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地面輻射供暖核心材料之一 ——保溫材料的生產和選用

日期:2019-4-24 點擊:503

一、保溫材料實施的問題

作為地暖市場中地面輻射供暖核心材料之一的保溫材料,絕熱模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)的選用已成為議論的焦點,有些制造商生產的產品達不到規范所要求的標準,也有些施工單位受價格的驅動專采不合格的產品,如何像規范要求的那樣選用合格的保溫材料已引起同行業的關注,同時也有人對規范中要求的這兩種保溫材料的工程價格產生質疑,特別對規范要求的絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料分為阻燃型和普通型的選擇有什么要求等,因此,本期圍繞地面輻射供暖核心材料之一的保溫材料說說它的原由。

二、保溫材料EPS泡沫板和XPS擠塑板的生產標準

1、EPS泡沫板生產標準

EPS泡沫板規范名稱是“絕熱模塑聚苯乙烯泡沫塑料”,簡稱EPS,國家標準GB/T 10801.1-2002是對GB/T 10801-1989《隔熱用聚苯乙烯泡沫塑料》的修訂。

本標準規定的尺寸偏差要求與英國標準(BS)3837.2:1990《泡沫聚苯乙烯板—第2部分:擠塑板規范》基本相同,X250、X300、X350、X400、X450、X500的吸水率與BS  3837.2一致,導熱系數和尺寸穩定性要求均嚴于BS 3837.2。

GB/T 10801是一個系列標準,包括以下兩部分:

第1部分(GB/T 10801.1):絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料;

第2部分(GB/T 10801.2):絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。

本標準是該系列標準的第2部分。

本標準自實施之日起,同時代替GB/T 10801-1989。

本標準由中國輕工業聯合會提出。

本標準由全國塑料制品標準化技術委員會歸口。

本標準起草單位:國家建筑材料工業局標準化研究所、輕工業塑料加工與應用研究所、南京歐文斯科寧擠塑泡沫板有限公司、陶氏化學(中國)投資有限公司。

2、XPS擠塑板生產標準

XPS擠塑板規范名稱是“絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料”,簡稱XPS。國家標準GB/T 10801.2-2002是對GB/T 10801-1989《隔熱用聚苯乙烯泡沫塑料》的修訂,本標準規定的尺寸偏差要求與英國標準(BS)3837.2:1990《泡沫聚苯乙烯板—第2部分:擠塑板規范》基本相同,X250、X300、X350、X400、X450、X500的吸水率與BS 3837.2一致,導熱系數和尺寸穩定性要求均嚴于BS 3837.2。

GB/T 10801是一個系列標準,包括以下兩部分:

第1部分(GB/T 10801.1):絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料;

第2部分(GB/T 10801.2):絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。

本標準是該系列標準的第2部分。

本標準自實施之日起,同時代替GB/T 10801-1989。

本標準由中國輕工業聯合會提出。

本標準由全國塑料制品標準化技術委員會歸口。

本標準起草單位:國家建筑材料工業局標準化研究所、輕工業塑料加工與應用研究所、南京歐文斯科寧擠塑泡沫板有限公司、陶氏化學(中國)投資有限公司。

三、地面輻射供暖供冷技術規程選用保溫材料有哪些要求

1、絕熱層和預制溝槽保溫板材料應采用導熱系數小、具有足夠承載能力的材料,不得采用易燃材料,并且不應含殖菌源、不得散發異味及可能危害健康的揮發物。

2、采用的聚苯乙烯泡沫塑料板材,其質量應符合表1的規定。

四、地面輻射供暖供冷技術規程選用保溫材料的標準

1、保溫材料分類別,不得采用易燃材料

本標準在技術內容上主要參考ISO/CD 4898:1999《泡沫塑料——建筑絕熱用硬質泡沫塑料》。絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料按密度分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ類,其密度范圍見表2。

