保温隔热材料性能及要求
保温材料既起到阻止冬季室内热量通过屋面散发到室外,同时也防止夏季室外热量(高温)传到室内,它起到保温和隔热的双重作用,有人称之谓“绝热”。如今室内空调普及,冬天要防止热量散发,夏天要防止冷气向室外传导,以减少能源的消耗,所以提高建筑工程的保温、隔热性能,节约能源是国家的一项重要国策。
保温材料的种类
我国目前屋面保温层按形式可分为松散材料保温层、板状保温层和整体现浇保温层三种:按材料性质可分为有机保温材料和无机保温材料;按吸水率可分为高吸水率和低吸水率保温材料,见表16-83。
保温材料主要由表观密度、导热系数和含水率三项指标控制,此三项指标相互影响,表观密度大,导热系数值就大、保温性能就差;含水率大,导热系数值也大、保温性能也差,所以保温材料在一定强度情况下,表观密度小、导热系数值小、含水率低,则保温材料为优。
保温材料分类及品种举例  表16-83
分类方法
类型
品种举例
按形状划分
松散材料
炉渣,膨胀珍珠岩,膨胀蛭石,岩棉
板状材料
加气混凝土,泡沫混凝土,微孔硅酸钙,僧水珍珠岩,聚苯乙烯泡沫板,泡沫玻璃
整体现浇材料
泡沫混凝土,水泥蛭石,水泥珍珠岩,硬泡聚氨酯
按材性划分
有机材料
聚苯乙烯泡沫板,硬泡聚氨酯
无机材料
泡沫玻璃,加气混凝土,泡沫混凝土,蛭石,珍珠岩
按吸水率划分
高吸水率(>20%)
泡沫混凝土,加气混凝土,珍珠岩,憎水珍珠岩,微孔硅酸钙
低吸水率(<6%)
泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯
导热系数λ是保温材料的一个主要热物理指标,该指标表明材料传递热量的一种能力,常用“λ”表示,其单位为W/m·K(瓦特/米·开尔文),即在一块面积为1m2、厚度为1m的壁板上,板的两侧表面温度差为1℃,在1h内通过板的热量。它表示材料在稳定传热状况下的导热能力,显然λ值愈小,保温性能就愈好。它与材料的成分、密度和分子结构有关。但即使是同一种材料,因其工作条件的温度、湿度不同,其导热系数也随着变化,尤其是材料的湿度,对导热系数的影响极大。
导热系数与材料的表观密度有直接关系,保温材料是由材料骨架和孔隙中的空气所组成,所以材料的表观密度和孔隙率有关,当材料固体物质和相对密度一定时,孔隙率越大,表观密度就越小。一般讲,表观密度小的,其导热系数就比较小,材料越密实,导热系数愈大。当表观密度低于某个极限时,导热系数反而增大,这是由于孔隙过大甚至相互串通使对流换热加强的缘故,如铺设在密闭屋面中的矿棉、岩棉板等,因压缩后导热系数将从原来的0.07增加到0.105,即增大50%左右,因此保温材料有一个最佳表观密度。
导热系数与含水率成线性关系,材料受潮后,其孔隙中即存在水蒸气和水,而水的导热系数(λ=0.67)比静态空气的导热系数(λ=0.03)大20多倍,因此材料的导热系数也必然
增大。若材料孔隙中的水分受冻成冰,冰的导热系数(λ=2.67),约相当于水的导热系数的4倍。则受冻材料导热系数就更加增大。所以材料的导热系数是随其含水率增大而增大。根据试验,一般材料当含水率增加1%(重量),其导热系数则相应增大5%左右;而当材料含水率从干燥状态增加到20%时,其导热系数几乎增大一倍。还需指出:材料在干燥状态下,其导热系数是随温度的降低而减小;而材料在潮湿状态下,当温度降低到0℃以下,其中水分冷却成冰,冰的导热系数约为水的导热系数4倍,则材料的导热系数必然增大。所以当成分、表观密度和结构等条件完全相同时,多孔材料的导热系数,随着平均温度和湿度的增大而增大,随着温湿度的减少而减少。
常见保温材料性能
常见保温材料性能见表16-84。
保温材料性能表  表16-84
序号
材料名称
表观密度
导热系数
强度
吸水率
使用温度
(kg/m3
(λ)
(MPa)
(%)
(℃)
1
松散膨胀珍珠岩
40~250
0.05~0.07
-
250
-200~800
2
水泥珍珠岩1:8
510
0.16
0.5
120~220
-
3
水泥珍珠岩1:10
390
0.16
0.4
120~220
-
4
水泥珍珠岩制品1:8
500
0.08~0.12
0.3~0.8
120~220
650
5
水泥珍珠岩制品1:10
300
0.063
0.3~0.8
120~220
650
6
憎水珍珠岩制品
200~250
0.056~0.08
0.5~0.7
憎水
-20~650
7
沥青珍珠岩
500
0.1~0.2
0.6~0.8
-
-
8
松散膨胀蛭石
80~200
0.04~0.07
-
200
-200~1000
9
水泥蛭石
400~600
0.08~0.14
0.3~0.6
120~220
650
10
微孔硅酸钙
250
0.06~0.07
0.5
87
650
11
矿棉保温板
130
0.035~0.047
-
-
600
12
加气混凝土
400~800
0.14~0.18
3
35~40
200
13
水泥聚苯板
240~350
0.09~0.1
0.3
30
-
14
水泥泡沫混凝土
350~400
0.1~0.19
-
-
-
15
模压聚苯乙烯泡沫板
15~30
0.041
10%压缩后
0.06~0.15
2~6
-80~75
16
挤压聚苯乙烯泡沫板
≥32
0.03
10%压缩后
0.15
≤1.5
-80~75
17
硬质聚氨酯泡沫塑料
≥30
0.027
10%压缩后
0.15
≤3
-200~130
18发动机隔热棉
泡沫玻璃
≥150
0.068
≥0.4
≤0.5
-200~500
注:15~18项系独立闭孔、低吸水率材料。
保温材料的贮存保管
1.进场的保温材料应对密度、厚度、形状和强度进行检查,松散材料尚应进行粒径检查,施工时还应检查含水率是否符合设计要求。
2.保温材料储运保管时应分类堆放,防止混杂。并应采取防雨、防潮措施。块状保温板搬运时应轻放、防止损伤断裂、缺棱掉角,保证外形完整。
架空隔热制品的质量要求
1.非上人屋面的豁土砖强度等级不应低于MU7.5;上人屋面的粘土砖强度等级不应低于MU10。
2.混凝土板的混凝土强度等级不应低于C20,板内宜加放钢筋网片。