专利名称：建筑材料隔热效果检测装置及检测方法和评价方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料隔热效果的检测技术，具体包括建筑材料隔热效果或性能的检测装置、检测方法以及评价方法，国际专利分类号拟为Int.Cl.G01K 1/20(2006.01)。
背景技术：
大量的统计资料证明，建筑能耗约占全社会能耗总量的30～40％，其中主要的能耗是采暖和空调。如果能够改善建筑物的气密性，隔绝墙壁、门窗对能量的传递，就能够在保证相同室内温度的条件下减少空调的启动频率和运行时间以及冬季供热的数量。最常用的隔热方法就是利用保温隔热材料代替传统的材料来降低建筑能耗，提高能源的利用效率。因此，保温隔热材料及其使用方法是建筑节能的物质基础。
传统的保温隔热材料主要用于工业管道及加热设施的保温隔热。随着能源危机和环境污染的加剧，特别是温室效应引起的全球气候异常，能源价格的迅速上涨，节能已成为各国政府的一致共识。节能方式也在经历一次由工业保温隔热向民用建筑保温隔热的扩展，隔热技术也由厚层隔热保温向薄层隔热保温的技术转变。通过节能减少经济发展对资源的过渡依赖和破坏，对改善国家的能源结构和经济增长方式等具有重要意义。
我国的节能建筑多采用隔热材料作为保温层，阻挡热量的传递，即通过由聚苯发泡等低导热系数的材料制成的隔热层，形成一个温度梯度，减缓热通过传导形式的传递，从而起到隔热保温的效果。目前，建筑隔热材料通用的方法是在墙体外包裹一层聚苯乙烯泡沫板，玻璃纤维网格布，外加钢丝网和锚固钉，再在其外部涂刮约6mm厚的水泥砂浆，然后进行外部涂装。这就是所谓的外墙保温隔热体系(ETIC)。该体系是在20世纪70年代石油危机发生以后，为最大限度地减少民用、工业建筑和设施的能耗而逐步发展起来的。随着材料和应用技术的不断改进，ETIC外墙保温装饰体系已经成为当今建筑节能墙体中最具有竞争力的体系之一。但因其体系施工繁琐，造价高，不适宜异形复杂构造的施工，并且整个体系中存在大量的EPS板缝，形成了许多“热桥”，很难进一步提高体系的节能效果，而且一旦热通过表面传入内部，热能将被隔热材料所吸收，还会被“困陷”在其中，造成温度的升高，降低材料的隔热效果。此外，常用的建筑隔热材料隔热方法还包括添加其它材料的隔热层(包括保温涂料，矿棉或膨胀蛭石等保温系统)、水喷淋以及金属反射隔膜等几种方法。这些方法都不如所述的ETIC外墙保温装饰体系效果好、应用广。
对于建筑材料隔热效果的测定方法和评价装置，目前尚处于研制开发阶段，还没有建立统一的国家标准或权威的国际通行标准。通常的评价方法主要有以下3种1.参照1976年美国军标，选用相同功能仪器自制装置，建立隔热涂料隔热性能测试系统，并与标准涂料作对比测试，来大致的评价隔热涂料的隔热效果。2.送交专业权威检测部门测定材料的导热系数，间接评价隔热材料的隔热效果。3.借用一些具有开放体系的互相类似的隔热效果评价标准和装置来间接评价隔热材料的隔热效果。它们大多数在开放体系中固定一个热源(例如恒温水浴、红外灯或日光灯等)，待测样品板放在与热源一定距离的狭缝上，通过感温元件如热电阻、热电偶或者红外测温仪等测定建筑材料测试板正反两面的温差，以此来评价其隔热效果。
这些常规的测定建筑材料隔热效果的方法及装置都存在着许多问题。例如所述的1、3两种方法，非常容易受到温度、气压、空气流动等外在的测试环境等影响，重现性与可靠性不好；第2种方法虽然能够较好地反映建筑材料对热量的传递效果，但由于热的传递通常是由传导、对流和辐射三方面共同作用影响，仅仅测定材料对热的传导效率还不能全面反映隔热材料的实际作用效果，特别是对目前国外流行的高反射隔热新材料，只通过热传导性质评价其隔热性能，有一定的片面性；另一方面，该方法的测试周期长，费用高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，设计一种建筑材料隔热效果检测装置及检测方法和评价方法。该检测装置结构简单，稳定性和重复性好，检测精度高、误差小，制造和使用成本低，操作简便；该检测方法可以直接检测建筑材料隔热性能或效果，检测准确、快速、方便，效果直观，适用范围广；该评价方法科学简单，效果直观，实用性强。
