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。
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