隔热材料范文
时间：2023-03-03 15:22:34
隔热材料范文第1篇
在建造房屋时能否做到冬暖夏凉呢?房屋散热到底有哪些特性?隔热材料对房屋的保温隔热性能有哪些影响呢?我做这个实验的目的就是想利用一个房屋模型测试一下：房屋里的热量是从哪里散失的?隔热体是如何起到保温隔热作用的?进而为建造节能型房屋提供一定的参考依据。研究方法：
1.确定实验方案
首先是房屋模型的制作。之前，我上模型课时曾动手制作过一个木房子，由于体积小，无法用来做实验。于是我又想到用硬纸板或薄木版制作一个房屋模型，但密封性不好。之后我对皮鞋盒子进行了适当的改造，一个房屋测试模型就制成了。
其次是热源的选择。用什么放在房屋模型里作为热源呢?我首先想到的是冬天用来暖脚的热水袋。但经过初步实验发现，热水袋散热太慢，试验时间较长且效果不好。后来我想到用可封口的塑料袋，试验效果很好。
2.实验材料准备
本次实验需要的材料及工具见表1。
说明：鞋盒子选用了两种不同厚度和硬度的材料，以便比较；可封口塑料袋为“来伊份”食品的包装袋，它的特点是耐高温(100摄氏度以上)，密封性好，能满足实验要求；选用了两种不同测量范围的温度计，以适应不同的测量需要；隔热材料选用丝绸布和毛巾布两种，以便对比分析。其他材料根据需要而定。
3.实验过程
(1)将800毫升的开水装进塑料袋，当水温降到95℃时立即放到事先准备好的木板上准备实验。木板上垫了一块带孔的塑料板，是为了减少木版对热量的吸收。
(2)将编有号码的5根温度计分别“房子”的上、东、南、西、北各处的温度计固定槽内，以便记录“房子”不同方位的散热情况。
(3)将事先固定好温度计的“房子”盖在热水袋上，开始实验并计时。
(4)每次实验计时30分钟，每隔5分钟读一次数据，共读取6个数据。实验处理及结果：
根据不同情况组合，实验共分3次进行，分别记下3次原始录数据；根据原始记录对不同方位在30分钟内温升求平均得到相应的平均温升；根据平均温升数据，最后分别得到软纸盒和硬纸盒房屋不同方位在不同情况下的温升数据，如表2和表3所示。
结果分析及建议：
由表2和表3可以得到以下结论：(1)房屋顶部散发的热量比四周墙面散发的热量多。房屋顶部是隔热保温的重点部位。(2)在房屋顶部覆盖隔热材料能够大大减少从顶部散失的热量。绝缘体具有保温性能。(3)不同的隔热体(隔热材料)具有不同的保温性能。这主要取决于隔热材料的热性能和覆盖的厚度。(4)建造房屋的材料不同，其散热和保温性能也不同。
隔热材料范文第2篇
关键词：隔热材料；保冷隔热；保温隔热；泡沫玻璃
中图分类号：TU551 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）15-0060-02
工程项目越来越趋向于低碳、绿色的可持续发展，在石化、化工、医药的工厂设计中，能源的利用和节约是其设计中考虑的重点之一。相比优化生产工艺流程的不易和难操作，恰当的选择设备和管道的隔热材料，其体现出的节能效果非常明显，且非常简单和易操作，和整个设计中的建筑，暖通等节能设计共同构成贯彻了低碳和绿色的设计理念，更是对装置正常运转的保障。随着近代的材料科学、能源科学、工程热物理学、热物性学、空间科学等科学技术的日益发展，现隔热材料的品种日益增多，提高材料隔热性能研究日益加强，许多新型隔热材料相继问世，且正被广泛地用于各类项目中。
考虑到工业生产与安全的要求，隔热材料应具备以下特点：隔热性能好，蓄热损失小（即导热系数及比热小）；无毒，无味，对人体无害；难燃、阻燃性能好、自熄能力好；吸水性、吸湿性小；工艺性能好，易于加工成型，施工简便；机械强度好，具有足够强度抵抗机械拉伸，挤压；热稳定性好，使用温度范围广，温度膨胀系数小；化学稳定性好，在使用温度范围自身不会挥发，分解。耐老化；经济性能好，使大范围使用成为可能。
下面以隔热材料性能分析为重点，具体介绍其在工程上的应用。
一、保冷隔热
常用材料有：聚氨酯硬质泡沫塑料、泡沫玻璃、三聚酯等。
对于一般的保冷材料多选用聚氨酯硬质泡沫塑料的板和管壳。