本发明解决所述检测装置技术问题的技术方案是设计一种建筑材料隔热效果检测装置，包括箱体和箱体上表面安装的数显温度表，所述的箱体分为上箱体和下箱体，上、下箱体之间有一个可以放置测试样品板的样品板架，上箱体的正面配有中空双层密封门，其余三面和顶面为中空双层壁结构，顶面内中心安装有加热源，下箱体的四壁和底面为层间填充绝热材料的双层壁结构；在上、下箱体各自一面侧壁的中心处及其中间处分别开有探测孔道，孔道内分别安装有上、中、下温度传感器；在下箱体对称的两个侧壁上样品板架的下面对称安装有两个支架，支架靠近中心端分别安装有弹簧，弹簧分别支持可对称贴敷于测试样品板下表面上的中温度传感器，另一个中温度传感器从所述下箱体的侧壁与探测孔道对称位置所开的探测孔道处接入，所述的各温度传感器都与所述的数显温度表电连接；上箱体的侧壁及与其对称的另一面侧壁上分别开有内外壁孔错位的散热孔。
本发明解决所述检测方法技术问题的技术方案是设计一种建筑材料隔热效果检测方法，该检测方法使用本发明所述的建筑材料隔热效果检测装置，并采用以下步骤1).测试样品板的制备(1)板材类材料测试样品板的制备将板材类材料切割为矩形的测试样品板，厚度H为3～100mm；(2)膏糊状材料类测试样品板的制备把膏糊状材料分2-3次通过成型、刮涂、刷涂或喷涂于标准载体板上，制成均匀的测试样品板；所述的标准载体板是指尺寸为300×300mm，厚度为3mm的玻璃板、瓷板或金属板；(3)涂料类材料测试样品板的制备把涂料分2-3次通过刮涂、刷涂或喷涂于标准载体板上，制成均匀的测试样品板；2).测试样品板的检测(1)打开所述检测装置门，将测试样品板放置于样品板架上，并在所述的中温度传感器对应的样品板上表面位置上安装好上表面温度传感器；(2)关闭检测装置门，开机检测，检测时间不小于1小时；(3)根据检测结果，按标准给出所测建筑材料隔热效果的评价等级。
与现有技术相比，本发明所述的建筑材料隔热效果检测装置结构简单，无需使用其他特殊的配套仪器，检测成本低，速度快，操作简单，效果直观，适用范围广泛，密闭箱体结构设计避免了因环境温度、压力、空气流动等外在因素影响所造成的检测偏差，可以实现长时间连续的测定，使测试结果具有稳定性和可重复性。本发明所述的建筑材料隔热效果检测方法和评价方法操作简捷，无须使用红外测温装置辅助测温，测试点多，且测试位置固定，通过绘制温度变化曲线和计算，可以更准确地定量反映、对比和评价建筑材料的隔热效果，实用性强，易于推广应用。
图1为本发明建筑材料隔热效果检测装置的内部形状结构主视示意图；图2为本发明建筑材料隔热效果检测装置的内部形状结构侧视剖面示意图；图3为本发明建筑材料隔热效果检测装置的中部的局部结构示意图；图4为本发明建筑材料隔热效果检测装置的测试样品板架的平面形状示意图；图5为本发明建筑材料隔热效果检测装置和检测方法实施例1检测某种涂料的隔热性能曲线图；图6为本发明建筑材料隔热效果检测装置和检测方法实施例2某种相变腻子的隔热性能曲线图。
具体实施例方式
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明本发明设计的一种建筑材料隔热效果检测装置(以下简称检测装置，参见图1-4)，包括箱体14和箱体14上表面安装的数显温度表1，所述的箱体14分为上箱体5和下箱体6，上、下箱体5、6之间有一个可以放置测试样品板4的样品板架16，上箱体5的正面配有中空双层密封门8，其余三面和顶面为中空双层壁结构，顶面内中心安装有加热源2，下箱体6的四壁和底面为层间填充绝热材料7的双层壁结构；在上、下箱体5、6各自一面侧壁121、122的中心处及其中间处分别开有探测孔道91、93和92，孔道91、93和92内分别安装有上、中、下温度传感器31、34和32；在下箱体6对称的两个侧壁122和122’上样品板架16的下面对称安装有两个支架11和11’，支架11和11’靠近中心端分别安装有弹簧10和10’，弹簧10和10’分别支持可对称贴敷于测试样品板4下表面上的中温度传感器34和34’，另一个中温度传感器34’从所述下箱体6的侧壁122’与探测孔道92对称位置所开的探测孔道92’处接入，所述的各温度传感器31、32、34和34’都与所述的数显温度表1电连接；上箱体5的侧壁121及与其对称的另一面侧壁121’上分别开有内外壁孔错位的散热孔15。
