ＮＥＷＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ０前言在建设部规定的建筑整体节能５０％以上的目标中，要求城市供热工程热网输送效率应达到９０％以上。
对蒸汽管道进行保温，可降低散热损失，节约能源。
但是，采用何种保温材料效果最佳，费用低，热损失应该如何计算等往往不被人们所重视，特别是低、中压参数蒸汽管道的保温，用量大，涉及领域广，有２种情况值得注意：一是大量高效保温材料用于低要求的地方，给国家造成很大的资源及资金浪费；而许多保温要求高的地方，仅用低效保温材料，或者保温层厚度不够，达不到保温要求，造成能源浪费。
因此，合理选择蒸汽管道的保温材料，减少热网热损失、节约能源、降低工程造价具有重要意义。
１保温材料的选用１．１国家标准、规范对蒸汽管道保温材料选择的要求按照ＧＢ５０２６４—９７《工业设备及管道绝热工程设计规范》中的有关规定，在运行中，平均温度低于３５０℃时，保温材料导热系统不得大于０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）；硬质保温材料的密度不得大于３００ｋｇ／ｍ３；软质材料及半硬质制品密度不得大于２００ｋｇ／ｍ３；用于保温的硬质材料抗压强度不得小于０．４ＭＰａ；保温材料的含水率不得大于７．５％。
按照ＧＢ５００１９—２００３《采暖通风与空气调节设计规范》第７．９．３条规定，设备和管道保温材料选用，应优先选用导热系数小、湿阻因子大、吸水率低、密度小、综合经济效益高的材料；保温材料应为不燃或难燃材料；管道保温层厚度在供热时，按ＧＢ８１７５《设备及管道保温设计导则》中的经济厚度计算确定。
１．２影响蒸汽管道保温效果的因素影响管道保温效果的因素很多，主要有：保温材料的导热系数λ，保温层表面放热系数α，管道所处环境常年平均气温ｔａ及常年平均风速Ｖ、高度系数、保温层厚度δ及施工质量等。
一般来说，在同样热损失的情况下，导热系数λ及保温层表面放热系数α愈大，保温层厚度δ愈厚。
所处环境常年平均气温越低、常年平均风速愈大、室外管道架得愈高，所需的保温层厚度就愈厚。
在某一条件下，地区的常年温度、平均风速、架高系数均为定值，影响保温效果的主要是保温材料的导热系数λ和保温层厚度δ，这２项直接影响材料选用及保温费用。
对于特定的保温材料，选用最佳的保温层厚度，就可达到既节约能源又减少投资的目的。
１．３几种常用蒸汽管道保温材料的性能参数我国目前适用于蒸汽管道保温的材料主要有：微孔硅酸钙制品、硅酸铝制品、岩棉、超细玻璃棉等，其性能及价格见表１。
表１几种蒸汽管道保温材料的性能及价格注：ｔｍ为保温材料内外表面温度平均值；价格主要参考华东地区市场信息价（２００３年），未包括运输费。
项目导热系数／［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］密度／（ｋｇ／ｍ３）价格／（元／ｍ３）微孔硅酸钙制品０．０５４＋０．０００１１ｔｍ２２０９１６硅酸铝制品０．３５＋１．６５×１０－４ｔｍ＋１．２４２×１０－７ｔ２１５０１１６５岩棉０．３７＋８．２５×１０－５ｔｍ＋２．０３５×１０－７ｔ２１５０４２７超细玻璃棉０．０２７＋０．０００２３ｔｍ４５９５０摘要：根据国家标准、规范对蒸汽管道保温材料的技术要求，分析了影响蒸汽管道保温效果的因素，并结合目前蒸汽管道中常用的保温材料的技术性能参数，针对具体蒸汽道的保温材料的选择计算，提出了合理选择蒸汽管道保温材料，对于减少热网热损失、节约能源、降低工程造价具有重要意义。