（一）聚氨酯硬质泡沫塑料主要技术性能指标
常温下导热系数为0.022～0.024kcal/m・h・℃；
容重45～65kg/m3；
安全使用温度范围在-30℃～80℃；
结构强度大，抗压强度>2kgf/m2；
此材料由于本身结构大多“闭孔”所以防水性好；
耐腐蚀；
化学稳定性好；
需要注意的是聚氨酯本身可以燃烧，因此在产品中加入了有灭火能力的物质，氧指数需不小于30%。
如果不能选择板和壳，需要在现场进行喷涂。考虑喷涂施工的同时损失量大，且闭孔率低，易吸水，同时，形成的隔热层外表面既不平整，强度又低，材料易老化等，可以先在隔热层外面涂刷聚氨酯橡胶作为保护层，然后喷涂。
对于深冷材料用泡沫玻璃为多，也可以使用三聚酯（PIR）隔热材料用于深冷的工况环境。
（二）泡沫玻璃的主要技术性能指标
容重160～200kg/m3；
安全使用温度可以在-200℃～400℃范围；
抗压≥11.8kg/cm2（5%变形）；
抗析7～10kg/cm2；
体积吸湿率（%）0；
体积吸水率（%）0.2；
抗冻性（湿冻法）25次；
导热系数29.5℃时0.043～0.06kcal/m・h・℃；
-52.3℃时0.013kcal/m・h・℃；
-158℃时0.006kcal/m・h・℃；
-52.3℃时0.013kcal/m・h・℃；
导热系数方程0.043+0.0002tp kcal/m・h・℃；
泡沫玻璃的最大缺点是容重重，易破碎。
（三）三聚酯（PIR）的主要性能指标
容重35kg/m3；
安全使用温度可在-196℃～+130℃范围；
压缩强度：2.8kg/m2（5%变形）；
吸水率（%）≤2；
水蒸汽透湿率≤0.025g/m2・h・mmHg；
尺寸稳定性（%）≤0.5；
导热系数10℃时0.019W/m・k；
-160℃时0.016W/m・k；
因为此产品属有机类，它有一个燃烧性能指标：燃烧等级B1级：
氧指数≥32%；
垂直燃烧：平均燃烧时间≤20s；平均燃烧高度≤150mm；
烟密度（SDR）≤50；
水平燃烧：平均燃烧时间≤70s（60s固定燃烧时间＋10s自熄时间）；平均燃烧范围≤10mm。
二、保温隔热
用于600℃以下的保温材料品种比较多，有离心式玻璃棉；岩棉；矿棉；微孔硅钙；复合硅酸盐等。
（一）微孔硅酸钙的主要技术性能指标
容重：200～250kg/m3；
安全使用温度范围在常温-600℃；
抗压强度：7.6～10kg/cm2；
抗析强度：3.6～5kg/cm2；
常温导热系数：0.05/～0.052 kcal/m・h・℃。
（二）复合硅酸盐的主要技术性能指标
容重55～65kg/m3（板材）；
200～300kg/m3（管壳）；
安全使用温度-40℃～800℃；
憎水率：>95%；
回弹率：>80%；
抗压强度0.15MPa；
导热系数：常温0.0273 W/m・K；
板材导热系数方程：λ＝0.019+0.0002tm；
管壳导热系数方程：λ＝0.066+0.0001tm；
（三）离心式玻璃棉的主要技术性能指标
容重：48～50kg/m3；
最高使用温度：380℃；
吸湿率
渣球含量
防火性能按GB5464－85不燃A级；
导热系数板材25℃时0.032W/m・k，管壳0.033W/m・k。
（四）岩棉主要技术性能指标
容重80～200kg/m3；
安全使用温度-268℃～500℃；
吸湿率
憎水率>98%；
纤维直径4～7μ；
不燃性A1级；
树脂含量岩棉毡最大1%；岩棉板最大3%；
酸度系数≥1.5；
导热系数常温0.26～0.33 kcal/m・h・℃；
（五）矿棉的主要技术性能指标
容重：毡：125kg/m3（干法）；
板：210～240kg/m3（湿法）；
管：160kg/m3 ；
最高使用温度：600℃；
含水率
渣球含量0.5mm）；
纤维直径
导热系数：常温0.035～0.04kcal/m・h・℃；
用于高温1000℃～1200℃情况下的保温材料可以选用硅酸铝耐火纤维制品。
（六）硅酸铝耐火纤维制品主要技术性能指标
Al2O3含量：44%～47%；
安全使用温度范围：1000℃～1200℃；