本发明检测装置的进一步特征是所述的数显温度表1通过接口可与电脑相连接(容易理解，图中没画出)，可由电脑进行温度数据的采集、存储与计算。数显温度表1置于检测装置的顶部，即箱体14的上表面，用以实时显示和记录不同检测区域和检测时间的温度数据。根据记录数据位置和数量的需要，数显温度表1可以选择8通道或16通道的无纸记录仪或温度巡回检测仪(温度巡检仪)，考虑到成本，一般可选用温度巡检仪。
本发明检测装置所述的温度传感器31、32、34和34’实施例均采用了灵敏度较高的感温元件Pt 100热敏电阻，利用它可灵敏感应和精确记录从开始加热到检测结束时间段里检测装置加热室5内(上温度传感器31)、样品板4的上(检测时安放的上表面温度传感器33和33’)、下表面(中温度传感器也即下表面温度传感器34和34’)，保温室6(下温度传感器32)中各固定点的温度及其变化。如果数显温度表1通过接口电路与计算机相连接，还可以绘制出时间与温度变化的曲线，计算出样品板4上下表面及其上下空间中的温度变化数值，进一步实现自动控制测量和数据分析，从而可更精确定量评价出建筑材料的隔热效果和等级。
本发明检测装置的上箱体5内由于有加热源2，因此也称为加热室；下箱体6的四壁无门，且为层间填充绝热材料7的双层壁结构，是一个高度绝热的密闭箱体结构，用以防止产生直接热对流和传导，并实现箱体中温度的平衡和稳定，因此也称为保温室。本发明检测装置的进一步特征还在于所述下箱体6的四壁和底面的双层壁厚度大于上箱体5的四壁(包括门壁)和顶面的双层壁厚度。实施例设计的保温室双层壁厚度比加热室双层壁厚度超出50％。这种设计有利于进一步提高提高保温室6的保温效果。这种设计条件下，检测时可以不用或省去样品板架16，把待测样品板4直接安放在下箱体6的内壁132和132’厚度对应超出上箱体5的内壁131和131’厚度部分所形成的台阶上。对于检测方法而言，这种检测装置设计虽然可以不用或省去样品板架16，但它要求样品板4的尺寸必须与上箱体5的内腔尺寸配合(即可以把样品板4安放在所述的下箱体超出壁厚形成的台阶上)，也不适于相对较小尺寸样品板的检测。很显然，即使是这种结构设计，检测操作时，同样也可以使用样品板架16。
本发明检测装置上箱体5的内腔尺寸一般可设计为长500～550mm，宽500～550mm，高500～700mm；下箱体6的内腔尺寸为长500～550mm，宽500～550mm，高500～700mm；实施例均取下限值。所述下箱体6的保温层填充的绝热材料7为矿物棉、膨胀珍珠岩等绝热材料，填充厚度60 mm。所述上箱体5内的加热源2可使用100～250W红外灯泡，实施例为100W；所述的各个温度传感器31、32、33和33’、34和34’均匀可使用热敏电阻或热电偶；所述样品板架16的材质为高密度聚苯乙烯板，形状为正方形或长方形，形状尺寸与上箱体5的内腔尺寸配合为佳，实施例为450×450×30mm；样品板架16的中间开正方形或长方形孔(与样品板4配合)，实施例为正方形孔，边长设计有230、280、330和380mm四种规格，以适应不同规格样品板4的检测要求。所述上箱体5的侧壁121及与其对称的另一面侧壁121’上分别开有内外壁孔错位的散热孔15为6-12个，直径8-12mm。散热孔的大小和数量可以变化，6-12个，直径8-12mm只是通常使用的范围。
本发明设计的一种建筑材料隔热效果检测方法(简称检测方法)，该检测方法使用本发明所述的检测装置，并采用以下步骤1).测试样品板的制备本发明的检测装置和检测方法，适用于各种建筑隔热材料，包括板材类材料、粉末膏糊状材料和涂料。不同的建筑隔热材料测试样品板有不同的制备方法(1)板材类材料测试样品板的制备将板材类材料切割为矩形的测试样品板，厚度H为3～100mm。板材类材料测试样品板的矩形平面尺寸和厚度取决于检测装置上箱体5内腔的尺寸设计以及板材类材料的材质和规格。
