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谈建筑绝热材料的作用原理和基本要求

发布时间:2020-1-1

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为了保持常年室内温度状况,适宜于人们的生活、学习和生产,房屋的围护结构所采用的建筑材料,必须具有一定的绝热性能。热流总是由高温向低温传递,在冬季要保持室内一定的温度,就必须在室内不断地提供热源来补充由温差而产生的热损失。温差越大,则要求提供的热量越多,于是燃料的消耗也越大。陕西保温砂浆陕西抹面砂浆陕西聚合物抗裂砂浆陕西加气块专用砂浆陕西腻子粉,西安腻子粉西安腻子粉厂家西安粉刷石膏西安粉刷石膏价格,西安轻质抹灰石膏,陕西汉德邦建材科技有限公司为了能大量减少热损失,节约能源,采用保温材料,具有重大意义。

基本要求为了保持常年室内温度状况,适宜于人们的生活、学习和生产,房屋的围护结构所采用的建筑材料,必须具有一定的绝热性能。在我国北方地区,由于冬季气候寒冷,室内必须采暖,为不使室内气温变化波动过大,要求围护构件具有良好的保温性能。而我国南方地区,由于夏季强烈的太阳辐射热和较高的室外气温,温湿度对室内的影响较大,要求建筑物的围护构件应具有绝热和减少热辐射,所以我们必须研究围护结构的保温绝热问题。

众所周知,热流总是由高温向低温传递,在冬季要保持室内一定的温度,就必须在室内不断地提供热源来补充由温差而产生的热损失。温差越大,则要求提供的热量越多,于是燃料的消耗也越大。为了能大量减少热损失,节约能源,采用保温材料,具有重大意义。1建筑材料的导热系数如何使围护结构具有较好的保温性能,减少热损失,节约燃料?要解决这个问题,就得清楚热流是怎样通过围护构件的,什么样的结构热量损失多,什么样的结构热量损失少,以及材料本身的构造情况又怎样影响其保温性能,影响保温绝热性能的因素又有哪些。要了解如何合理选择绝热材料。围护结构是由各种建筑材料组合而成的,不同的建筑材料,其导热系数是各不相同的,建筑材料的导热系数主要说明材料传递热量的能力。根据导热性公式,说明建筑材料的导热系数值愈小,则说明通过围护结构的热量就小。说明材料保温性能越好。导热系数义值小于0.29 W∕mK,成材料容重小于1 000 kg∕m3,这种材料统称为绝热材料。选择绝热材料的基本要求,其抗压强度应大于0.4MPa。2影响建筑材料导热系数的因素建筑材料的导热系数决定于材料的成分,内部结构,容重等,也决定传热时的平均温度材料含水量等因素。

2.1 材料的构造和容重的影响材料中固体物质的导热能力比空气要大得多,容重越轻的材料,导热系数越小,同时,材料的导热系数还与孔隙大小、特征和孔隙率有关,在孔隙率相同的条件下,孔隙尺寸愈大、导热系数就愈大。孔隙互相连通的比封闭而不相通的导热系数高。对于容重较小的材料,特别是纤维状材料,当容重低于某一极限时,导热系数有反而增大的现象、造成对流作用加强的结果,因此这类材料存在一个"最佳容重",即在这个容重下导热系数值最小,当容重超过或低于这个限值时,导热系数将增大。



2.2 湿度的影响材料受潮后,其导热系数就增大。在多孔材料中最为明显,这是由于在材料的孔隙中有了水分(包括水蒸汽和液态水)后,除孔隙中剩余的空气分子的传热、对流以及部分孔壁的辐射作用之外,孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导起着主要作用,因为水的导热能力比孔隙内空气的导热能力大。



2.3 渗透问题水蒸汽能从温度较高的一边渗透进材料,当水蒸汽在材料孔隙中达最大饱和度时,就凝结成水,集聚较多时在材料温度较低的一边表面上会出现冷凝水滴,这不仅是大大提高了导热性,而且还会降低材料的强度和耐久性。如果在材料湿度较高的一边用沥青、卷材、铝箔、塑料薄膜等做隔蒸汽层就可防止此现象。

2.4 温度的影响材料导热系数随温度升高而增大。因为温度升高时,材料固体分子的热运动增强,同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增强。但这种影响,当温度在0℃〜50℃范围内时并不大,只有对处于高温或负温度下的材料,才要考虑温度的影响。

2.5 热流方向的影响材料如果是各向异性的如木材等纤维质材料,当热流平行于纤维延伸方向时,受到阻力小,而热流垂直于纤维延伸方向时受到的阻力最大。例如松木(容重500Kg∕m3),当热流垂直于木纹时为0.175,而当热流平行于木纹时,则为0.349W∕m·K。以上各影响因素中以容重和湿度的影响最大。因为容重的数值是与材料本身的组成与结构有密切关系,如果材料组成与结构上有很大差别则其导热系数就相差很大,如钢为58.2W∕(m·K),花岗石为3.49 W∕(m·K),晶体石英为16.4 W∕(m·K),而石英玻璃则为19 W∕(m·K),冰为2.33 W∕(m·K),而水则为0.58 W∕(m·K),混凝土为1.28 - 1.51 W∕(m·K),加气混凝土则为0.09-0.14 W∕(m·K),普通黏土砖为0,8 W∕(m·K),显然,容重是决定材料导热系数的重要根据,至于湿度则应根据材料在房屋围护结构中实际使用的条件来估计,使用条件包括气候条件、房屋使用性质、房间的朝向和围护结构的构造方式等,对多数绝热材料,可取空气相对湿度为80%~85%时材料的平衡湿度作为参考值,应尽可能在这种湿度条件下来测定材料的导热系数。由于保温绝热材料的强度一般都很低,除能单独承重的少数材料(如具有一定强度的加气混凝土)外,在围护结构中,经常把保温绝热层与承重结构材料层合并使用,建筑外墙的保温层通常做在内侧,以免受大气的侵蚀,但应选用不易破碎的材料如软木板、木丝板等;外墙以砖砌空斗墙或采用混凝土空心制品,保温材料可填充在墙体的空腔内,可采用散粒状或纤维状材料如粒状矿渣棉,膨胀珍珠岩等。屋顶保温层则以放在屋面上为宜,可防止钢筋混凝土屋面板上部由于冬夏温差引起裂缝,但保温层上必需加做效果良好、可靠耐久的防水层。

结语

总之,在选用保温绝热材料时,应结合建筑物的用途,围护结构的构造,施工难易,材料来源和经济条件等综合地加以考虑。

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