Al2O3＋SiO2含量>96%；
Fe2O3含量
有机物含量≤3%；
氯离子含量≤20ppm；
容重：毡：120～150 kg/m3 ；
板：120～150 kg/m3 ；
管：120～160 kg/m3 ；
含水量
吸湿率≤5%；
憎水率≥98%；
纤维直径≤5mm；
渣球含量
抗拉强度>40kPa；
导热系数：常温0.04kcal/m・h・℃；
导热系数方程式：λ＝3.45×10－2＋4.5×10－5+
5.3×10－7t2。
综上，隔热材料的性能，有组织结构、力学性能、化学性能、热物理性能等。根据材料使用对象的不同，对其性能的要求会有所不同，但一般都以材料密度小，机械强度大，导热系数小，化学稳定性好，能长期承受工作温度为其必须具备的性能。其中导热系数是隔热材料最重要的性能指标。在各种工艺生产的热设备和热管道上，敷设的保温材料厚度相同时，导热系数愈小，散热损失就愈小，因而热效率就愈高。如允许的散热损失相同，则导热系数较小的材料，可采用较薄的厚度，这样，可以节省材料，减少投资。
选用隔热材料时，技术性能指标是设计人员考虑的主要方面，既要考虑适用的条件，还要考虑其经济性。不应盲目追求高性能指标，也不应为节省投资而选用性能低劣，不适于具体使用条件的隔热材料。一定要量体裁衣，否则就既达不到节省能源作用，且在安全防护上又出问题。
作者简介：杜志勇（1976-），男，山西高平人，恩宜珐玛（天津）工程有限公司助理工程师，研究方向：设备布置、管道安装。
隔热材料范文第3篇
关键词：轻薄柔性；多层隔热；材料设计原理；筛选
中图分类号：TB34 文献标识码：A
随着我国科学技术的发展，材料的更新换代越来越快了，这也是和人们对于材料要求的不断提高成正比的，其中人们对于隔热材料的要求也正在呈现着多样化的趋势，在这众多的隔热材料中轻薄柔性多层隔热材料颇受人们的亲睐，它的众多突出优点在各个方面都得到了很好的应用，尤其是其中最为主要的轻、薄、柔、多层抗压等特性颇受人们喜爱，在实际应用的过程中作用很大。
一、隔热材料分类
隔热材料的分类有很多，根据不同的材质、特征、形状等都可以分为不同的种类，下面我就简单的介绍几种常见的比较具有代表性的几种隔热材料类别。
1 纤维质隔热材料
纤维质隔热材料，顾名思义就是指主要采用无机纤维做成的隔热材料，一般用到的主要纤维材料有氧化错纤维、石英纤维、氧化铝纤维和硅酸铝纤维，这种纤维质隔热材料的主要优点就是隔热性能较好，能够耐高温，并且因为是无机纤维造成所以一般来说质量都比较轻，它的存在形式一般有毡、布、网、纸等四种。在这些众多的纤维材料中天然韧皮纤维的重要性是极为突出的，其中又以亚麻和大麻最为常用，它们主要是被用做填充料，因为这些纤维材料都具备多孔、密度较低的特性，所以具备低导热性能，隔热性能良好。
2 多层反射热控材料
多层反射热控材料是当前科技含量较高的一种隔热材料，这种材料多被应用在航天飞机、宇宙飞船和卫星上，该材料的主要组成部分有三样：多层反射屏、纤维以及一些金属碎片掺杂在其中，其中金属碎片的掺加需要根据材料的具体需要具体设计。多层反射热控材料在我国主要用来作为低温复合隔热材料使用。我们都知道航天器中光照面和背光面的温差是极其巨大的，一般都能达到四五百度，这时就需要采用这种多层反射热控材料来进行减少温差的操作，一般是用多层金属箔和纤维合成这种材料进行使用，该材料的导热系数一般达到3.52×10-4 W/（m·K）便能起到良好的隔热效果，应用范围极广。
3 顺粒型隔热材料
顺粒型隔热材料也是当前较为先进的一种隔热材料，它与其它隔热材料最大的不同是它是空心的，因此，密度较低，导热性能也比较差，它一般不会用来单独使用，它的主要作用是用来填充到其他的材料中作为填充剂使用，更好地增加原有材料的隔热性能。比如，当前返回式卫星就用到了该种材料，SiO2气凝胶颗粒的研发并应用到卫星上为航天事业做出了巨大贡献，这种气凝胶的传热系数一般来说都是小于0.4W/（m2·K），起到了很好的隔热作用。
二、国内外轻薄柔性多层隔热材料的研究状况
