地暖用PVC地板与实木地板的性能对比

2023年4月23日发(作者：全屋定制衣柜效果图)

地暖用PVC地板与实木地板的性能对比

王杨林;唐圣奎;左锣;袁效东

【摘 要】从导热性能、尺寸稳定性、拼接离缝、维卡软化温度、挥发物损失率、

耐候性能等方面对比分析了地暖用PVC地板与实木地板的性能.结果表明:PVC地

板的综合性能优于实木地板,是一种绿色环保的地板产品.

【期刊名称】《聚氯乙烯》

【年(卷),期】2019(047)007

【总页数】6页(P12-16,31)

【关键词】PVC;地板;实木;地暖;性能

【作 者】王杨林;唐圣奎;左锣;袁效东

【作者单位】芜湖海螺型材科技股份有限公司,安徽 芜湖241009;芜湖海螺型材科

技股份有限公司,安徽 芜湖241009;芜湖海螺型材科技股份有限公司,安徽 芜湖

241009;芜湖海螺型材科技股份有限公司,安徽 芜湖241009

【正文语种】中 文

【中图分类】TQ325.3

早在20世纪20年代，地热采暖技术已经在欧美发达国家开始应用[1-2]。到20

世纪80年代中期，此项技术得以大面积推广。我国自20世纪50年代开始对地

板辐射采暖技术进行研究，20世纪80年代末到90年代初，这项新技术在一些住

宅工程中进行实际使用[3]，并被建设部列为技术成果推广项目。近年来，随着消

费水平的提高，人们对居住环境、舒适度的要求越来越高[4]，越来越多的家庭选

择铺装地暖。铺装地暖后，地面会持续不断辐射热量以保证室内空间达到设定的温

度要求，因此，对地面铺装材料的导热性能、耐热性能以及挥发性能等提出了特别

要求[5-6]。

目前，国内家庭装修时，可选择的地板产品主要分为强化复合地板、实木复合地板、

实木地板三大类[7]。由于强化复合地板、实木复合地板在加工过程中不可避免地

使用了脲醛等胶料，因此其会持续挥发甲醛[8-9]。虽然目前市场上销售的大部分

强化复合地板、实木复合地板的甲醛释放量可以达到相关标准要求，但其测试环境

温度设定在23～25 ℃，而目前应用较为广泛的水地暖的水温基本设定在60 ℃，

并且长期使用时需要对室内进行加湿处理，会增加甲醛等有害物质的释放量。研究

表明，甲醛释放量随温度的升高和湿度的增大而增强，温度每升高5 ℃，甲醛的

释放量会上升到原来的1.5～2倍；并且甲醛易溶于水，室内湿度的增加会使甲醛

的释放更加强烈[10]。因此，考虑到室内空气质量，目前地暖用木地板主要为实木

地板，市场售价在400～1 000元/m2。

高分子地板是继地毯、木地板和大理石瓷砖之后新一代的地面装饰材料，也被称为

“轻体地材”，具有零甲醛、防水、防霉、耐磨等性能特点，安装简便、易维护，

在欧美发达国家得到了广泛应用[11-12]。笔者主要从导热性能、耐热性能、环保

性能、耐候性能等方面对比分析地暖用PVC地板与实木地板的实际应用情况。

1 试验部分

1.1 主要原材料

PVC地板，规格4、6、8 mm，自产；实木地板，规格18 mm，市售。

1.2 主要试验仪器和设备

红外测温枪，陕西瑞光自动化仪表有限公司；鼓风恒温箱，承德市金建检测仪器有

限公司；维卡软化温度测试机，锡莱亚太拉斯(深圳)有限公司；QUV紫外加速老

化箱，东莞市欧克检测仪器有限公司；冷热恒湿箱，正邦检测设备有限公司；快速

水分测定仪，上海第二天平仪器厂；电子分析天平，上海天平仪器厂；电取暖器，

奥普家居股份有限公司；游标卡尺，上海量具刃具厂；高度尺，上海量具刃具厂；

塞尺，世达工具(上海)有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 导热性能

(1)模拟导热性能。

先将电取暖器的温度升高到300 ℃，再将150 mm宽的地板与电取暖器水平平行

放置，地板与电取暖器之间的距离为1 000 mm，将地板表面和背面的中心位置

标出，间隔一段时间测量试样表面和背面中心位置处的温度。

(2)实际导热性能。

将地板铺装于装有电地暖的地面，在不同地暖温度条件下测量地板的表面温度。

(3)导热系数和热阻。

按照ASTM C518-17《Standard Test Method for Steady-State Thermal

Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus》进行

测试。

1.3.2 维卡软化温度

按照GB/T 1633—2000《热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定》进行测试，即

将试样置于液体传热介质中，在一定的载荷、等速升温的条件下，1 mm2的压针

压入1 mm深度时的温度[13]。

1.3.3 加热后尺寸变化率与加热翘曲