(2) 膏糊状材料类测试样品板的制备把膏糊状材料分2-3次通过成型、刮涂、刷涂或喷涂于标准载体板上，制成均匀的测试样品板；所述的标准载体板实施例尺寸是指边长300×300mm，厚度3mm的正方形玻璃板、陶瓷板或金属板。实际应用中，本发明标准载体板的尺寸可以设计为边长250、300、350、400和450mm五种规格，厚度为3mm的正方形玻璃板、陶瓷板或金属板。
(3)涂料类材料测试样品板的制备把涂料分2-3次通过刮涂、刷涂或喷涂于标准载体板上，制成均匀的测试样品板；
2).测试样品板的检测(1)打开所述检测装置门，将测试样品板放置于样品板架上，并在所述样品板4的下表面温度传感器34和34’对应的样品板4上表面位置上安装好上表面温度传感器33和33’，并通过所述的探测孔道91使其与所述的数显温度表1电连接；所述样品板4的下表面温度传感器34和34’依靠所述支架11和11’靠近中心端分别安装的弹簧10和10’支持，可以使所述下表面温度传感器34和34’牢固贴敷于样品板4的下表面，保证各种测试条件下检测准确和稳定。在某些情况下，例如，测试样品板绝热，下表面温度随时间变化不大，检测时不使用所述的支架11和11’及弹簧10和10’也可以工作。同时，在这种条件下，本发明所述的检测装置也可以省去所述的支架11和11’及弹簧10和10’机构，但它将使检测范围和稳定准确性受到影响。
(2)关闭检测装置门，开机检测，检测时间不小于1小时；(3)根据检测结果，按标准给出所测建筑材料隔热效果的评价等级。
本发明所述的建筑材料隔热效果检测方法的进一步特征在于所述的测试样品板4为平行制造的三块，三块测试样品板4之间的误差要求为板材类材料测试样品板的长、宽尺寸误差不超过±2mm，厚度H误差不超过±0.025H；膏糊状材料和涂料类材料测试样品板的标准载体板误差要求同于所述板材类材料测试样品板，其本身的质量W为30～60g，误差不超过±0.025W。对于建筑隔热材料的检测，同一批次的材料测定应使用同一批次、同一规格的和样品板或标准载体板。每次试验应当用相同的方法制备3个平行的测试样品板。3个平行的测试样品板测试结果取其均值。
本发明所述的膏糊状材料和涂料类材料分2-3次均匀涂覆在质地均匀的标准载体板上，是指第一次涂覆完成后，必须等该涂层完全干燥后，再进行下一次涂覆，每两次涂覆的时间间隔应大于4h，以便制得质地均一的待测样品板，所得样品板应在室温条件下自然干燥48h以上，完全干燥后再称重，计算和记录其材料本身的质量W(涂层的干重)。所述的平行样品板要求规格一致、质地均匀，表面不能有明显的裂纹或孔洞。这种要求是样品板质量的本质原则，因此，所述膏糊状材料和涂料类材料2-3次均匀涂覆后，仍不能满足要求时，则可以进行第4次涂敷，甚至更多次涂敷。所述的膏糊状材料是指建筑用矿物纤维或粉状材料直接加水可制成塑性材料或膏糊状的建筑材料，如腻子等。
不难理解，测试样品板的厚度H比其平面尺寸更加重要。一般而言，测试样品板的厚度H值越大，隔热效果越好。但不同建筑隔热材料的厚度要求是不同的，板材类很厚，涂料类很薄，膏糊状材料居中。本发明检测方法虽然对样品板4的制备厚度给出了具体要求，但实际操作时，可以建筑隔热材料工程应用时的实际厚度为依据来制备样品板，直接检测其隔热效果。本发明检测装置检测厚度具有广泛适应性，固体板材、纤维和粉末材料以及涂料等建筑材料都可适用；对材料的隔热效果也没有限定，无论是良好的绝热材料还是隔热效果一般的普通建筑材料均可适用，非常有利于多种建筑材料隔热性能或效果的测试、评价和对比。
