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地面辐射供暖核心材料之一 ——保温材料的生产和选用
·2018-10-23 13:58:51
 
    

一、保温材料实施的问题

作为地暖市场中地面辐射供暖核心材料之一的保温材料,绝热模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)的选用已成为议论的焦点,有些制造商生产的产品达不到规范所要求的标准,也有些施工单位受价格的驱动专采不合格的产品,如何像规范要求的那样选用合格的保温材料已引起同行业的关注,同时也有人对规范中要求的这两种保温材料的工程价格产生质疑,特别对规范要求的绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料分为阻燃型和普通型的选择有什么要求等,因此,本期围绕地面辐射供暖核心材料之一的保温材料说说它的原由。

二、保温材料EPS泡沫板和XPS挤塑板的生产标准

1、EPS泡沫板生产标准

EPS泡沫板规范名称是“绝热模塑聚苯乙烯泡沫塑料”,简称EPS,国家标准GB/T 10801.1-2002是对GB/T 10801-1989《隔热用聚苯乙烯泡沫塑料》的修订。

本标准规定的尺寸偏差要求与英国标准(BS)3837.2:1990《泡沫聚苯乙烯板—第2部分:挤塑板规范》基本相同,X250、X300、X350、X400、X450、X500的吸水率与BS  3837.2一致,导热系数和尺寸稳定性要求均严于BS 3837.2。

GB/T 10801是一个系列标准,包括以下两部分:

第1部分(GB/T 10801.1):绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料;

第2部分(GB/T 10801.2):绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。

本标准是该系列标准的第2部分。

本标准自实施之日起,同时代替GB/T 10801-1989。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:国家建筑材料工业局标准化研究所、轻工业塑料加工与应用研究所、南京欧文斯科宁挤塑泡沫板有限公司、陶氏化学(中国)投资有限公司。

2、XPS挤塑板生产标准

XPS挤塑板规范名称是“绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料”,简称XPS。国家标准GB/T 10801.2-2002是对GB/T 10801-1989《隔热用聚苯乙烯泡沫塑料》的修订,本标准规定的尺寸偏差要求与英国标准(BS)3837.2:1990《泡沫聚苯乙烯板—第2部分:挤塑板规范》基本相同,X250、X300、X350、X400、X450、X500的吸水率与BS 3837.2一致,导热系数和尺寸稳定性要求均严于BS 3837.2。

GB/T 10801是一个系列标准,包括以下两部分:

第1部分(GB/T 10801.1):绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料;

第2部分(GB/T 10801.2):绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。

本标准是该系列标准的第2部分。

本标准自实施之日起,同时代替GB/T 10801-1989。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国塑料制品标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:国家建筑材料工业局标准化研究所、轻工业塑料加工与应用研究所、南京欧文斯科宁挤塑泡沫板有限公司、陶氏化学(中国)投资有限公司。

三、地面辐射供暖供冷技术规程选用保温材料有哪些要求

1、绝热层和预制沟槽保温板材料应采用导热系数小、具有足够承载能力的材料,不得采用易燃材料,并且不应含殖菌源、不得散发异味及可能危害健康的挥发物。

2、采用的聚苯乙烯泡沫塑料板材,其质量应符合表1的规定。

四、地面辐射供暖供冷技术规程选用保温材料的标准

1、保温材料分类别,不得采用易燃材料

本标准在技术内容上主要参考ISO/CD 4898:1999《泡沫塑料——建筑绝热用硬质泡沫塑料》。绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料按密度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类,其密度范围见表2。

表2中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类不属于规程选用保温材料范围,省略,引用Ⅱ、Ⅲ数据;XPS板,是连续挤出型聚苯乙烯泡沫塑料的简称。

燃烧性能中增加燃烧分级的规定,与《建筑设计防火规范》《建筑材料燃烧性能分级方法》等国家标准接轨。物理机械性能中的尺寸变化率、水蒸气透过系数、吸水率性能指标都比ISO/CD 4898:1999《泡沫塑料——建筑绝热用硬质泡沫塑料》有所提高。绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料分为阻燃型和普通型的选择要求。本规程选用保温材料时燃烧性能有严格要求,即氧指数≥30,燃烧等级达到B2级。

2、相同的保温材料密度不同,则导热系数和商品价格也不同

从表1中得知,在相同密度的情况下,模塑(EPS)的导热系数要比挤塑(XPS)保温材料低。在地暖施工中一般选用厚度为20mm的保温材料为基数,没有考虑选模塑(EPS)还是选挤塑(XPS),但是,这两种保温材料厚度都是20mm,其导热系数相差15%,其价格相差26%,因此,不仅在采暖中,我们日常中遇到与保温相关的产品时,其材料的导热系数也可以作为重要的参考依据。

3、相同的保温材料其厚度相同,压缩强度有不同

从表1中得知,在保温材料相同的情况下,模塑(EPS)的压缩强度要比挤塑(XPS)保温材料低50%。在地暖施工中装饰层地面上要承受如家具、书柜等-定的荷载,因此保温材料的压缩强度选型,填充层的厚度实施等尤其重要,应引起重视。

地暖设计的重要参考数据是热负荷,即达到设计温度所需提供的热量。热负荷的计算参数包括门窗等围护结构、墙体的导热系数、建筑内部的散热设备等。

对于地暖而言,保温材料的作用就在于改善了本层建筑的热量向下传递的多少,从而提高了本层建筑室内温度的可靠性。作者本人对保温材料的选择深有感触,在既有建筑上改地暖时由于考虑空间的高度尽量减少保温材料的厚度,后来发现住在楼下的户主冬天室内温度高于往年2℃~4℃,直至每年供暖结束后都要登门致谢。

五、保温材料挤塑板的使用

聚苯乙烯泡沫塑料分为膨胀型模塑EPS和连续挤出型挤塑XPS两种,前者即为苯板,后者即为挤塑板。与苯板相比,挤塑板属于硬质发泡保温材料,从工艺上它克服了模塑EPS板繁杂的生产工艺,具有模塑EPS板无法替代的优越性。它是由聚苯乙烯树脂及其他添加剂经挤压过程制造出的拥有连续均匀表层及闭孔式蜂窝结构的板材,这种结构让XPS板有极低的吸水性(几乎不吸水)、低热导系数比的空气热传导性很小,且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流,所以EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。而且这些蜂窝结构的厚板,完全不会出现空隙,这种闭孔式结构的保温材料可具有不同的压力(150kPa~500kPa),同时拥有同等低值的导热系数(0.028[W/(m·K)])和经久不衰的优良保温和抗压性能,抗压强度可达220kPa~500kPa,其机械性能是模塑EPS无法比拟的。另外,由于连续性挤出所致的紧密的闭孔结构,它的密度、吸水率、导热系数及蒸汽渗透率均低于其他类型的板材,是目前市场上公认的保温材料。

六、小结

地面辐射供暖核心材料——“绝热模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)”“绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)”虽然在地面辐射供暖供冷技术规程中作了详述,但在地面辐射供暖施工中应以保温材料类别、表观密度、导热系数、压缩强度、燃烧性能等重要技术参数作为依据选择、实施,否则将会造成工程损失。


 
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