【正文】 隙特征 由于材料中固體物質(zhì)的導熱能力比空氣要大得多 ， 故表觀密度小的材料 ， 因其孔隙率大 ， 導熱系數(shù)就小 。 一般結(jié)晶結(jié)構(gòu)的為最大 ， 微晶體結(jié)構(gòu)的次之 ， 玻璃體結(jié)構(gòu)的最小 。 材料的導熱系數(shù)受以下因素影響： (1) 材料的性質(zhì) 不同的材料其導熱系數(shù)是不同的 ， 一般說來， 導熱系數(shù)值以金屬最大 ， 非金屬次之 ， 液體較小 ， 而氣體更小 。 ?實驗證明：材料傳導的熱量 Q與導熱系數(shù) 、 傳導面積 A、 傳熱時間 T以及兩表面的溫度差成正比 ，而與材料的厚度 h成反比 。 山 東 省建筑科 學研 究院 21 4 保溫隔熱材料性能特點及影響因素 保溫隔熱材料的性能特點 ?導熱性：當材料的兩表面出現(xiàn)溫度差時 ， 熱量自動從高溫的一面向低溫的一面?zhèn)鲗?， 材料的這種傳遞熱量的性質(zhì) ， 叫做導熱性 。 將透明保溫材料應用在窗戶或預先涂黑的大面積墻體上 ， 當日照充足時 ， 該種保溫材料從太陽的輻射中吸收熱能 ， 并傳到建筑物的內(nèi)墻 ， 使內(nèi)墻的溫度升高；當日照不足時 ， 透明保溫材料又會最大限度的防止室內(nèi)熱量的散失 ， 從而增加整座建筑的保溫性 ， 非常適合于溫帶和寒冷地區(qū)且有強烈太陽照射的區(qū)域 。 山 東 省建筑科 學研 究院 20 （ 5） 透明保溫材料的應用得到推廣。 有機類相變材料具有良好熱行為 ， 化學 、 物理特性穩(wěn)定 ， 受到人們的廣泛關(guān)注 。 目前 ， 應用在建筑上的相變材料按照化學成分的不同 ， 可以分成無機和有機兩大類。 山 東 省建筑科 學研 究院 19 （ 4） 相變儲能型墻體保溫材料得到發(fā)展 。 建筑保溫材料從原料來源 、生產(chǎn)加工制造過程 、 使用過程和產(chǎn)品的使用功能失效 、 廢棄后 ， 對環(huán)境的影響及再生循環(huán)利用等四個方面滿足綠色建材的要求是必然趨勢 。隨著輕型房屋體系的發(fā)展 ， 建筑保溫材料也必然向著輕質(zhì)化方向發(fā)展 。 （ 2） 向輕質(zhì)化發(fā)展 。隨著建筑節(jié)能政策的實施 ， 建筑使用者對室內(nèi)熱環(huán)境要求的日益提高 ， 保溫材料將得到快速發(fā)展 ，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 山 東 省建筑科 學研 究院 18 （ 1） 向多功能復合化發(fā)展 。 山 東 省建筑科 學研 究院 16 纖維質(zhì)保溫材料 纖維質(zhì)保溫材料在 80年代初市場上占有顯著的份額 ,是因為其優(yōu)異的防火性能和保溫性能 ,主要適用于建筑墻體和屋面的保溫 .但由于投資大 ,所以生產(chǎn)廠家不多 ,限制了它的推廣使用 ,因而現(xiàn)階段市場占有率較低 。 以上做法雖然解決了無石棉問題 ， 但由于紙漿纖維不耐高溫 ， 由此影響了保溫材料的耐高溫性和增加了破碎率 。 山 東 省建筑科 學研 究院 15 硅酸鈣絕熱制品保溫材料 硅酸鈣絕熱制品保溫材料在 80年代曾被公認為塊狀硬質(zhì)保溫材料中最好的一種 ， 其特點是密度小 、 耐熱度高 ， 導熱系數(shù)低 ， 抗折 、 抗壓強度較高 ， 收縮率小 。 主要種類有硅酸鎂 、 硅鎂鋁 、 稀土復合保溫材料等 。但同時也存在一定的缺陷：例如，泡沫棉容易受潮，浸于水中易溶解，彈性恢復系數(shù)小，不能接觸火焰和在穿墻管部位使用等。