对于轻薄柔性多层隔热材料不管是国内还是国外都做了相当长的一段时间的研究，并且取得了相当大的成果，其应用范围也正在逐步扩大。
1 国外轻薄柔性多层隔热材料的研究状况
国外针对轻薄柔性多层隔热材料的研究主要以美国最为先进，美国研究的轻薄柔性多层隔热材料主要就是通过不同材质的材料进行叠加形成的，主要用到的材料有反射层铝箔和一些性能较好的纤维，通过这两种材料的不用排列顺序的叠加形成各种不同性能的材料应用到不同的方面，其中主要的结构有以下五种，如图1。
图1当中，这五种材料都是由多层叠加而成的，在这些层当中纤维材料主要是12，32，92，20，54，78，96，36，这些层的主要作用就是防火和隔热；反射层铝箔主要有16，38，72，主要的作用就是反射热量，并且起到保护的作用；其他的一些材料主要是额外添加的复合物，比如泡沫层为14，34，52，76，94，18，40，74为聚醋层，主要起到辅助的作用。
这种多层柔性材料在制作和使用的过程中相当的麻烦，因为很多地方对于这种材料的要求较高，不仅仅限于隔热和防火性能上，对于柔性也有相当要求，因此就加大了材料加工的成本，并且层与层之间的黏合也比较麻烦，需要进行严格的设计。但是，越是制作麻烦的材料其应用范围也越广，性能也就越好，比如，美国研制的一种由反射金属箔和泡沫等制成的材料在建筑和织物方面均具有良好的应用前景，并且在添加了必要的填充剂之后还可以增加其反射性能，增大燃点到1100摄氏度以上，防止堵塞，这众多的优点都被开发利用到美国人常用到的建筑材料和一些床垫等家居用品上。
2 国内轻薄柔性多层隔热材料的研究状况
国内对于轻薄柔性多层隔热材料的研究也有了一段不短的历史，其主要思路也是采取不同的材料进行黏贴叠加从而形成性能优越的兼具柔性的隔热材料，一般国内的多层隔热材料的两面是由纤维织物和涂层织物构成，内部则填充一些金属复合物或者一些高聚物。当前我国较为先进的可用于黏贴的材料有很多，其中最具代表性的有聚酞亚胺薄膜和PET-3隔热膜两种。聚酞亚胺薄膜最主要的优势在于其可承受的温度范围较广，一般在-269-400摄氏度都可以使用，此外，一些其他的性能也较好，比如耐溶剂性强、稳定性好、不易开裂、绝缘性好、耐辐射，这些优点使其在航空领域颇受重视，是当前应用最广的一种航空航天隔热材料和保温材料，导热系数极低，一般为0. 013 W/（m2·K）。PET-3隔热膜的导热系数也比较低，一般为0.029-0. 030 W/（m2·K），并且其抗静电性能也较好，还可以防虫蛀，厚度也极为小，仅为4-5mm，和其他一些隔热材料共同使用能起到很好的效果。
三、多层隔热原理及设计思想
多层隔热材料的设计原理主要为以下几点：（1）反射屏的材料一般选用发射率较高的铝箔或者是一些镀铝的材料，这样就能够很好的反射热射线，防止热量进入材料内部；（2）材料中间填充一些导热性能较差的材质，不利于热传导的发生，有效阻隔热的传递；（3）针对材料内部的热对流引起的热传递一般是采用低压强下操作进行以发挥其最大作用。其设计思想主要有：（1）热辐射与表面发射率成正比，与反射屏数量成反比，因此，我们应该采取多层反射屏设计；（2）固体接触导热量与其热导率成正比，因此，加入一些间隔物以降低其热导率，此外，还需要我们在进行包扎时尽可能的减小压力以减小接触面积。
四、筛选柔性多层隔热材料
筛选柔性多层隔热材料对于整个的轻薄柔性多测光隔热材料来说是极为重要的，原材料用得好最后的成品质量才能达到最佳效果。一般说来，间隔层应该选取密度较低、导热性能差的材料，反射屏则应该选择高发射率的材料，越高的反射率越好，总体的各层材料都应该选取导热性能最差的材料来进行粘合，粘合剂也应该注意选取的质量。此外，还应该把各层做成波纹状的表面，以降低接触面积进而降低传热的能力。
结语
综上所述，当前对于轻薄柔性多层隔热材料的研究已经有了一个良好的平台，如何应用好这个平台在此基础上发明更出色的材料以期为我们的生活生产服务是我们接下来需要考虑的主要任务和目标。
参考文献
[1]李丹之，陈华君.防水隔热阻燃复合膜[P].中国专利：CN1408544.
