. 由于VIP板表面凹凸不平，影響了樣品厚度?x的準(zhǔn)確測(cè)定，從而導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性較低。為了確保測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定與準(zhǔn)確，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)盡量提高樣品表面的平整度。

六、儀器推薦

熱流法導(dǎo)熱儀 HFM 510A基于穩(wěn)態(tài)熱流計(jì)法原理研制，高精度測(cè)量(0.002~2)W/(m·K)導(dǎo)熱系數(shù)范圍的氣凝膠、陶瓷纖維、擠塑聚苯乙烯等各類保溫材料。該儀器具備自動(dòng)升降熱板、自動(dòng)力載荷、自動(dòng)測(cè)厚、自動(dòng)控溫、自動(dòng)升降爐門等功能。歡迎聯(lián)系我們，了解更多技術(shù)亮點(diǎn)、參數(shù)規(guī)格及應(yīng)用案例。