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建筑节能墙体保温材料性能检测方法

作者

杨卉

无锡江炟建设工程质量检测有限公司 江苏省无锡市 214000

   

在全球能源消费结构中,建筑领域能耗占比达 30%~40% ,而墙体热损失在建筑总能耗中的占比高达 。墙体保温材料通过阻隔热量传导、优化建筑热环境,成为建筑节能的核心技术路径。但目前市场上保温材料质量差异显著,检测标准不完善、检测手段滞后等问题,导致工程质量问题屡有发生。因此,系统开展保温材料性能检测方法的研究,对保障建筑节能成效、提升工程安全水平具有重要的现实价值。

1. 新型节能保温材料的性能特点

2.1 防火性能

在评估建筑墙体新型节能保温材料时,防火性能是衡量其质量与安全性的关键指标。在材料选用环节,需严格依照相关标准规范对防火性能进行评估,以此筑牢建筑物及人员生命财产的安全防线。

2.2 保温性能

保温性能作为新型节能保温材料的核心属性,直接关系到建筑能效提升与能耗降低。材料导热系数是判定保温性能的重要依据,导热系数数值越低,材料的保温隔热效果越优。

2.3 环保性能

环保性能也是新型节能保温材料不容忽视的特性。这类材料在生产、使用全周期内,应避免对生态环境造成污染,且不能释放危害人体健康的物质。当下,众多生产企业正积极研发环保型原料与工艺,推动材料向绿色生态方向发展。

2.4 耐久性能

建筑工程投资大、建设周期长,对材料性能稳定性要求高。新型节能保温材料作为建筑围护结构的重要部分,需具备出色的耐久性与强度,能够长期抵御风雨侵蚀、冻融循环、震动冲击等外部因素影响,始终保持稳定可靠的性能表现 [2]。

2. 建筑节能墙体保温材料性能检测的意义

2.1 保障建筑节能效果

一是,精准评估保温性能。通过科学合理的检测方法,能够准确测定墙体保温材料的导热系数、热阻等关键热工性能指标。这些指标直接反映了材料阻止热量传递的能力,是衡量建筑节能效果的重要依据。只有确保保温材料具备良好的保温性能,才能有效减少建筑物在供暖和制冷过程中的能量损失,实现节能目标。二是,验证材料适用性。不同地区的气候条件、建筑类型和使用功能对墙体保温材料的性能要求各不相同。检测方法可以帮助评估保温材料在特定环境下的适用性,确保所选材料能够满足当地建筑节能标准和使用要求,避免因材料选择不当导致建筑节能效果不佳。

2.2 提升建筑质量与安全

一方面,确保材料物理性能。检测方法不仅关注保温性能,还涉及材料的密度、抗压强度、抗拉强度等物理性能指标。这些指标对于保证墙体保温系统的结构稳定性和耐久性至关重要。通过检测,可以筛选出物理性能符合要求的保温材料,防止因材料质量问题导致墙体开裂、脱落等安全隐患,保障建筑的使用安全。另一方面,评估材料耐久性。建筑的使用寿命较长,墙体保温材料需要具备良好的耐久性,以抵抗长期的环境侵蚀和自然老化。检测方法可以模拟材料在实际使用过程中的各种环境条件,如温度变化、湿度变化、紫外线照射等,评估材料的耐久性能,为建筑提供长期可靠的保温保护 [3]。

3 建筑节能墙体保温材料检测方法分析

3.1 导热系数检测

导热系数是评定保温材料保温性能的关键指标,体现的是材料单位时间、单位面积的热量传递能力。目前,常用的导热系数检测手段分为稳态法与非稳态法两大类。(1)稳态法。稳态法以平板法和圆管法为代表。平板法是将保温材料样品夹在两块平板之间,通过加热平板促使热量在样品内均匀传导,待达到热稳定状态后,通过测量温度与热流量来计算导热系数。圆管法则需将样品制成圆管状,对内管壁加热,通过测定内外壁温度差和热流量得出导热系数数值。这种方法虽然检测精度较高,但达到热平衡耗时较长,并且不太适用于低导热系数材料的检测。(2)非稳态法。非稳态法中,热线法和热脉冲法应用广泛。热线法是将细金属线埋入样品,通过通电加热金属线,依据金属线的温度和电阻变化计算导热系数;热脉冲法则是在样品一侧施加脉冲热量,通过监测另一侧的温度响应来获取导热系数数据。非稳态法胜在检测快速便捷,适合低导热系数材料,但相比稳态法,其检测精度略低 [4]。

实际选择检测方法时,需综合考虑保温材料的特性与厚度。针对较薄的样品,平板法和热线法较为适用;对于较厚的样品,圆管法和热脉冲法更为合适。此外,样品的代表性、规格尺寸以及表面处理情况等因素,都会对检测结果产生影响,检测过程中也需重点关注 。