隔热材料范文第4篇
文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0149-01
摘要：
从墙体保温和屋面保温两个角度论述了现代保温材料的应用，并以发展的眼光展望了其发展趋势。
关键词：现代；隔热；应用
引言
能源问题已成为世界各国关注的热点问题，由于国内人均能源占有量远低于世界水平因而能源问题尤为重要，在总的能源消耗中建筑能耗占27%左右，因此降级建筑能耗具有很大的潜力，而降低建筑能耗的重要途径则是增加结构的保温性能，减少结构的热损失，其即可提高建筑物的保温隔热效果，降低采暖和空调能耗，并可节约建筑材料降低造价以及改善使用者的生活、工作环境等，因此积极推广新型保温隔热材料具有非常现实的意义。
1 墙体保温材料应用及发展趋势
1.1 墙体保温材料应用。
干挂式外保温。是将岩棉、玻璃棉毡或聚苯乙烯泡沫板等材料置于墙体外侧，该类材料均在内部有大量的封闭孔，其表观密度较小，最经常用的聚苯乙烯泡沫板是经发泡剂发泡而形成的，因而其密度非常小，属于无机材料的矿物棉则具备不宜燃烧和一定的隔声效果等。采用该类施工工艺是将保温层置于墙体外侧可起到保护墙体结构、延长建筑寿命的作用，并可保证室内温度变化较小，热稳定性较好及不宜形成热桥等现象，在旧建筑改造中采用该工艺可避免对室内装修造成影响［1］。
与墙体一次浇筑成型。其是在基层墙体外现浇混凝土墙体内采用聚苯板作为保温隔热材料，将单面钢丝网也可为双面钢丝网等保温材料置于外墙外模板内侧，并采用锚栓作为辅助固定件，在版面拼接时应保证各相邻板面全部刷满胶粘剂以保证板缝能够紧密粘贴。
保温砂浆。是将废弃的聚苯乙烯塑料加工破碎成为0.5-4mm范围内的颗粒作为轻集料来配置保温砂浆，其包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层，分为一般型和加强型，其加强型是在砂浆涂抹过程中敷设镀锌钢丝网以增强保温层与基层墙体的拉结力。
保温涂料。保温涂料是采用具备保温性能的涂料层作为墙体保温层，多采用的涂料为复合硅酸盐保温涂料，涂抹后的涂料层干燥后可形成具有一定强度及弹性的保温层，施工后的墙体热对流主要由保温涂料内部的空气完成，因此其具有良好的保温隔热效果，保温涂料导热系数低但保温效果显著，并可实现与墙体基层全面粘接以增强基层与面层的整体性；并具有可提高住宅内使用面积，且该工艺的阻燃性好，环保性强，但其也存在干燥周期强，容易出现空鼓现象，抗冲击能力较弱及吸湿性能较强等缺陷。
1.2 墙体保温发展趋势［2］。 由于硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数远远低于其他材料，且其特有的闭孔结构使其具有更为优越的耐水汽性能，因而在今后的发展中可将其通过喷涂以进行主体保温隔热，并采取胶粉聚苯颗粒作为找平层来补充保温隔热，其饰面层可采用涂料或面砖等形式；
岩面聚苯颗粒具有防火性能耐久性好等优点，且可实现与建筑寿命同步，因此在防火要求等级较高的建筑应尽量采用该种保温形式以代替其他保温形式，将该材料通过钢丝网和锚固件将岩棉板固定在基层墙体，并应配套以聚苯颗粒保温浆料以提高保温层的强度；
目前对建筑保温仅从气候、建筑朝向以及外墙外表颜色等角度进行单独作用考虑，并仅从保温层位置和厚度角度考虑，而未能将所有因素进行综合考虑，同时也没有将各因素对保温层厚度及位置的影响因素间相互关系进行量化，因此在今后的发展中应考虑多种保温形式共同进行保温，以降低单层保温的缺点带来的负面影响；
在保温材料选择及施工技术、建筑构造等方面均应在考虑保温性能的同时考虑环保因素，应尽量采用建筑及工业废料在墙体保温中的应用以实现废物利用并节约能源，并应推广建筑保温与装饰一体化方向发展；
2 屋面保温材料应用及发展趋势
2.1 屋面保温材料应用。 膨胀珍珠岩。其实以珍珠岩矿石为原料经过破碎、分级、预热以及高温焙烧形成的多孔粒状物料，其常与水泥、石膏、水玻璃以及合成高分子树脂等作为胶结剂加工为具有规则形状的制品，其具有很大的吸水性，但其一旦吸水则强度和绝热性能会大大降低。
膨胀蛭石。是经蛭石经晾干、破碎、筛选、煅烧、膨胀而成的制品，其经过高温煅烧使其内部结晶水变为气体，并使总体积膨胀，膨胀后的蛭石薄片间形成空气夹层，其内部充满无数小孔隙因而其密度也大大降低，该产品可直接作为松散材料应用也可配合水泥、水玻璃等制成蛭石制品应用，其产品具有质轻、导热系数低、防火防腐以及价格低廉的优点，但其吸水率较高因而对施工环境要求较高。
矿棉。其是矿渣棉和岩棉的统称，其是由高速离心设备加工制成的人造无机纤维，具有质轻、不燃以及导热系数小灯优点，一般在其内部加入特制的胶结剂形成矿棉制品，该类产品利于废物利用和建筑节能，一般在顶棚作为吊顶材料使用来充分发挥其隔热、吸声以及防火的性能，也各将其作为复合板的夹心材料用于屋面保温来克服其抗压强度低的特点。
泡沫玻璃。由定量的碎玻璃、发泡剂以及改性添加剂和促进剂经粉碎混合而成拌合物，之后将其放入特定的模具内经过预热、熔融、发泡以及退火等工艺制得。其内部气泡相互独立、封闭，且具有防火、防水、耐腐蚀以及无放射性等优点因而属于环保型保温隔热材料。
发泡混凝土。是利用机械方式将发泡剂制成泡沫，之后将其混入砂或粉煤灰等硅质材料或钙质材料以及水等组成混合料，搅拌成混合物后浇筑成各种规格后经养护形成含有大量封闭气孔的轻质隔热制品。其内部气体是经过机械制泡而得，同时具有保温性能好、质轻和吸音效果高等优点，并可经过自然养护硬化而无需蒸压等优点。
2.2 屋面保温材料发展趋势［3］。 轻质化。屋面保温材料发展的必然趋势之一则为轻质化，一般材料密度越小则隔热性能越好，并不会导致建筑结构的额外负担，从而避免了由于结构变形导致的渗漏现象；
节能利废。粉煤灰、废旧泡沫塑料以及玻璃等固体废物作为保温材料在可实现其性能要求的同时可以节省资源浪费，因此采用废料作为保温材料也应成为发展趋势之一；
多功能。未来的屋面保温材料除了具有保温隔热功能外还应具有承重、结构自防水以及防火等功能，但由于功能提升的同时应避免增加工程造价。
参考文献
［1］夏雅君．隔热技术［M］.北京：机械工业出版社，1991.
