[发明专利]相变建筑保温材料热工性能的测试方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑物墙体用相变储能保温材料热工性能测试技术领域，具体涉及一种在建筑物上使用的相变建筑保温材料热工性能的测试方法。

背景技术

随着我国经济的发展，能源短缺问题日益突出，建筑取暖耗费浪费严重，

建筑节能已成为一个重要课题。我国建筑能耗占社会总能耗的30%～40%左右，是能源消耗增长最快的领域，北方采暖地区建筑能耗占全国城镇建筑用能的40%左右。严寒和寒冷地区采暖期热量透过墙体散失是能耗高的一个主要原因。所以建筑物围护结构节能成为广泛采用的节能措施。

我国自上世纪90年代初实施建筑节能至今，建筑节能采用保温隔热为主，沿袭欧洲的方法，采用以聚苯乙烯、聚氨酯泡沫板等高分子有机材料。这些有机保温材料自身存在着易燃烧、易老化、与墙体材料结合性能差等自身缺陷。目前市场上已有的泡沫保温板材，是以塑料、橡胶等有机高分子材料为基材制成的泡沫保温板材。比如：挤塑板、聚丙烯泡沫板、聚苯板和聚氨酯板等，这种泡沫保温板材的基材来源是石油化工产品，不仅要耗费大量的能源、造成原料资源短缺、综合算账是耗能而不是节能，而且制作工艺复杂，成本高，且存在着不可克服的自然缺陷：不耐高温、易燃烧、抗老化差、释放有毒有害物质等。同时，这些保温板材还存在着蓄热系数小，不能实现热能的吸收、储存和释放的功能。

为开拓更广泛的建筑节能技术，国家工信部在《新型建筑材料工业“十二五”发展规划》中将“相变材料”列为“新型建筑材料产品发展重点”。近年来，相变储能节能材料受到了建材行业的重视，不少企业着手研发符合建筑节能需要的相变储能材料，并向社会推广应用。市场上陆续出现了具有良好的储能特性，并能有效改善环境温度的相变储能保温材料，特别是其内所含的相变材料，在设定的相变温度范围外能发生固态和液态的相变。当环境温度升高时，该相变材料将由固态向液态转变，并伴随吸收储存大量的热能；反之，环境温度降低时，该相变材料将由液态向固态转变，并向环境释放潜热，由此自然对室内环境的温度进行双向调节，起到优良的节能保温作用。

在推广应用过程中为使其性能检测方法与现行的隔热材料检测方法接轨，提出了缺乏科学理论支持的“当量导热系数”概念和检测方法。该方法因缺乏科学理论支撑，受到了建筑节能技术领域的质疑。使用相变保温材料中如何准确测试出相变保温材料的热阻是一个难题，而热阻又是衡量保温材料的一个重要指标数据，在现有技术中，对于普通保温材料的热阻测试，如所述的挤塑板、聚丙烯泡沫板、聚苯板和聚氨酯泡沫板等，这类材料是在稳定性能状态下进行测试，所以直接用热流计就能测试出材料的热阻，但对于非稳定状态下的相变保温材料的热阻测试，由于相变保温材料是随温度的变化而变化，既有吸热也有放热，到目前为止，还没有一种够准确测试相变保温材料热阻的测试方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种便于在非稳定状态下对相变保温材料的热流量及热阻进行测试并且测试数据准确的相变建筑保温材料热工性能的测试方法。

本发明的目的所采取的技术方案是：

一种相变建筑保温材料热工性能的测试方法，该测试方法是按下述步骤进行：

步骤1：制备相变储能建筑材料应用环境条件下的模拟试验箱，将模拟试验箱箱体分为热室和冷室两部分，模拟试验箱的热室和冷室两部分之间用相变储能建筑材料的待测试件隔断，该隔断与模拟试验箱内壁之间为密封连接关系；在模拟试验箱的热室和冷室内分别安装有能够模拟相变储能建筑材料所应用地区室内外温度的由温度调控器控制的发热和制冷装置；

步骤2：在模拟试验箱的热室内的待测试件的中央位置上粘贴上符合JG/T3016《建筑用热流计》标准要求的热流计，在热流计上下边各粘贴一个Pt100热电阻，在模拟试验箱的冷室内对应热室内热流计位置，在待测试件上粘贴一个Pt100热电阻，热流计和Pt100热电阻用信号线与无纸记录仪联接；

步骤3：将整个模拟试验箱密封后，开启模拟试验箱的热室和冷室的发热和制冷装置的制冷和加热电源，待模拟试验箱的冷室温度降至某严寒、寒冷地区的采暖期室外平均气温，模拟试验箱的热室温度达到18℃时，开启无纸记录仪电源，以3～5min记录一次，自动记录处于模拟试验箱的热室和冷室中的试件两侧温度和热流密度，连续测试96h；

步骤4：按严寒或寒冷地区采暖期集中供暖站间歇式供暖时间规律，使模拟试验箱的热室温度在12℃～18℃的范围内周期性变化；

步骤5：相变储能节能材料热工性能计算：