技术研究报告

1 / 13 技术研究报告 泡沫玻璃保温板技术研究报告 一、概述 1. 背景 目前我国建筑用保温材料，特别是外墙外保温用材料以有机材料为主体，由于易燃外墙保温材料充斥建材市场并且各种防火措施和管理措施没有落实到位，导致重特大火灾接连不断发生，例如沈阳市皇朝万鑫国际大厦“”火灾、吉林市中百商厦“”特大火灾、上海静安“”高层住宅重特大火宅等接连发生不断。在火宅中有机材料所产生的影响已经引起人们高度重视。因此，将有机保温材料换成无机材料的声音也越来越强烈。 2016 年 3 月 14 日公安 部发布，明确民用建筑外保温材料只能采用燃烧性能为 A 级的材料，这意味未来几年一直普遍使用的 B1、 B2 级外保温防火保温材料被下禁令。目前，B1、 B2 级防火保温板已明令被禁止使用，保温材料行业面临重大的行业调整。 A 级防火保温材料价格偏高，产能不足等客观因素导致 A 级防火保温材料出现极大的市场缺口。就全国范围而言，目前 A 级材料在国内的产量有限供不应求。按照每个 A 级保温材料厂年产生产能力 100 万平方米计算，全国需要建 1800 个生产厂，才能满足目前的新建住房的年市场需求。 当前，一个年需求量 2500亿元的巨大 建筑保温市场，2 / 13 突然成了空白，也成了一个万众瞩目的新蛋糕。无机节能防火建筑保温材料，转眼间成抢手的市场热点。这其中，泡沫玻璃、泡沫混凝土、岩棉板 成了两大新的主导产品。但由于岩棉微尘致癌并使人浑身刺痒，环保问题突出，且吸水率高，不被人们看好前景。泡沫混凝土的节能保温性能较差。 因此，提升泡沫玻璃生产工艺、技术、质量，增加品种，开拓多应用领域市场，实施规模化生产是泡沫玻璃发展的难得机遇。尽快引进先进技术，建立规模化的现代工业化生产线，不仅可以一步跨入国际先列，而且还能成为行业龙头企业，形成 我们自己的泡沫玻璃国际品牌，快速占领国内外市场。 预计到 2020 年底，建筑节能改造和新建建筑保温节能市场空间合计约达 5 万亿元。全国既有建筑面积为 430 亿平米，每年新建建筑面积达 16-20 亿平米，到 2020 年，我国的建筑面积达到 700 亿平米。目前，河南省约有 16 亿平方米的既有建筑，既有居住建筑面积约 11 亿平方米，如按15-20%对现有居住建筑进行改造，需实施节能改造的建筑面积将有近 2 亿平米，即外墙面积约亿平米，需要外墙保温材料为亿平米。河南省每年新建建筑面积约达 1 亿平米，同样得出需要外墙保温材料为 亿平米。本项目年产品生产规模为120 万平方米，仅占全省保温材料每年新增需求量的，因3 / 13 此，本项目要利用产品的性能优势，占领河南省保温材料市场的高端领域，未来几年，本项目产品将有广阔的市场前景。 2. 目的 通过对泡沫玻璃保温板的表观密度试验、导热系数试验、抗压强度试验、吸水率试验、抗折强度试验和外观质量试验，进一步检验泡 沫玻璃保温板这种保温材料的产品性能，更好的应用于外墙外保温系统。 二、技术分析 1. 引用标准： 泡沫玻璃绝热制品 JC/T 647-XX 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法 GB/T 10294-1988 无机硬质绝热制品试验方法 外观质量 GB/T 无机硬质绝热制品试验方法 力学性能 GB/T 无机硬质绝热制品试验方法 密度含水率及吸水率 GB/T 住宅建筑节能工程施工质量验收规程 DGJ08-113-XX 2. 现场抽样数量 : 每 5000m2 为一批，不足 5000m2 按一批抽样，抽取10%做外观质量检查。在外观质量合格的板材中，任取一块做物理性能检验。 3. 检测项目、被测参数及其范围： 4 / 13 4. 检测仪器： 5. 检测前准备工作： 检测前先根据所检项目核对所需设备是否齐全，检查设备运作是否正常； 检测前先根据所检项目核对环境是否符合规范要求； 登记设备使用记录。 6. 检测步骤： 表观密度： 试件在试验前应暴露在室内自然存放至少一天。 随机抽取 3 块制品作为试件。试件最小尺寸不得小于 200mm 200mm 25mm。 在天平上称试样质量 G0，保留四位有效数字。 在制品相对两个大面上距两边 20mm 处，用钢直尺或钢卷尺分别测量制品的长度与宽度，精确至 1mm。测量结果为 4 个测量值的算术平均值。 在制品相对两个侧面上，距端面 20mm 处和中间位置用游 标卡尺测量制品的厚度，精确至。测量结果为 6 个测量值的算术平均值。 抗压强度： 试件尺寸为 100mm 100mm 40mm，数量 5 块。 