［2］莫理京，王致中，刘希和等．绝热工程技术手册［M］.北京：中国石化出版社，l997.
隔热材料范文第5篇
关键词:建筑材料;建筑节能
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容,是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍至5倍。所以建筑节能还是本世纪我国建筑业的一个重要的课题。
节能材料属于保温绝热材料。绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。绝热材料的意义,一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张,绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言,通过使用绝热围护材料,可在现有的基础上节能50%～80%。
建筑中使用的保温隔热材料品种繁多,其中使用得最为普遍的保温隔热材料,无机材料有膨胀珍珠岩、加气混凝土、岩棉、玻璃棉等,有机材料有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等。这些材料保温隔热效能的优劣,主要由材料热传导性能的高低(其指标为导热系数)所决定。材料的热传导愈难(即导热系数愈小),其保温隔热性能便愈好。一般地说,保温隔热材料的共同特点是轻质、疏松,呈多孔状或纤维状,以其内部不流动的空气来阻隔热的传导。其中无机材料有不燃、使用温度宽、耐化学腐蚀性较好等特点,有机材料有强度较高、吸水率较低、不透水性较佳等特色。
在上述常用保温隔热材料中,膨胀珍珠岩、岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等材料的导热系数都比较小,虽高低也有差别,但相差不算很大,均属于高效绝热材料,但无承重功能;加气混凝土的保温隔热性能优于粘土砖和普通混凝土等建筑材料,但低于上述高效绝热材料较多。由于加气混凝土为水泥、石灰、石英砂、粉煤灰、炉渣和发泡剂铝粉等,通过高压或常压蒸养制成,密度较大,干容重为每立方米300-700公斤左右,可利用工业废料,有一定承重能力,能砌筑单一墙体,兼有保温及承重作用。
膨胀珍珠岩为珍珠岩颗粒经培烧膨胀制成,在我国因原料来源丰富,生产工艺较简单,产量很大,价格较廉。膨胀珍珠岩呈颗粒状,质轻,容重为每立方米50-150公斤左右,易被风吹散,吸湿率低,但易吸水,受潮后绝热效果大大降低。可用水泥、石灰或水玻璃搅拌配成抹灰砂浆或制成板块、管瓦,但其绝热性能不及松散材料,有的则加入憎水剂或加入沥青,具有耐水、防潮功能。岩棉为玄武岩、安山岩等矿物熔化后用喷吹法或离心法制成纤维,再加入胶粘剂制成板、毡、带、管壳等制品,容重为每立方米80-200公斤,耐热性能好,一般使用温度达350℃,特别适用于窑炉及管道保温。在荷重情况下,容重增加,保温性能有所降低。在运输和贮存时要避免雨淋水浸。玻璃棉为以硅砂、石灰石、石英石等为原料熔化,用火焰法、离心法或喷吹法制成。以纤维直径较细者为优,在普通玻璃棉中,质量较佳的是平均直径7微米的1号玻璃棉,还要注意其渣球含量。在纤维中加入胶粘剂制成板、带、毡、管壳等制品使用。质轻,容重每立方米15-30公斤,或者再大一些。铺挂或粘贴均较方便,国外用于斜屋顶天棚保温十分普遍。注意不要在露天存放,避免吸水。
聚苯乙烯泡沫塑料根据生产工艺的不同,有膨胀型及挤出型两类。目前膨胀型聚苯乙烯板材由于轻巧方便,使用得十分普遍。此种材料容重轻,每立方米15-50公斤,容易切割,吸水率低、抗压强度较高,耐-80℃低温,但使用温度不能高干75℃,加入阻燃剂后有自熄性,化学性能稳定,能抵抗酸、碱、盐的侵蚀,但能溶于丙酮、汽油等溶剂。今后,挤出型聚苯乙烯,由于强度高,耐气候性能优异,将会有较大发展,宜用于倒置屋面、地板保温等。聚氨酯泡沫塑料按所用原料的不同,有聚醚型和聚脂型两种,经发泡反应制成,又有软质及硬质之分。软质聚氨酯质轻,弹性好,撕力强,防震性佳。硬质的强度高,不吸水,不易变形,使用温度范围较宽,可与其他材料粘结,发泡施工方便,可直接浇注发泡,如用于灌注密封效果就很好。
此外,还有一种铝箔保温隔热材料,系用铝箔与牛皮纸粘合后,与瓦楞纸复合制成板材,也可用聚氯乙烯片镀铝模压制成,可多层设置,作为夹层墙体或屋面、体轻、防潮、保温、保冷性能均好。
目前世界各发达国家,均对绝热材料的生产和应用十分重视,之所以建筑节能工作做得好,与他们重视和发展保温材料是分不开的。我国建筑节能必须以发展新型节能材料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础。所以要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。
参考文献
[1]刘春生.浅谈建筑保温材料的分类和应用[J].广东建材, 2005,(8).