按照GB/T 34440—2017《硬质聚氯乙烯地板》进行测试，即将试样置于(80±1)℃

的环境中静置6 h后取出，在室温下放置24 h，测量试样的尺寸，计算出尺寸变

化率[14]。

1.3.4 冷热翘曲

按照GB/T 34440—2017进行测量，即将试样于(20±1)℃的环境中放置24 h后

取出，在15 min内完成地板翘曲值测量;再将试样于(5±1)℃的环境中放置24 h

后取出，在15 min内完成地板翘曲值测量；最后将试样于(35±1) ℃环境中放置

24 h后取出，在15 min内完成地板翘曲值测量。

1.3.5 拼接离缝

按照GB/T 34440—2017进行测量，即将地板铺装于装有电地暖的地面，地暖温

度设置为60 ℃，经过一段时间后，用塞尺测量其拼装缝隙的大小。

1.3.6 挥发物损失率

将样品加工成粉末，按照GB/T 2914—2008《塑料 氯乙烯均聚和共聚树脂挥发物

(包括水)的测定》进行测量，即在规定时间与温度下测量样品的质量损失率，以百

分数表示[15]。

1.3.7 耐候性能

将地板裁切为50 mm×120 mm的试样，放入QUV紫外加速老化箱中，辐射能

量为0.89 J/m2，照射温度为50 ℃，照射一段时间后，对比试样光照部分与未光

照部分颜色的变化。

2 结果与讨论

2.1 导热性能

2.1.1 模拟导热性能

对PVC地板与实木地板的背面(受热面)、表面的温度及其温差进行了测量，结果

见图1～图3。

图1 PVC地板与实木地板的背面温度Fig.1 Back side temperature of PVC

flooring and that of solid wood flooring

由图1可以看出：PVC地板与实木地板的背面温度相差不大，经过20 min的加

热后基本稳定在90 ℃左右。

图2 PVC地板与实木地板的表面温度Fig.2 Surface temperature of PVC

flooring and that of solid wood flooring

由图2可以看出：热量经过地板的热传导后，PVC地板的表面温度快速上升，在

25 min时达到80 ℃左右并保持稳定；而实木地板表面的升温速率相对较慢，40

min后其表面达到47 ℃左右的平衡温度。

图3 PVC地板与实木地板表面与背面的温差Fig.3 Temperature difference

between suface and back side of PVC flooring and that of solid wood

flooring

从图3可以看出：在地板背面温度基本相当的情况下，6 mm、8 mm PVC地板

的表面与背面温差基本保持在10 ℃左右，而实木地板表面与背面的温差达到46 ℃

左右。

综上所述，PVC地板的模拟导热性能比实木地板好得多。

2.1.2 实际导热性能

对PVC地板与实木地板的表面温度进行了测量，结果见表1。由表1可以看出：

①不同规格PVC地板的表面温度相差不大，均在36 ℃左右，比实木地板高3～

4 ℃，验证了模拟导热性能的试验结果，但PVC地板与实木地板导热性能的差距

减小；②电地暖的设置温度从45 ℃增加到60 ℃，2种地板的表面温度只增加了

0.5 ℃左右，因此在实际应用中，电地暖的温度不用设置得太高。

表1 PVC地板与实木地板的实际导热性能Table 1 Actual thermal conductivity

of PVC flooring and that of solid wood flooring地板种类表面温度/℃地暖设

置60 ℃地暖设置45 ℃4 mm PVC地板36.736.46 mm PVC地板36.836.56

mm PVC复合地板①35.836.18 mm PVC地板36.436.0实木地板32.932.4

①由半硬质PVC石塑地板和硬质PVC石塑地板复合而成。

2.1.3 导热系数及热阻

PVC地板与实木地板的导热系数及热阻的测试结果见表2。由表2可以看出：

PVC地板的导热系数是实木地板的1.72倍,热阻只是实木地板的25%，进一步说

明PVC地板的导热系数大大优于实木地板。

表2 PVC地板与实木地板的导热性能Table 2 Thermal conductivity of PVC

flooring and that of solid wood flooring地板种类导热系数/[W/(m·K)]热阻

/[(m2·K)/W]8 mm PVC地板0.2380.033实木地板0.1380.131

在铺装实木地板的条件下，按每年每户采暖4个月、取暖费约3 000元(电取暖)来

计算，铺装8 mm PVC地板后，理论上可节约电量2 083 kW·h；电价按0.6元

