摘要目前,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。从建筑节能材料、节能材料检测方法、几种典型的建筑节能材料的检测手段作了讨论,获得一些实践经验数据。
关键词建筑;节能材料;检测
近年来,住宅建设进入高速发展的增长期,城市居民的居住水平有了显著提高,而与之相伴的是,住宅的使用能耗也在逐年增长,造成的一系列环境问题将最终影响住宅建设的可持续发展。因此加快住宅产业现代化、推进住宅建筑节能,对促进住宅建设可持续发展具有相当重要的意义。
1建筑节能的途径
建筑节能主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现,主要途径是:减小建筑物外表面积和加强围护结构保温,以减少传热耗热量,提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量。常用建筑节能材料包括:1)粉煤灰及矿渣砖:在传统建筑中,围护结构普遍采用粘土实心砖,国家已明令禁止使用,替代粘土实心砖的有粉煤灰及矿渣砖,它们强度高、可承重、隔热保温性能好、资源丰富,因其属于工业废物利用,所以价格经济。2)混凝土空心砌块:混凝土空心砌块是建筑砌块的主要品种,由于制取方便,生产工艺成熟,砌筑简单,因此成为国内外主要的墙体材料。3)加气混凝土砌块:单一材料墙体即可达到节能50%的目标。广泛用于框架结构住宅的填充墙或与砖墙组成复合墙体。4)保温砂浆:采用水泥、原状粉煤灰、普通砂配制出的保温砌筑砂浆,由于级配的合理性,提高了砂浆的密度,保温性能优良,价格也低于相应等级的水泥砂浆。5)聚苯乙烯泡沫板:该材料的节能效率高,在施工中应用较广。6)硬质聚氨酯防水保温材料:作屋面防水保温效果良好。该产品性能优良、工艺成熟,综合性价比方面比传统的保温材料具有优势,达到了良好的防水保温效果。7)节能性保温隔热复合墙体。我国目前正在广泛推广使用新型墙体材料。采用节能性保温隔热复合墙体,节能效果显著。
2建筑节能检测技术
2.1节能测试技术的现状
国内建筑节能检测方法随着建筑节能的逐步深入与发展。目前,国内外评价建筑节能是否达标,一般采用两种方法:1)在热源(冷源)处直接测取采暖耗煤量指标(耗电量指标),然后求出建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),此法称为热(冷)源法。2)在建筑物处直接测取建筑物的耗热量指标(耗冷量指标),然后求出采暖耗煤量指标(耗电量指标),此法称为建筑热工法。目前大多采用建筑热工法现场测量。其中最关键的一项指标是建筑保温隔热建筑墙体的传热系数。
2.2国外建筑节能检测方法
国外在建筑节能领域注重建筑节能设计规范、标准的制定适应社会的发展需要;注重建筑节能设计的严格审查和建筑施工过程中建筑质量的保证;而对建成后的建筑除个别研究需要外,做节能检测的工作较少。因此,对于适合我国建筑节能需要的建筑墙体热工缺陷的检测技术方法的研究尚属空白。
2.3现场测试的主要方法
现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法,两种方法比较见下:1)在相同温度条件下,对同一构件进行热箱法与热流计法测试数据进行对比,当室内外空气温差达到10℃以上,热箱法测试传热系数的标准差为0.006,而热流计法测试的标准差为0.02。热箱法测试误差小于热流计法测试误差。2)热流计法必须在冬季,室内外空气温差大于20℃的条件下才能测试,而热箱法在室外平均气温在25℃以下,室内外最小温差为10℃条件下即可测试。
3几种典型的建筑节能材料的检测技术
3.1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等组成,施工时加水搅拌均匀,抹或喷在基层墙面上形成保温层,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干密度试件尺寸为300mm×300mm
×30mm、抗压强度试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。制备胶粉聚苯颗粒保温浆料标准试件,应按产品说明书中规定的比例和方法,将水、胶粉料和聚苯颗粒搅拌至均匀,用油灰刀将标准浆料逐层加满并略高出试模,用油灰刀沿模壁插数次,然后用抹子抹平;试成型后用聚乙烯薄膜覆盖,并按要求进行养护。
3.2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。其做法是: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,在50℃±3℃恒温干燥箱内干燥24h,然后于试验条件下放置24h后进行试验。笔者认为这种方法是正确的。
3.3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。
《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,我们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。
4结语
我国是能源短缺的国家,节能是我国的一项战略决策,因此在节能检测方面应提高认识,实施全过程监控,对节能检测严格执行,依法推进建筑节能检测工作。另外建筑节能的新技术、新产品、新工艺、新建材的应用,对建筑节能的影响意义深远,所以节能检测的关键还在新技术和新材料的开发上。
参考文献
[1]赵巍.建筑材料的检测方法探析[J].科技资讯,2009,9.
[2]杨仕超,马扬,余鹏,麦粤帮.建筑节能检测的方法及作用[J].建筑监督检测与造价,2008,9.