本发明设计的检测装置和检测方法工作原理是热传递的方式分为传导、对流和辐射三种。对于相同厚度和质量的建筑隔热材料而言，导热系数低的材料，在一面受热的条件下，另一面的热反应不敏感，即建筑隔热材料测试样品板两面的温差很大，因此，测试样品板4两侧的温差能够反应建筑材料热传导的性能。但如果建筑隔热材料测试样品板中间如果有较大的孔洞，能够产生热对流，多点检测温度场的变化就会发现，随着时间的推移，样品板4底面不同热电阻检测到的温度差就较明显，出现不同的温度场变化曲线。如果样品板4表面对热辐射(可见光、红外线)的反射能力强，相对而言，样品板4受热面温度升高的速度就会比较慢，加热室5内空间温度场就会高。如果样品板4对热辐射(可见光、红外线)的透过能力很强，热辐射就会加剧，尽管样品板4底面的温度变化可能不大，但保温室6中的空间温度场随时间的变化就会较快，相应的加热室5内的空间温度场也会出现较大变化。根据热传递的这些特点和变化，通过灵敏、稳定的检测装置和数据显示及处理系统，就能够准确、快速、直观的得到建筑材料的隔热效果曲线或数据。本发明通过对多点温度的测量和温度场分布的分析，可全面评价建筑材料对热辐射、热对流和热传导的贡献，客观真实地反映出建筑材料的隔热效果。
本发明设计的建筑材料隔热效果或性能的测定装置，就是基于上述原理设计的。但它非唯一设计。通过温度传感器，自动检测并记录测试样品板4上、下两个表面及由测试样品板4隔开上、下密封保温箱体5、6内的温度场变化，进而评定建筑材料隔热效果的检测装置是本发明的设计方案。大量的测试表明本发明检测装置具有结构简单，稳定性好，检测精度高，重复性好，制造成本和使用费用低廉，操作简便，测量误差小等优点。本发明检测方法快速、准确、方便，非常有利于实际推广应用。
为了有效和更好地评价建筑材料的隔热效果，本发明同时是建立了一套建筑材料隔热效果评价方法或评价(标准)体系。该体系设计为使用基于本发明所述的检测装置及检测方法所检测的数据，建筑材料隔热效果由劣到优分为I-IV级。具体为I级——基本无隔热效果，即不隔热；II级——有一定的隔热效果，即隔热差；III级——有良好的隔热效果，即隔热好；IV级——有优异的隔热效果，即绝热。
为了表达建筑材料隔热效果，引进隔热系数k的概念，并依据隔热系数k值大小对建筑材料隔热效果进行I-IV级的评价。隔热系数k的定义为在60min的测试时间内，建筑材料样品板受热面的温度值T1与其非受热面温度值T2的差值ΔT与被测建筑材料样品板厚度H(mm)的比值。其公式表达为隔热系数k=(T1-T2)T2T3H]]>式中k——隔热系数，单位K/mm；T1——测试样品板受热面的温度绝对值，K；T2——测试样品板非受热面的温度的绝对值，K；T3——保温室中温度的绝对值，K；H——建筑材料样品板(板材或涂层)的净厚度，单位mm。
建筑材料隔热效果依据隔热系数k值具体I-IV级的评价指标是1.涂料(层)类(厚度＜10mm)的建筑隔热材料对于尺寸为300×300mm的载体板，当涂层质量为200±5g/m2，在100W的红外光源照射1h条件下，1mm单位的ΔT＜2.0℃时，隔热系数k定义为I级；1mm单位的2.0℃≤ΔT＜4.0℃时，隔热系数k定义为II级；1mm单位的4.0℃≤ΔT＜6.0℃时，隔热系数k定义为III级；1mm单位的ΔT≥6.0℃时，隔热系数k定义为IV级。
2.板材类(厚度≥10mm)的建筑隔热材料当块体或板材的厚度为1cm≤H＜10cm时，在250W的红外光源照射1h条件下1cm单位的ΔT＜3.0℃时，隔热系数k定义为I级；1cm单位的3.0℃≤ΔT＜6.0℃时，隔热系数k定义为II级；1cm单位的9.0℃≤ΔT＜9.0℃时，隔热系数k定义为III级；1cm单位的ΔT≥9.0℃时，隔热系数k定义为IV级。
这套建筑材料隔热效果评价方法科学、简单、实用，便于推广。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面给出本发明的具体实施例，但本发明不受实施例的限制。
实施例1隔热涂料隔热效果的检测。
制备样品板将约50g涂料样品分两次均匀涂覆在重量为524.7g，525.3g，526.8g，尺寸为300×300×3mm的正方形平板玻璃上，干燥后涂料的质量分别为21.5g， 21.8g，22.2g。第一次涂覆完成后，等涂层完全干燥后进行第二次涂覆，两次刷涂的时间间隔为4h；在室温条件下，样品板自然干燥48h后，制得待检测样品板。