/(kW·h)计，每年可节约取暖费约1 250元。

2.1.4 PVC地板耐磨层厚度对模拟导热性能的影响

针对6 mm PVC地板，考察了其耐磨层厚度对模拟导热性能的影响，结果见图4。

由图4可以看出：PVC地板耐磨层厚度对模拟导热性能的影响非常小，可以忽略

不计。

图4 PVC地板耐磨层厚度对模拟导热性能的影响Fig.4 Effect of abrasion-

resistant layer thickness on simulated thermal conductivity of PVC flooring

2.2 尺寸稳定性

测试了PVC地板和实木地板的加热后尺寸变化率、加热翘曲、冷热翘曲，结果见

表3～表5。

表3 PVC地板和实木地板的加热后尺寸变化率Table 3 Diemnsional change

rate under heat of PVC flooring and that of solid wood flooring地板种类加

热后尺寸变化率/%横向纵向6 mm PVC地板0.0610.0548 mm PVC地板

0.0140.070实木地板0.5500.037

由表3可以看出：PVC地板横向加热尺寸变化率远小于实木地板，纵向加热尺寸

变化率则高于实木地板。

表4 PVC地板和实木地板的加热翘曲Table 4 Heat warping of PVC flooring

and that of solid wood flooring地板种类加热翘曲/mm横向纵向6 mm PVC

地板0.080.138 mm PVC地板0.110.37实木地板0.030.07

表5 PVC地板和实木地板的冷热翘曲Table 5 Heat and cold warping of PVC

flooring and that of solid wood flooring地板种类纵向尺寸变化率

/%20 ℃5 ℃35 ℃横向尺寸变化率/%20 ℃5 ℃35 ℃厚度变化/mm20 ℃5 ℃35 ℃

冷热翘曲/mm5 ℃35 ℃8 mm PVC地板

0.010.060.080.130.130.120.140.090.030.120.00实木地板

0.040.100.040.180.230.110.290.330.200.030.02

由表4、表5可以看出：实木地板的加热翘曲小于PVC地板，而冷热翘曲与PVC

地板相差不大。这主要是因为试验时间比较短，相对于高分子材料，木质材料短期

受热的影响较小。

2.3 拼接离缝

PVC地板和实木地板的拼接离缝见表6和图5。由表6和图5可以看出：不同规

格的PVC地板的拼接离缝均为0 mm，但实木地板短边的最大拼接离缝达到了

0.73 mm，长边最大拼接离缝高达3.34 mm，表明PVC地板具有更好的耐热性

能和尺寸稳定性，可在地暖环境下长期稳定使用。

表6 PVC地板和实木地板的拼接离缝Table 6 Openings of PVC flooring and

that of solid wood flooring地板种类拼接离缝/mm120 h1 200 h4 mm PVC地

板006 mm PVC地板006 mm PVC复合地板008 mm PVC地板00木地板短

边:0.08～0.35 mm长边:0～1.65 mm短边:0～0.73 mm长边:0～3.34 mm

(a)PVC地板

(b)实木地板图5 PVC地板与实木地板的拼装离缝Fig.5 Openings of PVC

flooring and that of solid wood flooring

2.4 维卡软化温度

PVC地板的维卡软化温度见表7。

表7 PVC地板的维卡软化温度Table 7 Vicat softening temperature of PVC

flooringPVC地板4 mm6 mm6 mm 复合8 mm维卡软化温度

/℃80.983.380.782.6

由表7可以看出：PVC地板的维卡软化温度均在80 ℃以上，而水地暖的温度一

般在60 ℃左右，电地暖的温度一般设置在45 ℃左右，因此PVC地板能在实际应

用中保持良好的稳定性。需要指出的是，在长期的实际使用中，实木地板中的水分

会不断蒸发，其尺寸会出现较大的变化，尺寸稳定性明显下降。

2.5 挥发物损失率

PVC地板与实木地板的挥发物损失率见表8。由表8可以看出：在60 ℃下，实木

地板30 min后挥发物损失率达到4.38%，而8 mm PVC地板仅为0.038%；在

105 ℃下，实木地板18 min后挥发物损失率高达7.4%，而8 mm PVC地板仅为

0.28%。在实际使用过程中，由于地暖的长期加热会导致室内空气干燥，易导致实