[2]伍林,杨贺,易德莲.保温材料的技术现状和发展趋势[J].山西建筑,2005,(19).
[3]孙志坚,孙玮,傅加林,秦悦慧.国内绝热保温材料现状及发展趋势[J].能源工程,2001(4).
[4]曾珍,张雄.建筑保温材料的发展[J].上海建材,2005,(4).
隔热材料范文第6篇
关键词:发泡聚氨酯 保温 隔热材料
一、现场发泡聚氨酯的主要技术特点
1.1粘结力:粘结能力强,能在混凝土、砖石、木材、钢材、沥青、橡胶等表面粘结牢固;
1.2 导热系数:可达到0.017-0.022W/m.k,低于岩棉、玻璃棉、聚苯板、挤塑板等建筑保温隔热材料;
1.3 憎水性能:憎水率95%以上;
1.4 密封性能:无空腔、无接缝,将建筑护结构完全包裹,有效的阻止了风和潮气通过缝隙流动进出建筑物,实现完全密封;
1.5 尺寸稳定:尺寸稳定性小于1%,具有一定的弹性变形能力,延伸率大于5%;
1.6 性能恒定:聚氨酯是惰性材料,与酸和碱都不发生反应,且不是虫类以及啮齿类动物的食物源,可保持材料性质及保温性能恒定;
1.7抗风性能:抗压强度>300Kpa,抗拉强度>400Kpa,有很强的抗风揭性,且其发泡可钻入墙体缝隙,增加其抗剪性能;
1.8 阻燃性好:离火3S自熄,表面碳化能阻止燃烧,且不会产生熔滴。
二、现场发泡聚氨酯对基层的要求
现场发泡聚氨酯外墙保温隔热层对墙体基层要求较低,墙体表面无油污,无浮灰,抹灰或者不抹灰均可施工,如不抹灰,抗剪能力更佳。
三、现场发泡聚氨酯的性能优势、劣势(对比玻璃棉/岩棉)
3.1 保温隔热性能。玻璃棉/岩棉属于疏松的纤维类保温隔热材料,这类材料,即便有较低的导热系数,能够较好的阻挡热传导造成的热量损失,但对于以热对流方式而发生的热量传递则无能为力。根据相关部门的统计结果显示,建筑物40%的热能损失均以热对流的方式通过缝隙流失的。
而聚氨酯不但有较低的导热系数,能够较好的阻挡热传导,且有较好的密封性能,能够完全包裹建筑护结构,有效地阻止热对流的产生,达到较好的节能目的。
3.2 霉菌。玻璃棉/岩棉的纤维结构内会随时间推移而驻留大量灰尘及有机物,这些杂质在温度及湿度适合的条件下会滋生出大量霉菌。据美国肺健康协会的调查显示,每年美国成年人哮喘病的增长率为61%,儿童则更达到72%,而导致这一后果的直接罪魁就是室内的霉菌。霉菌的滋生将使建筑物内的环境受到严重污染,极大的危害建筑物使用者的健康。
聚氨酯保温隔热材料喷涂完成后生成一道无接缝的连续壳体,壳体表面不吸附灰尘,且泡沫具有较强的憎水特性,从根本上阻断了霉菌产生的条件。
3.3 受水后塌落。玻璃棉/岩棉制品在遇水后,水分会在其纤维缝隙中驻留,保温性能急剧下降,并在重力作用下整体塌落下沉,最终导致保温隔热层的整体失效。
聚氨酯保温隔热材料具有优异的憎水性,水分不会在泡沫体内驻留,且不会发生这种受水后塌落的现象。
3.4 保温方式。聚苯板/挤塑板一般采用粘锚结合的施工作法,其所需的锚固件数量很多。有试验表明,平均每平方米增加一个ф6塑料锚固件可使外墙平均传热系数增加0.004。这样势必导致通过该热桥构件散失的热量大量增加,从而使理论计算的节能效果大打折扣,达不到预期的节能目标。
聚氨酯施工中不需要任何金属锚固件与墙体固定,所以从根本上杜绝了这种情况的发生,有效降低了导热系数修正系数,使实际节能效果与理论计算值基本吻合。
四、热桥
4.1板缝热桥。现场发泡聚氨酯保温隔热材料是连续喷涂、现场发泡的,不存在拼缝,也就从根本上消除了这一热桥影响,确保了节能目标更好的实现。
4.2锚固件、挂件热桥。聚苯板/挤塑板保温体系的锚固件、挂件是这种体系最难以处理的热桥。板材类的保温隔热材料很难对这一热桥起到阻断作用。
4.3裂缝热桥。聚苯板/挤塑板与墙体的热胀冷缩系数不同,且聚苯板/挤塑板弹性变形能力较小,当建筑墙体热胀冷缩或建筑墙体发生徐变,极易造成保温层开裂,使裂缝处保温性能丧失,且该裂缝极易透风、渗水,造成聚苯板/挤塑板大面积脱落,影响建筑使用功能。
4.4燃烧性能。现场发泡聚氨酯防火性能高于聚苯板/挤塑板,离火3s即灭,不会产生熔滴,表面生成积碳,阻止火焰蔓延,且其燃烧时产生的烟气毒性也很小,主要成分为二氧化碳。
4.5基层处理。聚苯板/挤塑板在施工前,为保证板面平整及粘接效果,要在墙面先做一道水泥砂浆找平层。
五、现场发泡聚氨酯在建筑领域应用的不足
