第十一章保溫隔熱材料和吸聲材料_建筑材料

《第十一章保溫隔熱材料和吸聲材料_建筑材料》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第十一章保溫隔熱材料和吸聲材料主編嚴(yán)捍東錢曉倩　詹樹林保溫隔熱材料和吸聲材料都是功能性材料。建筑功能材料是賦予建筑物特殊功能的材料，因?yàn)樘厥夤δ芤?，如保溫隔熱、吸聲、隔聲、裝飾、防火、防水等，難以用建筑結(jié)構(gòu)材料來滿足要求，需要采用特殊功能材料來實(shí)現(xiàn)人們對建筑物諸多使用功能的需求。保溫隔熱材料和吸聲材料，都具有質(zhì)輕、多孔或纖維狀的特點(diǎn)。高層建筑、城市高架橋、高速公路等土木工程中均非常重視這類材料的開發(fā)與應(yīng)用。第一節(jié)保溫隔熱材料保溫隔熱材料是防止住宅、生產(chǎn)車間、公共建筑及各種熱工設(shè)備中熱量傳遞的材料，也稱為絕熱材

2、料。在土木工程中，保溫隔熱材料主要用于墻體和屋頂保溫隔熱，以及熱工設(shè)備、采暖和空調(diào)管道的保溫，在冷藏設(shè)備中則大量用作隔熱。一、保溫隔熱材料的作用原理及影響因素（一）保溫隔熱材料的作用原理傳熱的基本形式有熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射三種。保溫隔熱性能良好的材料是多孔且封閉的，與熱傳導(dǎo)相比，熱對流和熱輻射所占的比例很小，主要考慮熱傳導(dǎo)。工程中，通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/m·k的材料稱為保溫隔熱材料（又稱為絕熱材料）。（二）影響材料保溫隔熱性能的主要因素1.材料的組成及微觀結(jié)構(gòu)。一般來說，導(dǎo)熱系數(shù)以金屬最大，非金屬次之，

3、液體再之，氣體最小。結(jié)晶體結(jié)構(gòu)的最大，微晶體結(jié)構(gòu)的次之，玻璃體結(jié)構(gòu)的最小。對于保溫隔熱材料來說，由于孔隙率大，氣體（空氣）對導(dǎo)熱系數(shù)起主要作用，而固體部分的結(jié)構(gòu)不論是晶態(tài)還是玻璃態(tài)，對導(dǎo)熱系數(shù)的影響均不大。2.孔隙率與孔隙特征。材料的孔隙率愈大（表觀密度愈小），一般來說，材料的導(dǎo)熱系數(shù)也愈小?？紫堵氏嗤瑫r(shí)，孔徑愈小、孔隙分布愈均勻，其導(dǎo)熱系數(shù)愈??；材料中孔隙封閉時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)比孔隙連通時(shí)的要小。對于纖維狀材料，當(dāng)纖維之間壓實(shí)至某一表觀密度時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)最小，該表觀密度稱為最佳表觀密度。當(dāng)纖維材料的表觀密度小于最佳表

4、觀密度時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)反而增大，這是由于孔隙增大且相互連通，引起空氣對流的結(jié)果。3.材料的濕度。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)增大，這在多孔材料中最為明顯。因此，保溫隔熱材料應(yīng)特別注意防水防潮。蒸汽滲透是值得注意的問題。水蒸汽能從溫度較高的一側(cè)滲入材料，當(dāng)水蒸汽在材料孔隙中達(dá)到最大飽和度時(shí)就凝結(jié)成水，從而使溫度較低的一側(cè)表面上出現(xiàn)冷凝水滴，這不僅大大提高了導(dǎo)熱性，而且還會(huì)降低材料的強(qiáng)度和耐久性。防止的方法是在可能出現(xiàn)冷凝水的界面上，用瀝青卷材、鋁箔或塑料薄膜等憎水性材料加做隔蒸汽層。4.材料的溫度。材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度

5、的升高而增大，但這種影響，當(dāng)溫度在0～50℃范圍內(nèi)時(shí)并不顯著，只有對處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。5.熱流方向。對于各向異性的材料，如木材等纖維質(zhì)的材料，當(dāng)熱流平行于纖維方向時(shí)，熱流受阻小，故導(dǎo)熱系數(shù)大，而熱流垂直于纖維方向時(shí)，熱流受阻大，故導(dǎo)熱系數(shù)小。對材料的保溫隔熱性能影響最大的是材料的表觀密度和濕度。因而在測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)，也必須測定材料的表觀密度。二、常用保溫隔熱材料保溫隔熱材料按化學(xué)成分可分為有機(jī)和無機(jī)兩大類；按材料的構(gòu)造可分為纖維狀、松散粒狀和多孔狀三種。通?？芍瞥砂濉⑵?、卷材或管殼

6、等多種型式的制品。無機(jī)保溫隔熱材料的表觀密度較大，但不易腐朽，不會(huì)燃燒，有的能耐高溫。有機(jī)保溫隔熱材料則質(zhì)輕，絕熱性能好，但耐熱性較差。（一）纖維狀保溫隔熱材料這類材料主要是以礦棉、石棉、玻璃棉及植物纖維等為主要原料，制成板、筒、氈等形狀的制品，廣泛用于住宅建筑和熱工設(shè)備、管道等的保溫隔熱。這類保溫隔熱材料通常也是良好的吸聲材料。（二）散粒狀保溫隔熱材料包括：膨脹蛭石及其制品，膨脹珍珠巖及其制品，天然和人工陶粒，有機(jī)泡沫顆粒。（三）多孔性板塊保溫隔熱材料包括：微孔硅酸鈣制品，泡沫玻璃，泡沫混凝土，加氣混凝土，硅藻

7、土，泡沫塑料。（四）其他保溫隔熱材料包括：軟木板（栓木），蜂窩板，窗用絕熱薄膜。華大建材樣品室保溫隔熱材料樣品栓木穿孔吸聲石膏板巖棉氈珍珠巖和膨脹珍珠巖栓木玻璃纖維高鋁水泥耐火澆筑料聚苯乙烯顆粒陶粒聚乙烯泡沫加氣混凝土聚氨酯泡沫浮石聚苯板粉煤灰加氣混凝土瀝青膨脹珍珠巖砂加氣混凝土彩鋼夾芯板現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯鋁箔面聚氨酯夾芯板石粉加氣混凝土浮石彩鋼聚苯夾芯板輕質(zhì)混凝土復(fù)合墻板陶粒聚苯顆粒加氣混凝土粉煤灰微孔硅酸鈣鋁箔面聚氨酯夾芯板聚苯顆粒珍珠巖和膨脹珍珠巖栓木栓木石棉巖棉氈穿孔吸聲石膏板輕質(zhì)混凝土復(fù)合墻板浮石加氣混凝土

8、加氣混凝土聚苯板現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯三、保溫隔熱材料的選用及基本要求選用保溫隔熱材料時(shí)，應(yīng)滿足的基本要求是：導(dǎo)熱系數(shù)不宜大于0.23W/m·k，表觀密度不宜大于600kg/m3，抗壓強(qiáng)度則應(yīng)大于0.3MPa。在選用保溫隔熱材料時(shí)，應(yīng)結(jié)合建筑物的用途、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、施工難易、材料來源和經(jīng)濟(jì)核算等綜合考慮。對于一些特殊建筑物，還必須考慮保溫隔熱材料的使用溫度條件、不燃性、化學(xué)穩(wěn)定