聚合物發(fā)泡型保溫材料具有吸收率小、保溫效果穩(wěn)定、導熱系數(shù)低、在施工中沒有粉塵飛揚、易于施工等優(yōu)點，正處于推廣應用時期。目前使用的絕熱保溫材料主要包括以下幾種。此類漿體保溫材料的各項性能較傳統(tǒng)漿體保溫材料明顯提高，如具有較低的導熱系數(shù)和良好的使用安全性及耐久性等。 國外保溫材料工業(yè)已經(jīng)有很長的歷史 ，建筑節(jié)能用保溫材料占絕大多數(shù) ， 如美國從 1987年以來建筑保溫材料占所有保溫材料的 80％ 左右 ，瑞典及芬蘭等西歐國家 80％ 以上的巖棉制品用于建筑節(jié)能 。 無機保溫隔熱材料 氣泡狀：膨脹蛭石、膨脹珍珠巖及其制品等 保 溫 微孔狀：泡沫砼、加氣砼、硅藻土、微孔硅酸鈣 隔 熱 泡沫玻璃等 材 料 有機保溫隔熱材料：泡沫塑料、植物纖維類絕熱板等 復合保溫隔熱材料（層體狀）：金屬箔等 纖維狀：玻璃棉、礦棉及其制品等 山 東 省建筑科 學研 究院 10 3 保溫隔熱材料發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 保溫隔熱材料的生產(chǎn)和在建筑中的應用 ， 上世紀 70年代后 ， 國外普遍重視 。 山 東 省建筑科 學研 究院 9 2 保溫隔熱材料分類 保溫隔熱材料按其成分分為無機保溫隔熱材料、有機保溫隔熱材料和復合保溫隔熱材料三大類型。 山 東 省建筑科 學研 究院 8 建筑中使用的保溫隔熱材料品種繁多，其中使用最為普遍的保溫隔熱材料，無機材料有膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、?；⒅?、硅酸鈣及制品，加氣混凝土、巖棉、玻璃棉等，有機材料有聚苯乙烯泡沫塑料、擠塑板、聚氨酯泡沫塑料等。 山 東 省建筑科 學研 究院 7 保溫隔熱材料的功效性能 ， 取決于材料導熱系數(shù)的大小 ， 導熱系數(shù)越小其保溫隔熱的功效性能越高 。 此外 ， 尚應具有表觀密度低 ， 抗壓強度高 ， 構(gòu)造簡單 ， 施工容易 ，造價低等特點 。K)， 熱阻Ｒ值應不小于 （ m2 1 保溫隔熱材料概念 山 東 省建筑科 學研 究院 6 保溫隔熱材料是保溫材料和隔熱材料的統(tǒng)稱 。 山 東 省建筑科 學研 究院 4 1 保溫隔熱材料概述 內(nèi) 容 2 保溫隔熱材料分類 4 保溫隔熱材料性能特點及影響因素 3 保溫隔熱材料發(fā)展現(xiàn)狀及 發(fā)展趨勢 5 保溫隔熱材料制品概述及應用 一、保溫隔熱材料相關(guān)性能概述 山 東 省建筑科 學研 究院 5 概念：保溫隔熱材料是指對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復合體。山 東 省建筑科 學研 究院 主講人：曹 楊 山東省建筑科學研究院 保溫隔熱材料 山 東 省建筑科 學研 究院 2 講述重點 一 保溫隔熱材料相關(guān)性能概述 二 保溫隔熱材料相關(guān)標準介紹 三 保溫隔熱材料相關(guān)指標檢測 山 東 省建筑科 學研 究院 3 一、保溫隔熱材料相關(guān)性能概述 本章提要 主要介紹保溫隔熱材料的 概念 、 分類 、 發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 、 保溫隔熱材料性能特點及應用 。