关键词：蒸汽管道；保温材料；性能参数；热损失；节能中图分类号：ＴＵ８３２．１＋４文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－７０２Ｘ（２００６）０８－００７５－０３合理选择蒸汽管道保温材料金樟其（杭州市城建设计研究院有限公司，浙江杭州３１０００２）收稿日期：２００６－０３－１５作者简介：金樟其，男，１９６１年生，浙江新昌人，高级工程师。
全国中文核心期刊ｍｍ７５・・新型建筑材料２００６．８保温材料选用是否合理，主要可以从热损失大小、保温材料所需厚度及经济性来衡量。
在热损失相同的条件下，应力求管道的保温费用最小。
一般要减少热损失，就要增加厚度，或者选用导热系统更小的材料。
费用与材料的厚度、导热系数等有关，除此之外，还得考虑施工、材料来源、维修、支架、劳动保护等。
根据ＧＢ５０２６４—９７《工业设备及管道绝热工程设计规范》，按我国现在的能源价格、政策及用能现状，一般散热损失应控制在表２范围内较为合理，过大会造成能源浪费，过小则保温费用增加较多，资金回收期长。
表２保温结构外表面最大允许热损失量１．４保温材料的选择计算由于我国地域广阔，气候条件差异很大，各地的保温材料来源、价格等均有差异。
因此，在选择保温材料时应结合工程实际对保温材料的热损失及管道的经济保温厚度等进行计算，而不能简单地直接按有关规范手册中的数据选取。
现就蒸汽管道的保温材料选择举例计算。
例如室外敷设ＤＮ１５０蒸汽管道，蒸汽温度３００℃，该地区常年平均气温ｔａ为１６．２℃，平均风速Ｖ为２．３ｍ／ｓ，采用微孔硅酸钙制品保温。
（１）室外管道保温结构外表面放热系数α与保温材料的辐射传热系数αｎ、对流传热系数αｃ有关。
即α与风速、保温材料及颜色等因数有关。
室外管道保温结构外表面放热系数α可按下式计算：α＝αｎ＋αｃαｎ＝５．６７εｔｓ－ｔａ（２７３＋ｔｓ１００）４－（２７３＋ｔａ１００）!"４αｃ＝７２．８１×Ｖ０．６／Ｄ０．４式中：ｔｓ—保温结构外表面温度，℃；ｔａ—常年平均环境温度，℃；ε—保护层材料黑度，按表３取值。
表３保护层材料黑度ε把数据代入得出α＝１２．８７９Ｗ／（ｍ２・Ｋ）（２）计算导热系数，从表１中微孔硅酸钙的导热系数计算λ＝０．０７２１Ｗ／（ｍ・Ｋ）。
（３）计算保温厚度δ，先进行管道外保温层表面散热损失ｑ试算，直至散热损失满足表２要求：ｑ＝ｔ－ｔａＤ１２０００λｌｎＤ１Ｄ０＋１α式中：Ｄ０—管道外径，ｍｍ；Ｄ１—管道保温层外径，ｍｍ；ｔ—管道外表面温度，℃。
试算结果：保温厚度δ为８０ｍｍ时，ｑ＝１７６Ｗ／ｍ２，满足要求。
（４）计算保温费用９１６（Ｄ１２－Ｄ０２）π／４＝５５．０元／ｍ（５）管道保温结构外表面温度ｔｓ可按下式计算：ｔｓ＝１λｌｎＤ１Ｄ０ｔａ＋２０００αＤ１ｔ１λｌｎＤ１Ｄ０＋２０００αＤ１＝２９．３℃采用上述方法，可对每种保温材料的保温费用及热损失进行计算，如热损失大于表２所示热损失量时，则可适当降低管道外表面温度，或采用导热系数更小的材料，直至热损失控制在表２的范围内。
并对其它数据进行验算。
根据以上数据及材料的来源、运输费用大小、维修等因素，进行综合考虑，选用最佳的保温材料。
一般来说，高温管道采用较好的保温材料，低温管道采用价格低的保温材料，切不可盲目选用材料，力求做到少花钱、多节能。
表４列出了在热损失基本相同的情况下，管道采用不同材料保温所需的费用。
表４管道采用不同保温材料的热损失量及费用注：各费用仅算主材料费，未包括表面保护等辅材及人工。
计算时其它条件与上面列举的相同。
这里需重视ｔ、Ｖ２个关键系数的取值，因温度和风速会直接影响选材计算的准确度。
根据前面的计算结果，可以看出，在相同热损失的情况下，若采用微孔硅酸钙保温，费用为５５．０元／ｍ；如果采用岩棉保温，费用仅为１９．５元／ｍ，费用仅为微孔硅酸钙的３５．５％。