将试件置于干燥箱内，缓慢升温至 110 5，并烘干至恒质量。然后将试件移至干燥器中冷却至室温。 5 / 13 在试件受压 面距棱边 10mm 处测量长度和宽度，在厚度的两个对应面的中部测量试件的厚度。测量结果为两个测量值的算术平均值，精确至 1mm。 泡沫玻璃绝热制品在试验前应用漆刷或刮刀把乳化沥青或熔化沥青均匀涂在试件上下两个受压面上，要求泡孔刚好涂平，然后将预先裁好的约 100mm 100mm 大小的沥青油纸覆盖在涂层上，并放置在干燥器中，至少干燥 24h。 将试件置于压力试验机的承压板上，使压力试验机承压板的中心与试件中心重合。 开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使试件受压面与承压 板均匀接触。 以约 10mm/min 速度对试件加荷，直至试件破坏，同时记录压缩变形值。当试件在压缩变形 5%时没有破坏，则试件压缩变形 5%时的荷载为破坏荷载。记录破坏荷载 P，精确至 10N。 抗折强度： 试件尺寸为 250mm 80mm 40mm，数量 5 块。 技术研究报告 项目编号： 课题名称： 课题组长： 完成时间： 1、 课题概述： 2、 技术分析： 6 / 13 3、 结论： 4、 应用效益说明： 5、 课题人员组成： 6、 附件目录： 水温修正及实时分摊的 通断时间面积法热计量系统 技术研究报告 河北工业大学 石家庄工大科雅能源技术有限公司 2016 年 3 月 28 日 水温修正及实时分摊的 通断时间面积法热计量系统 技术研究报告 一、研究背景： 目前节能和保护环境已成为可持续发展战略的重要组成部分，有关能源综合利用和环境保护的课题一直是国际上研 究的重点。纬度高于 30的国家和地区，冬季一般需要采暖；而高寒地带的采暖能量消耗占总能量消耗的很大一部分，因此供热系统的节能有着十分重要的意义，特别是 20世纪 70 年代发生石油危机以来，西欧国家为了节约能源，在供热系统节能方面作了大量的工作，对采暖系统进行自动控制，并实行计量热量收费制度，取得了良好的节能效果。7 / 13 以德国为例，德国政府 1981 年颁布的取暖费用规定条例实施后，节约能源达 15%-20%。随着 80 年代环境问题日益突出，对供暖计量控制的认识又进一步上升到环境高度，对供热系统自动控制技术的研究和应用具有 重要的节能和环境保护意义。 我国地域广大，人口众多，建筑规模巨大，并且住宅建设正处于快速发展阶段，同时，我国能源紧缺，北方采暖用能十分巨大，目前约占全国商品能源消耗的 10%左右，而且成为大气污染的一个重要因素。但是，由于我国的供热系统型式落后，缺乏控制与节能手段，普遍在低负荷、低效率下运行，实际供暖面积平均只有设备能力的 40%左右，采暖能耗为相近气候条件国家的 3-5 倍左右，能源浪费十分严重。同时，我国室内热环境差，发达国家室内温度是 22，而我国只有 16 18；供热品质也很差，存在较严重的供热水力与热力失调，使室温冷热不均。采暖收费制度也不合理，按面积收费，同时室内无温控设备，用户无法调节室温，这些均导致用户无节能意识，热能浪费严重。 随着我国对建筑节能要求的不断提高和供热收费体制的改革，采用先进技术， 改革供热模式和系统，供热按户计量、按用热量收费，取代按采暖面积均摊供热费已成为供热系统的发展趋势。在国家推行供热系统和模式改革、节约能源、保护环境8 / 13 的背景下，新型供热控制及热计量系统的研究具有重要的现实意义。 研究和供热实践表 明，根据西欧的供热控制技术方案，通常采用恒温阀进行供 热调节，其调节模式是根据供热需求对进入室内的供热流体流量进行连续节流调节， 外网也随之进行变流量调节控制。这种调节方式虽然在系统的稳定性、运行模式方面有优势，技术也比较成熟，但是研究分析和供热实践表明，这种控制模式在国内供热系统中的应用存在很多技术问题：由于国内供热水质较差，恒温阀易出现堵塞、损坏等现象；供热系统参数设计匹配也存在问题。由于国内供热体系规模巨大、发展历史较长并深受计划经济体制影响，改革是一个渐进的过程，在很长一段时间 内都会维持现有供热模式和参数。例如：从现在的按面积收费改为按热量计量收费需要对室内供暖系统进行改造，由于改造量非常巨大，只能逐步分期进行。因此一个大型供热网的所有用户不可能全部同时实施计量收费，必然会在一定时期内出现有 /无计量收费的用户同时由一个供热网供热的情况。有计量收费的用户，一般应采用定压差控制，这是由于温控阀阻力系数大，所需资用压头高，同时又是变流量运行；而无计量收费的用户一般采用定流量控制，所需资用压头低，定流量运行。