陳建平 寧夏回族自治區(qū)銀川市建設(shè)工程綜合檢測站（有限公司）

1 前言

導(dǎo)熱系數(shù)是衡量材料熱量傳遞能力的一種熱物理指標(biāo)，是一種基礎(chǔ)的熱工計(jì)算方式，同時(shí)也是核心參數(shù)[1]。但是因?yàn)樵诮ㄖ┕ぜ笆褂弥校ㄖ夭牧蠒?huì)因?yàn)槎喾N因素而對所產(chǎn)生的導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生影響，造成在材料在實(shí)際使用過程中會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)值與導(dǎo)熱系數(shù)之間偏差較大的情況，所以在新規(guī)中，計(jì)算熱工性能時(shí)需要應(yīng)用不同修整系數(shù)對材料導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行確定，從而保證實(shí)際情況與計(jì)算結(jié)果之間更加接近[2]。這次修正樹脂確定將會(huì)影響實(shí)際中保溫層的設(shè)計(jì)厚度，對工程設(shè)計(jì)工作人員確定保溫材料以及保溫構(gòu)造類型產(chǎn)生不良影響。

2 影響因素分析

對材料導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生影響的因素包括材料分析結(jié)構(gòu)、密度及化學(xué)成分等等自身?xiàng)l件。如礦物性建筑材料的組成成分主要為SiO2、Al2O3、CaO等，這些品體的導(dǎo)熱系數(shù)要大大高于玻璃體。但對建筑工程而言，材料實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)確定了其化學(xué)成分、密度、分子結(jié)構(gòu)等多種理化性質(zhì)，所以這些影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素都是已知的，這些因素因素主要體現(xiàn)在導(dǎo)熱系數(shù)的初始值上，不用對其產(chǎn)生的附加影響進(jìn)行再次考慮[3]。材料不僅會(huì)受到自身的影響，在應(yīng)用中還會(huì)受到構(gòu)造特點(diǎn)、濕度以及溫度等因素的影響，但是值得注意的是這些因素能夠明顯影響材料導(dǎo)熱系數(shù)，并且這些因素不能在應(yīng)用之前提前獲知。

首先，建筑材料濕度會(huì)受到施工材料水分、施工時(shí)的條件以及其后情況等因素的影響，而濕度會(huì)直接影響建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)。所以若施工材料受了潮，材料孔隙中的水分含量就會(huì)顯著增多，與靜態(tài)空氣導(dǎo)熱系數(shù)相比較而言，水的導(dǎo)熱系數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)較高。材料導(dǎo)熱系數(shù)在這種情況下也就必然會(huì)增大，所以在熱工計(jì)算時(shí)需要充分考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的含濕量，參數(shù)計(jì)算過程中，要選擇一定濕度的導(dǎo)熱系數(shù)，確保實(shí)際導(dǎo)熱系數(shù)能夠與試驗(yàn)結(jié)果更加接近[4]。除此之外，必須要采取能夠切實(shí)可行的措施，有效控制施工材料濕度，最大程度上能夠保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能良好。其次，溫度升高時(shí)材料的讀題分子熱運(yùn)動(dòng)也會(huì)隨之得到增加，加上孔西建輻射換熱與孔隙空氣導(dǎo)熱也得到了相應(yīng)增強(qiáng)，這種情況就必然大大增加了施工材料的導(dǎo)熱系數(shù)[5]。目前我國材料的標(biāo)準(zhǔn)測試溫度是25℃，因此得到的也是這個(gè)溫度條件下的導(dǎo)熱系數(shù)，與實(shí)際應(yīng)用中所處的溫度差別較大，因此導(dǎo)熱系數(shù)與試驗(yàn)時(shí)也有較大差別。

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

宏觀分析可以對可能產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行分析，單位了對實(shí)際影響因素及影響程度進(jìn)行確定，則需要結(jié)合具體的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過開展試驗(yàn)對具體影響因素及程度進(jìn)行確定。

3.1 濕度模擬設(shè)計(jì)