木地板出现收缩，甚至出现开裂等问题；如果在室内使用加湿器来增加空气湿度，

由于加湿器水箱容量有限，不能24 h连续加湿，将导致实木地板的尺寸反复变化，

加剧其出现收缩、开裂等问题，影响实木地板的美观度。

表8 PVC地板与实木地板的挥发物损失率Table 8 Volatile loss of PVC flooring

and that of solid wood flooring地板种类挥发物损失率/%60 ℃,30

min105 ℃,18 min8 mm PVC地板0.0380.280实木地板4.3807.400实木复合

地板8.0608.520强化复合地板5.6707.030

与实木地板相比，实木复合地板和强化复合地板的水含量更低，但从表8的测试

数据来看，在60、105 ℃的温度下，实木复合地板、强化复合地板的挥发物损失

率甚至超过实木地板。这表明在长期受热的环境下，实木复合地板和强化复合地板

会释放大量的小分子挥发物，这也是目前地暖用木地板主要以实木地板为主的主要

原因。姜志华等研究了强化复合地板随环境温度变化甲醛的释放量，结果表明：随

着环境温度的增加，强化复合地板的甲醛释放量快速增加；在15 ℃下，甲醛释放

量为0.31 mg/L；当环境温度上升到30 ℃时，甲醛释放量迅速增加到1.9

mg/L[16]。相对实木地板而言，PVC地板的挥发物含量极低，用于地暖中将更加

环保。同时，PVC地板可循环回收使用，可节约大量的木材资源，更加绿色环保。

2.6 耐候性能

PVC地板与实木地板耐候性能的测试结果如图6所示。由图6可知：100 h后，

实木地板出现明显的褪色现象，而PVC地板的颜色无明显变化，表明PVC地板具

有更佳的耐候性能。

(a)实木地板

(b)8 mm PVC地板图6 PVC地板与实木地板的耐候性能Fig.6 Weatherability of

PVC flooring and that of solid wood flooring

3 结论

(1)PVC地板的导热性能明显优于实木地板，对于采用电取暖的用户来说，每年理

论上可节约取暖费1 250元左右。

(2)PVC地板与实木地板的尺寸稳定性相差不大。

(3)PVC地板的拼接离缝大大优于实木地板，更加美观。

(4)PVC地板的维卡软化温度在80 ℃以上，能满足日常使用要求。

(5)PVC地板的挥发物损失率远小于实木地板，且不含甲醛，绿色环保。

(6)PVC地板的耐候性能优于实木地板，长期使用不褪色。

[参考文献]

【相关文献】

[1] 陈亮.浅谈地热采暖技术的优缺点[J].科技创新与应用，2011(22):182.

[2] 李占斌.浅谈低温地板辐射采暖技术的应用与发展[J].山西建筑,2006(14):168-169.

[3] 胡金强，李玉辉.建筑工程低温地热采暖技术及工程施工[J].科协论坛， 2009(6):20.

[4] 姬勤密.浅谈地板采暖及舒适性节能[J].山西建筑，2008，34(2):255-256.

[5] 万龙起，黄文学，张兴华，等.地热地板的基本技术性能[J].吉林林业科技，2006， 35(3):41.

[6] 王睿.地暖系统的安全与节能技术研究[D].成都：西华大学，2014.

[7] 吴玉.如何选购地暖地板[J].混凝土世界，2007(11):84-85.

[8] 王武康，陈曦曦，王国琴，等.地暖环境下地板甲醛释放特征研究[J].林产工业，2016，

43(9):49-51.

[9] 汪进，李文忠，黄松军.地热状态下实木复合地板甲醛释放量试验分析[J].中国木材，

2016(4):26-28.

[10] 周连，陈晓东，陈宇炼，等.温、湿度变化对木质人造板材甲醛释放影响[J].中国公共卫生，

2007，23(2):172-173.

[11] 李玲利，彭超，隋承鑫.PVC地板相关性能的探讨[J].中国建材科技，2010(2):242-245.

[12] 王玉蓉.小议PVC地板及其发展趋势[J].企业科技与发展，2018(5):150-152.

[13] 全国塑料标准化技术委员会.热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定：GB/T 1633—2000[S].北

京：中国标准出版社,2001.

[14] 全国塑料制品标准化技术委员会.硬质聚氯乙烯地板:GB/T 34440—2017[S].北京：中国标准出

版社,2018.

[15] 全国塑料标准化技术委员会.塑料氯乙烯均聚和共聚树脂挥发物(包括水)的测定：GB/T 2914—

2008[S].北京：中国标准出版社,2008.

[16] 姜志华，周江龙.强化地板甲醛释放量与存放时间、环境温度关系的研究[J].中国人造板，

2009(7):12-22.