ICS 91.100.99 CCS Q 10 团 体 标 准 T/CSTM 00308-2023 相变建筑构件及制品热惰性测试方法 Test method for thermal inertia of building elements and products with phase change materials 2023-07-07发布 2023-10-07 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 1 前 言 本文件参照GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由中国材料与试验标准化委员会建筑材料标准化领域委员会（CSTM/FC0 3）提出。 本文件由中国材料与试验标准化委员会建筑材料领域环境友好和有益健康建筑材料标准化技术委 员会（CSTM/FC0 3/TC17）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 2 相变建筑构件及制品热惰性测试方法 1 范围 本文件规定了相变建筑构件和制品热惰性的术语和定义、原理、测试系统、试验制备、测试步骤、 结果计算以及试验报告。 本文件适用于具有相变储热调温功能的相变板材、相变砌块、相变地板和相变砂浆等建筑构件及制 品。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 50176 -2016 民用建筑热工设计规范 3 术语和定义 GB/T 50176 -2016 界定的以 及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 温度波幅 temperature amplitude 当温度呈周期性波动时，一个周期内温度最高值与最低值之差。 3.2 衰减倍数 damping factor 在测试期间，基准箱内部空气温度波幅与试样箱（或参比箱）内部空气温度波幅的比值。 [来源：GB 50176-2016,2.1.17, 有修改] 3.3 衰减系数 damping coefficient 试样箱与参比箱衰减倍数的比值。 3.4 延迟时间 time lag 在测试期间，试样箱（或参比箱）内部空气温度最高值(或最低值 )出现时间与基准箱内部空气温度 最高值(或最低值 )出现时间的差值为最高温延迟时间（或最低温延迟时间） ； 最高温延迟时间与最低温延迟时间之和的平均值为试样箱（或参比箱）的延迟时间。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 3 [来源：GB 50176-2016,2.1.18 ，有修改 ] 3.5 延迟系数 time lag coefficient 试样箱与参比箱延迟时间的比值。 3.6 热惰性指标当量系数 thermal inertia index equivalent coefficient 衰减系数与延迟系数之和的平均值。 3.7 热惰性指标 thermal inertia index 受到波动热作用时，材料层抵抗温度波动的能力，通常用热惰性指标(D)来表示。 [来源：GB 50176-2016,2.1.12] 3.8 热惰性指标当量 thermal inertia index equivalent 参比样的热惰性指标与试样的热惰性指标当量系数的乘积。 4 原理 波动热通过试样或参比样传递后，温度波幅将会衰减，最高温（和最低温）出现时间也会延迟，与 参比样对比，试样的衰减倍数和延迟时间将会成倍增加。本文件测试方法通过测试试样在谐频温度热作 用下的热惰性指标当量系数，再与参比样的热惰性指标 相比较，以此来获得试样的热惰性指标当量。 5 测试系统 测试系统由环境温度模拟箱、风扇、热电阻、温度记录仪等组成。环境温度模拟箱中放置基准箱、 参比箱和试样箱。测试系统整体示意图如图1 。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 4 标引序号说明： 1 —— 电脑； 2 —— 温度记录仪； 3 —— 程序控温仪； 4 —— 模拟箱箱体； 5 —— 风扇； 6 —— 温度探头； 7 —— 基准箱； 8 —— 参比箱； 9 —— 试样箱； 10 —— 参比样； 11 —— 试样； 12 —— 降温装置； 13 —— 升温装置。 图1 相变建筑构件及制品 热惰性测试系统 5.1 环境温度模拟箱 由箱体、程序控温仪、升降温装置、风扇等组成的环境温度模拟系统。模拟温度范围低 温为 （-10±1）℃、高温为（ 60±1）℃，可以模拟两个任意温度点之间的温度谐频变化。 5.2 温度探头 温度探头为 PT100的热电阻。 5.3 温度记录仪 可自动记录温度变化，通道不少于10 个。 5.4 程序控温仪 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 5 可编程，控制温度的谐频变化，温度精度 0.1℃。 5.5 基准箱 基准箱的内部 尺寸为40cm40cm40cm，箱体材料选用保温材料，材料的物理参数要求为导热系数 （0.03~0.045 ） W/(m﹒K)，厚度为 5cm。 5.6 参比箱 把6块参比样拼成一个立方体形状的箱体，参比样板块之间的缝隙用泡沫胶封闭，然后直接放入基 准箱中组合成参比箱。 5.7 试样箱 把6块试样拼成一个立方体形状的箱体，试样板块之间的缝隙用泡沫胶封闭，然后直接放入基准箱 中组合成试样箱。 5.8 参比样 材质选用普通石膏板，石膏板的物理参数要求为密度（ 1.0±0.05）g/cm3、比热容 （1.05±0.02） kJ/(kg℃)、导热系数 （0.33± 0.02） W/(m℃)、厚度1.2cm ，其他尺寸和数量要求与试样相同。 6 试样制备 试样要求为正方形的板状，边长等于 (30±0.5)cm，需要6块。 7 测试步骤 7.1 测定试验箱温度范围 利用程序控温仪模拟环境温度从（ 10±1）℃到（ 40±1）℃的谐频变化，一个谐频变化周期为 24 小时，共进行至少三个周期循环。开启环境温度模拟程序，给模拟箱加热降温，记录温度变化。 8 结果计算 8.1 绘制温度 —时间曲线图 依据测试数据从第二个周期绘制环境箱、基准箱、试样箱和参比箱的温度—时间曲线图，如图 2。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 6 标引序号说明： Θa —— 环境温度波幅； Θb —— 基准箱温度波幅； Θr —— 参比箱温度波幅； Θs —— 试样箱温度波幅； ξrH —— 参比箱相对于基准箱的最高温延迟时间； ξrL —— 参比箱相对于基准箱的最低温延迟时间 ； ξsH —— 试样箱相对于基准箱的最高温延迟时间； ξsL —— 试样箱相对于基准箱的最低温延迟时间； T1 —— 相变温度最低点； T2 —— 相变温度最高点。 图 2 试验箱体内部温度 -时间曲线图 8.2 计算试样箱、参比箱的衰减倍数 试样箱的衰减倍数由公式（ 1）计算得到。 νs = Θb /Θs …………………… （1） 式中： νs ——试样箱的衰减倍数； Θs ——试样箱的温度波幅； Θb ——基准箱的温度波幅。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00308-2023 7 参比箱的衰减倍数由公式（ 2）计算得到。 νr = Θb /Θr …………………… （2） 式中： νr ——参比箱的衰减倍数； Θr ——参比箱的温度波幅； Θb ——基准箱的温度波幅。 8.3 计算试样的衰减系数 试样的衰减系数由公式（ 3）计算得到。 κ = νs / νr …………………… （3） 式中： κ ——试样的衰减系数； νs ——试样箱的衰减倍数； νr ——参比箱的衰减倍数。 8.4 计算试样箱、参比箱的延迟时间 试样箱的延迟时间由公式（ 4）计算得到。 ξs =( ξsH+ξsL )/2 …………………… （4） 式中： ξs ——试样箱的延迟时间； ξsH ——试样箱相对于基准箱时最高温延迟时间； ξsL