表2中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ類不屬于規程選用保溫材料范圍,省略,引用Ⅱ、Ⅲ數據;XPS板,是連續擠出型聚苯乙烯泡沫塑料的簡稱。

燃燒性能中增加燃燒分級的規定,與《建筑設計防火規范》《建筑材料燃燒性能分級方法》等國家標準接軌。物理機械性能中的尺寸變化率、水蒸氣透過系數、吸水率性能指標都比ISO/CD 4898:1999《泡沫塑料——建筑絕熱用硬質泡沫塑料》有所提高。絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料分為阻燃型和普通型的選擇要求。本規程選用保溫材料時燃燒性能有嚴格要求,即氧指數≥30,燃燒等級達到B2級。

2、相同的保溫材料密度不同,則導熱系數和商品價格也不同

從表1中得知,在相同密度的情況下,模塑(EPS)的導熱系數要比擠塑(XPS)保溫材料低。在地暖施工中一般選用厚度為20mm的保溫材料為基數,沒有考慮選模塑(EPS)還是選擠塑(XPS),但是,這兩種保溫材料厚度都是20mm,其導熱系數相差15%,其價格相差26%,因此,不僅在采暖中,我們日常中遇到與保溫相關的產品時,其材料的導熱系數也可以作為重要的參考依據。

3、相同的保溫材料其厚度相同,壓縮強度有不同

從表1中得知,在保溫材料相同的情況下,模塑(EPS)的壓縮強度要比擠塑(XPS)保溫材料低50%。在地暖施工中裝飾層地面上要承受如家具、書柜等-定的荷載,因此保溫材料的壓縮強度選型,填充層的厚度實施等尤其重要,應引起重視。

地暖設計的重要參考數據是熱負荷,即達到設計溫度所需提供的熱量。熱負荷的計算參數包括門窗等圍護結構、墻體的導熱系數、建筑內部的散熱設備等。

對于地暖而言,保溫材料的作用就在于改善了本層建筑的熱量向下傳遞的多少,從而提高了本層建筑室內溫度的可靠性。作者本人對保溫材料的選擇深有感觸,在既有建筑上改地暖時由于考慮空間的高度盡量減少保溫材料的厚度,后來發現住在樓下的戶主冬天室內溫度高于往年2℃~4℃,直至每年供暖結束后都要登門致謝。

五、保溫材料擠塑板的使用

聚苯乙烯泡沫塑料分為膨脹型模塑EPS和連續擠出型擠塑XPS兩種,前者即為苯板,后者即為擠塑板。與苯板相比,擠塑板屬于硬質發泡保溫材料,從工藝上它克服了模塑EPS板繁雜的生產工藝,具有模塑EPS板無法替代的優越性。它是由聚苯乙烯樹脂及其他添加劑經擠壓過程制造出的擁有連續均勻表層及閉孔式蜂窩結構的板材,這種結構讓XPS板有極低的吸水性(幾乎不吸水)、低熱導系數比的空氣熱傳導性很小,且又被封閉于泡沫塑料中而不能對流,所以EPS是一種隔熱保溫性能非常優良的材料。而且這些蜂窩結構的厚板,完全不會出現空隙,這種閉孔式結構的保溫材料可具有不同的壓力(150kPa~500kPa),同時擁有同等低值的導熱系數(0.028[W/(m·K)])和經久不衰的優良保溫和抗壓性能,抗壓強度可達220kPa~500kPa,其機械性能是模塑EPS無法比擬的。另外,由于連續性擠出所致的緊密的閉孔結構,它的密度、吸水率、導熱系數及蒸汽滲透率均低于其他類型的板材,是目前市場上公認的保溫材料。

六、小結

地面輻射供暖核心材料——“絕熱模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)”“絕熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)”雖然在地面輻射供暖供冷技術規程中作了詳述,但在地面輻射供暖施工中應以保溫材料類別、表觀密度、導熱系數、壓縮強度、燃燒性能等重要技術參數作為依據選擇、實施,否則將會造成工程損失。

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