德和泡沫玻璃在工程应用中热工性能变化

陈精健

通过研究德和泡沫玻璃在工程应用中热工性的变化，得到更精准的修正系数，以满足日渐提高的热工和节能计算精度要求，使该产品得到更好的推广和应用。

泡沫玻璃的独特结构造就了其优异性能，其主要特点是具有良好的物理、化学稳定性，强度高，不易变形，吸水率低，耐腐蚀性强，耐紫外线及热辐射性好，高温不分解，低温不变质，不氧化，不燃烧，防火性能优良。本文以德和泡沫玻璃的热工性能变化为研究对象进行系统的测试研究。

测试原理及装置

测试原理。本课题使用的测试设备为符合GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》技术要求的导热系数测定仪。在稳态条件下，防护热板装置的中心计量区域内，在具有平行表面的均匀板状试件中，建立类似于以两个平行匀温平板为界的无限大平板中存在的一维恒定热流。该设备采用微机自动控制系统，具有试验过程自动控制、自动完成数据采集和生产报表等优点，智能化程度高。

测试装置。导热系数测定仪由微机自动控制系统、计量加熱单元、冷板单元、防护单元、外防护单元、测量系统、制冷机构、位移测量系统等组成。

测试过程

为了准确的确定泡沫玻璃在不同环境下的热导系数变化，根据不同的环境变化进行相应的设计测试。具体的测试数据如下：

泡沫玻璃试样采用塑料薄膜密封后对导热系数的影响，测试结果表明，塑料薄膜检测试样的导热系数无影响，但是泡沫玻璃试样在80%湿度条件下养护96h后的导热系数测试数据见表1所示：

泡沫玻璃热导系数与环境的关系

导热系数与湿度的关系。由于水的导热系数比静态空气的导热系大得多，保温材料的吸水率越大，则相应的保温材料导热系越大。但是由于泡沫玻璃的特性使其自身的吸水率很小，所以空气的湿度变化对泡沫玻璃的导热系数影响很小。

假定泡沫玻璃外墙外保温系统在开裂的情况下，以48h浸水为模拟条件，德和4种型号泡沫玻璃的导热系数最大变化率2.40%。

导热系数与拼接缝的关系。保温材料的拼接缝对整个保温系统的热工性能有一定的影响，如果拼接缝较大，而且没有做相应的处理，则会在保温材料的拼接处形成热桥。泡沫玻璃在工程应用都是以紧密拼接方式连接，以泡沫玻璃试样的中心线进行十字切割形成的切割缝作为模拟工程上的拼接缝，导热系数的最大变化率为1.38%

导热系修正系数的确定

通过前述的实验数据和分析结果，可以得到如下结论：浙江德和Ⅰ型泡沫玻璃在温度、湿度以及拼接缝外部因素影响下的导热系数变化最大值为+3.61%，建议导热系数修正值取1.04；浙江德和Ⅱ型泡沫玻璃在温度、湿度以及拼接缝外部因素影响下的导热系数变化最大值为+3.89%，建议导热系数修正值取1.04；

浙江德和Ⅲ型泡沫玻璃在温度、湿度以及拼接缝外部因素影响下的导热系数变化最大值为+3.29%，建议导热系数修正值取1.04；浙江德和Ⅳ型泡沫玻璃在温度、湿度以及拼接缝外部因素影响下的导热系数变化最大值为+2.61%，建议导热系数修正值取1.03。