样品板测试将待测样品板放置于检测装置的样品板架上，样品板的涂层面向上；关闭装置门，打开温度巡检仪电源，记录原始温度，打开红外灯(100W)，同时计时，开始定时记录加热室、涂层上表面、载体板下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为8.5℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线(参见图5)。
经测定该涂层平均厚度为0.37mm，根据本发明制定的隔热效果标准评价该材料的隔热效果或性能评价为IV级。
实施例2腻子隔热效果的检测。
制备样品板将约100g腻子样品分两次均匀刮涂在重量为534.2g，535.3g，537.6g，尺寸为300×300×3mm的正方形平板玻璃上，干燥后腻子的质量分别为48.5g，50.2g，51.8g。第一次刮完腻子后，等完全干燥后进行第二次刮腻子，两次刷涂的时间间隔不少于6h；在室温条件下，样品板自然干燥48h后，制得待检测样品板。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，涂层样品的涂层面向上；关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯(100W)，同时计时，开始定时记录加热室、腻子层上表面、载体板下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为9.0℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线(参见图6)。
经测定该涂层平均厚度为0.86mm，根据本发明制定的隔热效果标准评价该材料的隔热效果或性能评价为IV级。
实施例3海泡石膏糊状涂层材料隔热效果的检测。
制备样品板将约150g的海泡石糊状材料样品分三次均匀刮涂在重量为514.2g，515.6g，516.3g，尺寸为300×300×3mm的正方形平板玻璃上，干燥后涂层的重量分别为143.4g，145.6g，146.3g。共分三次刮涂，第一次刮涂完成后，等涂层完全干燥后进行第二次刮涂和第三次刮涂。两次刮涂的时间间隔不少于8h；在室温条件下，样品板自然干燥48h后，得到待检测样品板，进行性能检测。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，涂层样品的涂层面向上；关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯(100W)，同时计时，开始定时记录加热室、涂层上表面、载体板下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为8.6℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线。
经测定该涂层平均厚度为1.8mm，根据本发明制定的隔热效果标准评价该材料的隔热效果或性能评价为III级。
实施例4天然滑石粉末材料隔热效果检测。
样品板制备将约500g的天然滑石粉末材料样品加水调成糊状，分三次均匀刮涂在重量为1174.2g，1159.6g，1196.3g，尺寸为450×450×3mm的平板玻璃上，干燥后涂层的重量分别为483.4g，485.6g，476.3g。共分三次刮涂，第一次刮涂完成后，等涂层完全干燥后进行第二次刮涂和第三次刮涂。两次刮涂的时间间隔不少于8h；在室温条件下，样品板自然干燥48h后，得到待检测样品板，进行性能检测。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，涂层样品的涂层面向上；关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯(250W)，同时计时，开始定时记录加热室、涂层上表面、载体板下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为4.4℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线。