通過本章的學習，應了解保溫隔熱材料的 概念 、 發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ，熟悉常用的保溫隔熱材料的種類及其應用。 保溫隔熱 材料一方面滿足了建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境，另一方面也節(jié)約了能源。 保溫材料指的是控制室內(nèi)熱量外流的建筑材料；保溫材料通常導熱系數(shù) λ 值應不大于 (mK） /W。 隔熱材料：指的是控制室外熱量進入室內(nèi)的建筑材料 。 使用于建筑物的保溫隔熱材料一般要求密度小 、導熱系數(shù)小 、 操作方便 、 價格合理 。這些材料保溫隔熱效能的優(yōu)劣，主要由材料熱傳導性能的高低（其指標為導熱系數(shù)）所決定。 按照材料形態(tài)可以分為纖維狀、氣泡狀、微孔狀、層體狀等。 國外企業(yè)力求大幅度減少能源的消耗量 ， 從而減少環(huán)境污染和溫室效應 。 山 東 省建筑科 學研 究院 11 目前，發(fā)達國家在漿體保溫材料研制開發(fā)方面，是以輕質(zhì)多功能復合漿體保溫材料為主。 山 東 省建筑科 學研 究院 12 我國保溫隔熱材料的生產(chǎn)企業(yè)目前已有上千個，產(chǎn)品有十幾大類、上百個品種，適應溫度范圍從 196攝氏度到 1000攝氏度，技術(shù)、裝備水平也有了顯著提高。 山 東 省建筑科 學研 究院 13 泡沫型保溫材料 泡沫型保溫材料主要包括兩大類：聚合物發(fā)泡型保溫材料和泡沫石棉保溫材料。泡沫石棉保溫材料也具有密度小、保溫性能好和施工方便等特點，推廣發(fā)展較為穩(wěn)定，應用效果也較好。 山 東 省建筑科 學研 究院 14 復合硅酸鹽保溫材料 復合硅酸鹽保溫材料具有可塑性強 、 導熱系數(shù)低 、 耐高溫 、 漿料干燥收縮率小等特點 。而近年出現(xiàn)的海泡石保溫隔熱材料作為復合硅酸鹽保溫材料中的佼佼者 ， 由于其良好的保溫隔熱性能和應用效果 ， 已經(jīng)引起了建筑界的高度重視 ，顯示出強大的市場競爭力和廣闊的市場前景 。 但進入 90年代以來 ， 其推廣使用出現(xiàn)了低潮 ， 主要原因是許多廠家采用紙漿纖維 。 該保溫材料在低溫材料在低溫部位使用時 ， 性能雖不受影響 ， 但并不經(jīng)濟 。 山 東 省建筑科 學研 究院 17 發(fā)展趨勢 21世紀我國絕熱材料的產(chǎn)量將居世界第一 ，工藝技術(shù)裝備自動化水平將躋身世界先進水平 、品種更加齊全 ， 將進一步拓展國內(nèi) 、 國際市場 。 各種材料各有特色 ，也有不足之處為了克服單一保溫材料的不足 ， 則要求使用多功能復合型的建筑保溫材料 。 同種材料密度越小其隔熱性能越好 ， 同時 ， 輕質(zhì)材料不會造成建筑結(jié)構(gòu)的額外負擔 ， 減少了因結(jié)構(gòu)變形造成滲漏的可能性 。 （ 3） 向綠色化發(fā)展 。 如有機質(zhì)發(fā)泡保溫制品不再采用氟利昂 、 開發(fā)以植物纖維為主要原料的纖維質(zhì)保溫材料 、 合理利用固體廢棄物包括粉煤灰 、 礦渣和廢舊泡沫塑料等 。 由于節(jié)能和環(huán)保的觀念日益深人人心 ， 到了 20世紀 90年代中期 ， 相變材料在建筑領(lǐng)域的應用研究成為了一個熱點 。 無機類相變材料價格便宜 ， 但它存在過冷和相分離現(xiàn)象 。 通過一定的技術(shù)將相變儲能材料均勻分散在砂漿 、 混凝土或涂料中 ， 使得其與建筑材料結(jié)合使用 ， 從而提高建筑物的舒適度 、 降低能耗和改善對環(huán)境的負面影響 。 