当项目最高使用温度／℃保温厚度／ｍｍ外表面温度／℃散热损失／（Ｗ／ｍ２）费用／（元／ｍ）微孔硅酸钙制品６５０８０２９．２９１７６５５．０硅酸铝制品１２００７５２８．９４１７３６４．２岩棉６００６５２８．８６１７６１９．５超细玻璃棉４００７５２８．８１１７１５２．４５０５８１１６２５０１６３２７９１００９３１６３３００１８６３０８１５０１１６２０３３５０２０９２００１４０２４４４００２２７介质温度／℃热损失量／（Ｗ／ｍ２）介质温度／℃热损失量／（Ｗ／ｍ２）常年运行季节运行常年运行季节运行材料名称表面状态黑度ε材料名称表面状态黑度ε镀锌铁皮有光泽０．２３～０．２７水泥砂浆光平０．９３镀锌铁皮已氧化０．２８～０．３２纤维织物０．７０～０．８０氧化铁皮已生锈０．８０～０．９０黑漆无光泽０．９６铝板已氧化０．２０～０．３０油漆－０．８０～０．９０不锈钢板－０．２０～０．４０金樟其：合理选择蒸汽管道保温材料７６・・ＮＥＷＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ基金项目：广州市建设科技发展基金（９９１１）收稿日期：２００５－１２－３０；修订日期：２００６－６－１５作者简介：聂玉强，男，１９６４年生，广东韶关人，硕士，高级工程师。
０前言近年来，随着我国房地产的迅速发展，各类“绿色节能建筑”层出不穷，然而政府部门往往只能依据房地产商提供的材料进行审核，材料中关于围护结构的热工性能、参数指标等大多数为理论计算值，并非实际测量所得，缺乏客观准确的评价手段。
２０世纪８０年代后期，哈尔滨建筑大学、清华大学、苏州混凝土研究院等单位先后建起了用于测试和审核建筑围护结构热工性能的热箱试验装置［１］，但这些实验装置都是建立在北方及夏热冬冷地区，而对南方夏热冬暖地区，建筑能耗主要是夏季空调降温，这方面的实验装置仍是空白。
因此，根据建筑节能研究的需要，在南方地区设计建造防护热箱测试装置显得十分迫切。
按照国家《建筑节能九五计划及２０１０年规划》的要求，为南方炎热地区制定符合当地的建筑节能规划和政策积累数据，在广州市建委支持下，按ＧＢ／Ｔ１３４７５—９２标准，同时参照ＡＲＳＨＡＲＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ标准，设计建造了用于建筑围护结构热工性能测试的防护热箱实验装置。
１墙体构件试验装置测试原理墙体构件实验装置的实际模型如图１所示，热量传入或传出墙体是通过试件与箱内其它表面的辐射热交换及试件表面的对流换热进行的。
辐射传热量取决于与试件平行位置的导流板表面的平均辐射温度；对流传热取决于导流腔内空气温度。
因此，通过试件的热流受到冷热两个侧面中任何一个侧面的辐射温度和空气对流温度的影响。
然实际工程中要加上一些辅材及人工等费用，实际总价要比表４计算的大一些。
通过比较，一些普通的保温场合可选择取材方便、价格较低的保温材料，有特殊要求的保温部位则应选用与性能要求相符的材料进行保温。
２结论（１）管道保温中保温材料的选择在技术性能上应满足国家对节能的要求，即将蒸汽管道的散热损失控制在允许范围内，按照经济厚度要求进行计算，达到既节能又经济。
（２）不同地区、不同使用场合，保温材料的选择不能一概而论。
应根据各地区的气候、使用场合、保温材料的性能、价格等各种因素综合考虑，在满足规范的前提下通过计算合理选择蒸汽管道的保温材料。
!摘要：建筑节能是夏热冬暖地区空调节能的重要手段之一，针对该地区建筑围护结构热工性能缺乏实际测试及审核手段的现状，利用防护热箱法设计建造了测试实验装置。
详细介绍该装置的测试原理、测试技术，并进行了不确定度分析，结果较好满足ＧＢ／Ｔ１３４７５—９２标准要求。