濕度模擬試驗(yàn)主要是分析凍融循環(huán)以及材料含濕量對導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)生的影響。材料含濕量影響材料導(dǎo)熱性能主要是再一定時(shí)間條件內(nèi)培養(yǎng)濕度從而保證材料能夠得到目標(biāo)含濕量，并且在對應(yīng)條件下測定其導(dǎo)熱系數(shù)，在濕度較大情況下材料導(dǎo)熱系數(shù)與材料在干燥情況下導(dǎo)熱系數(shù)之間的變化。加上因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中保溫材料很可能會(huì)對特殊部位進(jìn)行接觸，例如地下室外保溫、首層地面等，濕分在材料中的存在形式一般有固態(tài)和液態(tài)兩種，所以需要模擬凍融循環(huán)產(chǎn)生的實(shí)際影響，從而測量導(dǎo)熱系數(shù)受到凍融循環(huán)影響后的變化情況。

3.2 溫度模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)

有相關(guān)研究表明，若材料接觸的冷熱面溫差在十?dāng)z氏度范圍之內(nèi)，則與平均溫度環(huán)境下相比較而言其導(dǎo)熱系數(shù)發(fā)生變化的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)較小。所以，需要在溫差相同環(huán)境下進(jìn)行溫度試驗(yàn)從而測試不同平均溫度狀況。平均溫度可以按照氣候?qū)κ褂闷骄鶞囟鹊牟煌?、?shí)際使用地區(qū)情況下保溫材料的環(huán)境溫度不同進(jìn)行相應(yīng)的區(qū)分，并有計(jì)劃地對相應(yīng)平均溫度地區(qū)進(jìn)行選取，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：（1）測試的平均溫度為0℃，冷表面為-10℃，熱表面為10℃，這是模擬在嚴(yán)冷地區(qū)的集中采暖冬季的常規(guī)情況；（2）測試平均溫度為10℃，冷表面為0℃，熱表面為20℃，這是對夏熱冬冷地區(qū)空調(diào)采暖時(shí)的冬季常規(guī)情況進(jìn)行模擬；（3）測試平均溫度設(shè)置為25℃，熱表面為35℃，冷表面為15℃，也就是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)熱系統(tǒng)下所產(chǎn)生的平均溫度。

材料在凍融循環(huán)的直接作用下會(huì)造成導(dǎo)熱系數(shù)出現(xiàn)不同程度的增長，所以在材料應(yīng)用中必須要對凍融循環(huán)影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的情況給予充分考慮，但更為主要的是藥充分考慮對泡沫玻璃材料孔隙中毛細(xì)水凍融張力對材料造成的破壞，循環(huán)過程中會(huì)造成孔隙水的進(jìn)一步增加，從而大大增加了導(dǎo)熱系數(shù)，甚至嚴(yán)重破壞了材料。在不同平均溫度情況下，溫度增長會(huì)造成導(dǎo)熱系數(shù)增加，并且其增加的幅度與濕度情況下導(dǎo)熱系數(shù)變化幅度相比較大，所以在具體應(yīng)用中需要充分考慮到實(shí)際應(yīng)用以及標(biāo)準(zhǔn)測試條件下平均溫度對材料導(dǎo)熱系數(shù)造成的影響。通常情況下，與標(biāo)準(zhǔn)測試條件相比冬季條件下導(dǎo)熱系數(shù)更低，這是一種設(shè)計(jì)有利條件，但是與標(biāo)準(zhǔn)測試條件比較，夏季條件下導(dǎo)熱系數(shù)要更高，而這種情況就是一種設(shè)計(jì)不利條件[6]。所以必須要要嚴(yán)格按照使用區(qū)域不同以及材料不同，對修整系數(shù)進(jìn)行合適的選擇從而滿足實(shí)際使用工況的需要。

4 結(jié)語

通過研究，對溫度、濕度條件下的導(dǎo)熱系數(shù)變化情況進(jìn)行分析，并由材料生產(chǎn)、構(gòu)造熱橋等影響修正材料后續(xù)傳熱系數(shù)以及材料測試等。并且按照工程影響分析從而得出了保溫材料在濕度以及溫度環(huán)境影響作用下的導(dǎo)熱系數(shù)變化情況，所以需要對隨著溫度變化，不同平均溫度情況下導(dǎo)熱系數(shù)變化情況進(jìn)行充分考慮。同時(shí)，當(dāng)材料所面臨的壓縮荷載與材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)條件下的抗壓強(qiáng)度相比要低的時(shí)候，材料變形的可能性就較小。本次對不同類型材料在單一影響條件下的導(dǎo)熱系數(shù)變化及影響程度進(jìn)行分析，但當(dāng)獲取單因素影響變化后，并不能獲得導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù)，要想獲得，還需繼續(xù)研究各個(gè)因素的耦合影響，進(jìn)而后的多因素作用下的導(dǎo)熱系數(shù)變化。