经测定该涂平均层厚度为1.3mm，根据本发明制定的隔热效果标准评价该材料的隔热效果或性能评价为II级。
实施例5石棉保温板隔热效果的检测。
样品板制备将平均厚度为3.8mm的石棉保温板样品剪裁成尺寸为450×450mm的平板三块，制得待检测样品板。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯，同时计时，定时记录加热室、石棉板上、下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为17.3℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线。
根据本发明制定的隔热效果标准评价，该材料的隔热效果或性能评价为III级。
实施例6菱镁矿复合保温板隔热效果的检测。
样品板制备将平均厚度3.2cm菱镁矿复合保温板样品剪裁成450×450mm的尺寸，同时制得待检测样品板三块。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯，同时计时，定时记录加热室、菱镁矿复合保温板上、下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为16.8℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线。
根据本发明制定的隔热效果标准评价，该材料的隔热效果或性能评价为II级。
实施例7
外墙用压缩聚苯乙烯泡沫保温板隔热效果的检测。
样品板制备将平均厚度4.8cm压缩聚苯乙烯泡沫保温板剪裁成尺寸为450×450mm的样品板，同时制得待检测样品板三块。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯，同时计时，定时记录加热室、聚苯乙烯泡沫保温板上、下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为40.8℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线。
根据本发明制定的隔热效果标准评价，该材料的隔热效果或性能评价为III级。
实施例8顶棚用聚苯乙烯泡沫保温板隔热效果的检测。
样品板制备将平均厚度6.8cm聚苯乙烯泡沫保温板剪裁成尺寸为450×450mm的样品板，同时制得待检测样品板三块。
样品板测试将待测试件的样品板放置于检测装置的样品板架上，关闭装置门，打开无纸记录仪电源，记录原始温度，打开红外灯，同时计时，定时记录加热室、聚苯乙烯泡沫保温板上、下表面和保温室中的温度及其随时间的变化。每个样品板的测试时间为1h。测定完成后，将测试数据进行数据处理，计算出测试60min时平均值为42.3℃，并绘制加热时间与隔热效果的变化曲线。
根据本发明制定的隔热效果标准评价，该材料的隔热效果或性能评价为III级。
权利要求
1.一种建筑材料隔热效果检测装置，包括箱体和箱体上表面安装的数显温度表，所述的箱体分为上箱体和下箱体，上、下箱体之间有一个可以放置测试样品板的样品板架，上箱体的正面配有中空双层密封门，其余三面和顶面为中空双层壁结构，顶面内中心安装有加热源，下箱体的四壁和底面为层间填充绝热材料的双层壁结构；在上、下箱体各自一面侧壁的中心处及其中间处分别开有探测孔道，孔道内分别安装有上、中、下温度传感器；在下箱体对称的两个侧壁上样品板架的下面对称安装有两个支架，支架靠近中心端分别安装有弹簧，弹簧分别支持可对称贴敷于测试样品板下表面上的中温度传感器，另一个中温度传感器从所述下箱体的侧壁与探测孔道对称位置所开的探测孔道处接入，所述的各温度传感器都与所述的数显温度表电连接；上箱体的侧壁及与其对称的另一面侧壁上分别开有内外壁孔错位的散热孔。
2.根据权利要求1所述的建筑材料隔热效果检测装置，其特征在于所述的数显温度表通过接口与电脑相连。
