影響建筑保溫材料熱工性能的因素分析

網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 · 2012-11-19 00:00 留言

  建筑保溫材料多為復(fù)雜的毛細(xì)多孔體,孔隙中可能充滿著空氣、濕空氣、液態(tài)水或冰如巖棉夾芯板。建筑保溫材料的熱工性能主要取決于材料的成分、結(jié)構(gòu)特點及熱濕狀況。對于保溫材料的熱物理性能,人們最為關(guān)心的是導(dǎo)熱系數(shù)入和體積熱容辛即Im,的材料平均每升高溫度1℃時的“蓄熱能力”)。

  導(dǎo)熱系數(shù)(W/m “ K減是穩(wěn)態(tài)條件下,lm厚的物體,兩側(cè)表面溫差為1K,單位時間通過單位面積的導(dǎo)熱錄,表征材料的導(dǎo)熱性能。大多數(shù)保溫材料都屬于多孔體或纖維性材料。在潮濕的保溫材料中熱量傳遞的途徑有:a.通過固體骨架、水分的膜層和冰,借助于導(dǎo)熱傳遞。b.在充滿空氣的毛細(xì)孔中,除了導(dǎo)熱之外,還有對流和輻射換熱。可見,影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素很多,如密實性,內(nèi)部孔隙的大小、數(shù)量、形狀,材料的濕度,材料的骨架部分的化學(xué)性質(zhì)和工作溫度等。其中,密度和濕度對保溫材料性能的影響較大。

  1、密度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響:密度p (kg/m)即單位體積材料的質(zhì)量。材料骨架成分的導(dǎo)熱系數(shù)相差并不很人,非晶狀構(gòu)造無機(jī)材料為0. 7 } 3. 5 kg/m3;鉆狀構(gòu)造無機(jī)材料為4.6-14 kg/m’;有機(jī)材料為0. 29-x0.41 kg/m‘塑料為0. 16^-0. 35 kg/m’。但不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)卻相差很大,這是由于材料中孔隙的數(shù)和性質(zhì)狀態(tài)不同,骨架和孔隙部分所起作用的大小不同造成的??紫对蕉?,則孔隙傳熱的影響比率越大,骨架部分的影響就相應(yīng)減小,材料整體的導(dǎo)熱系數(shù)越小。

  導(dǎo)熱系數(shù)隨孔隙率的增大而減小,隨孔隙率的減小而增大。由上式可見,密度越小,導(dǎo)熱系數(shù)越小,密度越大導(dǎo)熱系數(shù)越大?,F(xiàn)在保溫材料中,絕大多數(shù)為輕質(zhì)發(fā)泡材料,一般密度越小導(dǎo)熱系數(shù)越小,正是此種規(guī)律的體現(xiàn)。但是當(dāng)密度小到一定程度后,繼續(xù)加人孔隙率,導(dǎo)熱系數(shù)不僅不降低,反而會增人,這是因為過大的孔隙率不僅意味著孔隙數(shù)量多,而且孔隙也越來越人。結(jié)果是孔壁的溫差變大,輻射傳熱增大,同時孔隙內(nèi)對流傳熱也增多。當(dāng)骨架所剩無幾,孔隙貫通,則對流傳熱顯著增大。現(xiàn)實中的保溫材料,由于有強(qiáng)度方面的要求以及盡最小的吸濕率,孔隙率必然受到一定的限制,密度也不可能過小,所以保溫材料的密度應(yīng)當(dāng)限制在一個合適的范圍之內(nèi)。

  2、濕度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響:保溫材料所處的環(huán)境中,濕度對材料內(nèi)游離水分的影響很大,材料含水量的多少以重量濕度和體積濕度來表示。

  保溫材料的濕狀況對導(dǎo)熱系數(shù)影響很大,因此,田護(hù)結(jié)構(gòu)的防潮構(gòu)造非常重要,必須保證保溫材料不嚴(yán)重受潮,并能及時向外排出潮氣。


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