因此如何同时适应这两种用户的需要，9 / 13 处理好有 /无计量收费共网过渡时期的控制，必须进 行研究。供热计量和温控方式应该立足于国内的实际情况进行研究，深入研究更适宜的供热计量控制模式。是温控计量产品去适应系统，还是系统去适应产品：我们采取“拿来主义”来消化学习国外的温控计量技术，包括消化和应用国外的产品，但是外来的产品并不适应我国的现有系统，除了水质问题和管理问题外，还有许多技术问题。如：系统末端压差、系统规模大小、设备工作环境等都存在很大的不同，不做任何改变就应用在一起很难得到正常的效果。 我们课题组根据国内集中供热系统的特点及运行要求，研究提出了“ Q”式供热 控制系统 。户内供热调节采用对供热流体流量的通、断式双位调节模式实现，构成 一新型动态变流量供热控制系统，该系统可很好克服上述节流控制模式的诸多缺点。为使这一新型供热控制系统推广应用，需要对两方面的问题进行研究：一是热计量与调节的装置，即根据室内供热要求，实现自动控制与计量的新型一体化热计量控制装置；二是“ Q”式供热控制模式对供热系统影响的研究评价及供热系统优化。 本课题技术创新点是在国内率先开发出适合我国国情的热量计量和控制模式，并将之成功地推行到集中供热系统中，同时也为该新型供热系统提供运行调节和设计方法。本 课题的研究内容具有重要的10 / 13 理论意义和现实意义。 随着国家对建筑节能要求的不断提高和供热收费体制的改革，各种热计量方法及其与之相配套的热计量或热费计量仪表不断涌现，并得到了一定程度的应用。目前，国内外一些厂商已生产的热量表的主要类型有机械式热量表、电磁式热量表和超声波式热量表等。机械式热量表的初始投资低，但流量测量精度不高，表阻力较大、容易阻塞，易损件较多，对水质也有一定要求。电磁式热量表、超声波式热量表的流量测量精度高、压损小、不易堵塞，但初始投资很高。对于热费结算而言，无论是采用户用热量表直接计量 结算还是根据户用热量表值再行分摊总热量的结算，户表的投资高或者故障率高都是主要的问题。这也是近年来在工程实践中推行热计量的一个很棘手的问题。 由建设部颁布并于 2016 年 7 月 1 日起施行的供热计量技术规程 JCJ173-2016中，给出了一种“通断时间面积法”的用户热量分摊计量方法。该方法是以采用通 /断式供热控制模式时的每个采暖用户累计通水时间为依据，结合供暖面积来分摊整栋建筑采暖耗热量，从而计算出每个热用户的采暖耗热量，并进行热计量收费。与此方法相配套的热计量装置仅需统计和记录各户通断控制阀的接 通时间即可，与以前其他各类户用热量表相比，此装置无须再测量供热流体的流量。目前已有一些基于通断控制模式的采暖室温控制11 / 13 及热计量装置，并在工程中获得实际应用。中国专利公布了一种可自动控制室温 IC 卡智能热量表，中国专利公布了一种计量与室温控制一体化的智能热量表，该两种热量表的热计量仍是基于测量供热流体流量与供回水温差来计量热量。中国专利公布了一种同时实现热调节和热计量的方法，但在实际工程使用中，上述基于通断控制模式的采暖室温控制及热分摊装置，以及采用“通断时间面积法”进行采暖热量热计量的方法，还存在许多尚未解决或 克服的问题，未能真正实现公平合理地分摊热量。这些问题包括： 1、目前的通断式热分摊装置均不能解决因采暖散热器初设计不合理或用户私自改变采暖散热器容量所引起的热分摊偏差问题，而目前国内自主变更采暖散热器面积的住户还较多。一般来说，采用目前的通断式热分摊装置及“通断时间面积法”进行热分摊的结果，往往是私自增加散热器面积的用户反而会少分摊热量、少缴用热费用，这使得基于“通断时间面积法”的热计量方法和装置的推广应用受到限制，其热分摊和热费收缴误差不能被热用户普遍接受。 2、实际运行的供热系统会通过气候补偿器实现依据室外 气温变化来调节供水温度，不同时段供水温度的改变直接影响着热用户实际用热量的多少，但目前的通断式热分摊装置均不能反映不同用热时 段在相同用热时长下用户耗热量的差别，亦即未能真正做到公平分摊热量。 3、目前户内系统仍采用的是连续供12 / 13 热工况条件下的设计结果，而在通断调节模式的供热工况下，必然会出现设备选型与设计负荷匹配不合理的问题，从而带来不利位置的住户可能要分摊更多热量、缴费更多的不公平现象。 另外 , 目前实际工程应用的基于楼栋供热计量和通断时间面积法的采暖热量分摊计算方法，都是记录热用户的供 热通断工况时间，测量楼栋的总热消耗量，在上位机完成每个热用户采暖耗热量的计算，热用户不能随时了解自己的采暖耗热量，造成收费管理不便、也