3.根据权利要求1所述的建筑材料隔热效果检测装置，其特征在于所述下箱体的四壁和底面的双层壁厚度大于上箱体的四壁和顶面的双层壁厚度；所述的散热孔为6-12个，直径8-12mm。
4.一种建筑材料隔热效果检测方法，该检测方法使用权利要求1、2或3所述的建筑材料隔热效果检测装置，并采用以下步骤1).测试样品板的制备(1)板材类材料测试样品板的制备将板材类材料切割为矩形的测试样品板，厚度H为3～100mm；(2)膏糊状材料类测试样品板的制备把膏糊状材料分2-3次通过成型、刮涂、刷涂或喷涂于标准载体板上，制成均匀的测试样品板；所述的标准载体板是指尺寸为300×300mm，厚度为3mm的玻璃板、陶瓷板或金属板；(3)涂料类材料测试样品板的制备把涂料分2-3次通过刮涂、刷涂或喷涂于标准载体板上，制成均匀的测试样品板；2).测试样品板的检测(1)打开所述检测装置门，将测试样品板放置于样品板架上，并在所述的中温度传感器对应的样品板上表面位置上安装好上表面温度传感器；(2)关闭检测装置门，开机检测，检测时间不小于1小时；(3)根据检测结果，按标准给出所测建筑材料隔热效果的评价等级。
5.根据权利要求4所述的建筑材料隔热效果检测方法，其特征在于所述的测试样品板为平行制造的三块，三块测试样品板之间的误差要求为板材类材料测试样品板的长、宽尺寸误差不超过±2mm，厚度H误差不超过±0.025H；膏糊状材料和涂料类材料测试样品板的标准载体板误差要求同于所述板材类材料测试样品板，其本身的质量W为30～60g，误差不超过±0.025W。
6.根据权利要求4或5所述的建筑材料隔热效果检测方法，其特征在于所述膏糊状材料和涂料类材料测试样品板每两次涂覆的时间间隔不小于4h，所得样品板应在室温条件下自然干燥48h以上，完全干燥后再称重，计算和记录其材料本身的质量W。
7.一种建筑材料隔热效果的评价方法，该评价方法基于权利要求4所述的建筑材料隔热效果检测方法所检测的数据，依据隔热系数k值大小对建筑材料隔热效果进行I-IV级的评价 式中k——隔热系数，单位K/mm；T1——测试样品板受热面的温度绝对值，K；T2——测试样品板非受热面的温度的绝对值，K；T3——保温室中温度的绝对值，K；H——建筑材料样品板(板材或涂层)的净厚度，单位mm；具体I-IV级的评价指标是(1)涂料(层)类(厚度＜10mm)的建筑隔热材料对于尺寸为300×300mm的载体板，当涂层质量为200±5g/m2，在100W的红外光源照射1h条件下，1mm单位的ΔT＜2.0℃时，隔热系数k定义为I级；1mm单位的2.0℃≤ΔT＜4.0℃时，隔热系数k定义为II级；1mm单位的4.0℃≤ΔT＜6.0℃时，隔热系数k定义为III级；1mm单位的ΔT≥6.0℃时，隔热系数k定义为IV级；(2)板材类(厚度≥10mm)的建筑隔热材料当块体或板材的厚度为1cm≤H＜10cm时，在250W的红外光源照射1h条件下，1cm单位的ΔT＜3.0℃时，隔热系数k定义为I级；1cm单位的3.0℃≤ΔT＜6.0℃时，隔热系数k定义为II级；1cm单位的9.0℃≤ΔT＜9.0℃时，隔热系数k定义为III级；1cm单位的ΔT≥9.0℃时，隔热系数k定义为IV级。
全文摘要
本发明涉及一种建筑材料隔热效果检测装置及检测方法和评价方法。该检测装置包括箱体和数显温度表，箱体分为上、下箱体，之间有样品板架，上箱体正面配有密封门，其余为中空双层壁结构，顶面内安装有加热源，下箱体的四壁和底面为层间填充绝热材料的双层壁结构；在箱体的一面侧壁上开有上、中、下三个探测孔道，其内安装有温度传感器；在下箱体样品板架的下面对称安装有两个中温度传感器弹簧支架，各温度传感器都与数显温度表电连接；上箱体的两个侧壁分别开有内外壁孔错位的散热孔。该检测方法和评价方法依据所述检测装置所检测的数据，可科学直观地给出隔热效果。
文档编号G01N1/28GK1916615SQ20061001561
公开日2007年2月21日 申请日期2006年9月8日 优先权日2006年9月8日
发明者汤庆国, 梁金生, 梁广川, 王菲 申请人:河北工业大学