隨著透明保溫技術(shù)以及新型墻體保溫技術(shù)的發(fā)展 ， 透明保溫材料將得到更廣泛的應用 。 同時 ， 透明保溫層可以增加室內(nèi)的舒適度 ， 防止墻體水蒸汽凝固 ， 避免結(jié)霜和霉變的產(chǎn)生 。 ?導熱性一般用導熱系數(shù)來表示 。 ?htATQ?? ?山 東 省建筑科 學研 究院 22 材料保溫隔熱性能的影響因素 影響材料保溫性能的主要因素是導熱系數(shù)的大小 ， 導熱系數(shù)愈小 ， 保溫性能愈好 。 對于同一種材料 ， 內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同 ， 導熱系數(shù)也差別很大 。 但對于多孔的絕熱材料來說 ， 由于孔隙率高 ， 氣體（ 空氣 ） 對導熱系數(shù)的影響起著主要作用 ， 而固體部分的結(jié)構(gòu)無論是晶態(tài)或玻璃態(tài)對其影響都不大 。 在孔隙率相同的條件下 ， 孔隙尺寸愈大 ， 導熱系數(shù)就愈大；互相連通孔隙比封閉孔隙導熱性要高 。 因此這類材料存在一最佳表觀密度， 即在這個表觀密度時導熱系數(shù)最小 。 這是由于當材料的孔隙中有了水分 （ 包括水蒸汽 ） 后 ， 則孔隙中蒸汽的擴散和水分子的熱傳導將起主要傳熱作用 ， 而水的 λ 為 /（ ｍ Ｋ ） 大 20倍左右 。Ｋ ） ， 其結(jié)果使材料的導熱系數(shù)更加增大 。 山 東 省建筑科 學研 究院 25 (4) 溫度。但這種影響，當溫度在０～ 50℃ 范圍內(nèi)時并不顯著，只有對處于高溫或負溫下的材料，才要考慮溫度的影響。對于各向異性的材料，如木材等纖維質(zhì)的材料，當熱流平行于纖維方向時，熱流受到阻力小，而熱流垂直于纖維方向時，受到的阻力就大。 膨脹珍珠巖以珍珠巖 、 墨曜巖或松脂巖礦石經(jīng)破碎 、 篩分 、 預熱 ， 在高溫下懸浮瞬間焙燒 、 體積驟然膨脹而成的一種白色或灰白色的松散顆粒狀的材料 。 山 東 省建筑科 學研 究院 28 性能特點：重量輕、絕熱、防火及吸音性能好，并且原材料豐富、價格低廉、使用安全、施工方便。 ② 用于酒類 、 油類 、 藥品 、 食品 、 污水等產(chǎn)品過濾 。 ④ 用于吸附浮油 。 ⑥ 用于與各種粘合劑配合制成各種規(guī)格與性能的型材 。 山 東 省建筑科 學研 究院 30 各種膨脹珍珠巖制成品的應用除膨脹珍珠巖故有的保溫性能外 ， 以此為基本 ， 摻加不同的粘結(jié) ， 可使制品適應不同的需要 。兩者的形態(tài)都是纖維狀的。 山 東 省建筑科 學研 究院 33 應用：粒狀礦渣棉 ， 用于各種建筑物的屋面 、 墻體 、工業(yè)設(shè)備保溫 、 隔熱材料 ， 也可以用于隔熱或者防火的噴涂材料； 巖棉 、 礦渣棉板 ， 用于平面或者曲率半徑較大的設(shè)備 、 建筑物的保溫隔熱； 巖棉 、 礦渣棉縫氈 ， 用于管道 、 設(shè)備等保溫隔熱； 巖棉 、 礦渣棉保溫帶 ， 用于大口徑管道 、 設(shè)備等保溫隔熱； 巖棉 、 礦渣棉管殼 ， 用于小口徑的管道保溫 。 按照其化學成分可以分為無堿 、 中堿 、 高堿玻璃棉 。 玻璃棉及其制品 山 東 省建筑科 學研 究院 36 性能特點：容重小 、 導熱系數(shù)低 、 吸聲性能高 、 過濾效率高 、 不燃燒 、 耐腐蝕 、 手感柔軟 。 玻璃棉管套 、 異型制品：主要使用于設(shè)備 、 管道的保溫 。 玻璃纖維含濕量低 ， 但