3.2 密度检测

密度是衡量保温材料质量的关键指标,其数值大小反映了材料的物质含量与孔隙率。目前,常用的密度检测方法包括排水法、比重瓶法和振动法。(1)排水法。将样品放入带有一定水量的量筒中,通过记录水的体积变化和样品质量来计算密度。该方法虽操作简便、适用范围广(适用于大多数材料),但检测精度较低。(2)比重瓶法。需将样品置于比重瓶内,注入已知密度的液体,通过测量液体体积与质量的变化计算样品密度。此方法精度较高,但操作复杂,需借助精密天平和容量瓶等设备,对实验条件要求较高。(3)振动法将样品放置于振动台上,通过振动台产生的振动效应测量样品体积与质量,进而计算密度。该方法适用于颗粒状或散状材料,且检测精度较高。

在实际检测中,需根据样品形态和尺寸选择合适方法:对于较大块状样品,可优先采用排水法或比重瓶法;对于颗粒状或散状样品,振动法更为适用。此外,样品的干燥程度、表面光洁度等因素可能影响检测结果,需在操作过程中严格控制。

3.3 抗压强度检测

抗压强度是评估保温材料使用寿命的关键指标,体现了材料承受压力荷载的能力。目前常用的抗压强度检测方法主要有压缩试验和弯曲试验两类。(1)压缩试验。将样品放置于压缩试验机上,通过逐步施加递增压力直至样品破裂或产生明显变形,同步记录最大压力值及对应变形量。该方法适用于块状或板状试样,不仅能测得材料的抗压强度,还可获取弹性模量等参数,广泛应用于评估结构承重类保温材料的力学性能。(2)弯曲试验。将样品固定于弯曲试验机上,通过施加渐增弯矩直至样品破坏,记录最大弯矩值及对应挠度。此方法更适用于脆性保温材料,可用于测定抗弯强度、挠度等指标,常用于判断材料在受弯荷载下的性能表现 [5]。

实际检测中,需依据样品形态和应用场景选择合适方法:块状或板状材料优先采用压缩试验,脆性材料则更适合弯曲试验。同时,样品尺寸规格、加载速率控制、环境温湿度等因素均可能影响检测结果,需在试验过程中严格遵循标准规范进行操作。

3.4 保温效果检测

红外热像仪作为建筑节能墙体保温材料检测中常用的非接触式温度检测设备,可通过捕捉目标物体辐射的红外热能,生成不同温度区域的热分布图像。在建筑节能领域,该设备被广泛用于评估墙体保温材料的性能与效果。其工作原理基于物体的热辐射特性:不同温度的物体会辐射特定波长的红外热能,红外热像仪通过镜头采集这些热能信号,并转化为彩色图像,以颜色差异直观呈现温度分布。在建筑节能检测中,利用该设备对墙体保温材料进行全面扫描,可精准获取其热分布情况,进而判断保温效果优劣。红外热像仪具备快速、无损、非接触的显著优势:既能在实时、远距离条件下对大面积墙体保温材料进行快速温度检测,大幅提升效率、节省人力;又无需直接接触被测物体,避免对材料造成损伤,保障检测过程的安全性与可靠性。在建筑节能领域,其应用主要体现在两方面:(1)热缺陷识别。实时监测建筑表面温度分布,精准定位热桥、热漏点等隐患,便于及时修复调整,优化建筑保温性能;(2)材料性能评估。对比不同保温材料的热分布差异,为建筑节能设计提供科学的材料选型依据。值得注意的是:该设备在应用中存在一定局限性:对透明或强反射表面的检测效果不佳;复杂环境下可能受背景辐射干扰,影响图像清晰度。因此,使用时需结合实际测试条件,合理选择测量方法与参数,以确保结果的准确性与可靠性 [6]。

3.5 吸水性检测

建筑节能墙体保温材料的吸水性检测中,常用方法包括静态浸水法和动态浸水法。静态浸水法是将待测材料完全浸没于水中,经固定时间浸泡后取出,通过计算吸水量评估吸水率;动态浸水法则是让材料经历周期性浸水与干燥循环,重复若干次后测量吸水率。这些检测方法能够精准反映材料的吸水性能,为材料的合理选用及性能优化提供可靠的数据支撑。

4. 小结

建筑节能墙体保温材料的性能检测是保障建筑节能工程质量的核心环节。通过对材料性能进行系统性检测,能够精准筛选出优质材料,有效防范安全风险。展望未来,需持续完善检测标准体系、创新检测技术手段,推动检测工作朝着智能化、标准化方向迈进,为建筑领域实现“双碳”目标筑牢技术根基。

参考文献

[1] 黄君, 田林. 建筑节能墙体保温材料性能及其检测分析[J]. 砖瓦世界 ,2019(16):116.

[2] 胡冰 . 建筑节能墙体保温材料性能及其检测分析 [J]. 节能与环保 ,2019(3):72-73.

[3] 崇智星. 建筑节能墙体保温材料性能及其检测分析[J]. 建材发展导向(下),2020,18(7):60.

[4] 李亚会. 建筑节能墙体保温材料性能及其检测分析[J]. 城市建筑与发展 ,2024,5(5).

[5] 潘献珍. 建筑墙体新型节能保温材料检测问题及对策[J]. 建筑工程技术与设计 ,2025,13(7):61-63.

[6] 张 静 . 建 筑 墙 体 节 能 保 温 材 料 与 检 测 技 术 [J]. 城 镇 建设 ,2025(8):19-21.