我国现在的用于建筑保温隔热的聚氨酯产品,多数释放的ODP不为零,对臭氧层仍有破坏作用,且在使用过程中,挥发对人体有害的有机气体,随着环保节能观念的深入人心,这种类型的产品最终仍将被淘汰,真正意义上的“环境友好型”聚氨酯保温隔热材料将是众望所归。
现在用于建筑保温的聚氨酯原料,只有几个著名的聚氨酯品牌是由工厂生产建筑保温专用的聚氨酯,工厂直接封装,运到工程现场直接施工,不在现场进行勾兑。而大多数建筑保温用的聚氨酯原料,均是由聚氨酯保温施工公司从聚氨酯生产公司购买基本化学材料,根据实际需要临时调配,缺乏统一管理,增加了工程质量的不确定因素。
现在用于建筑保温的聚氨酯原料已呈多样化发展,而聚氨酯节能检测技术还很单一,对现场发泡聚氨酯的原料控制缺乏技术手段,现有的检测技术已经不能适合建筑节能现场检测的需要,在某种程度上限制了建筑节能工作的规范发展。建筑节能现场检测技术的研究发展已经尤为迫切和重要。
参考文献:
[1]曾红,邱红历. 环戊烷高压发泡聚氨酯模塑生产成套设备[J]. 聚氨酯工业, 2003, (02) .
隔热材料范文第7篇
【关键词】复合；保温隔热；制备；影响因素
Preparation and Influence Factors of Heat Insulation Materials
LU Hong-xia
（Department of Chemistry & Material Engineering， Changzhou Institute of Engineering Technology， Changzhou Jiangsu 213164 China）
【Abstract】The composite thermal insulation material was prepared based on expandable polystyrene（EPS）， phenolic resin（PF） and additives by using the orthogonal design method. The influence factors such as the compression ratio， the curing temperature on the properties of composites were discussed by range analysis method. The results showed that the optimized conditions for the composite preparation are that when the compression ratio is 1.5， flame retardant agent was 30%， the curing temperature is 95 ℃， holding time of 1h. The composite thermal insulation material coefficient of thermal conductivity is 0.035 W/M.K； Compressive strength is 0.21 MPa； Flame retardant （oxygen index） was 36%； water absorption rate is 1.5%.
【Key words】Composite；Thermal insulating materials；Prepare；Influence factors
0 引言
目前，随着全球气候变暖，建筑保温材料的研制与应用越来越多地受到世界各国的广泛关注[1]。以无机材料为代表的水泥发泡保温材料，虽然其阻燃效果较好，便由于其主要以水泥和砂浆作为主要原料，产品相对较重，又由于此类保温材料容易掉渣，使用寿命不长，易吸水，导致隔热效果不佳等原因，未能得到广泛应用[2]。而以聚氨酯为代表的有机保温材料，虽然其质量较轻，保温性能好，但又因其阻燃性能较差，存在较大的火灾隐患[3，4]。因此，制备一类既保温又有良好阻燃性能的材料已成为现代建筑节能保温领域研究的热点。
本文针对保温材料目前存在的问题，以可发性聚苯乙烯（简称EPS）和酚醛树脂（PF）为主要原料，添加适量等助剂，在一定条件下制备成EPS/PF复合型保温隔热材料。它既有效克服了保温材料易掉渣的难题，又从根本上解决了聚苯乙烯泡沫易燃的问题。EPS/PF复合板材具有保温性能好，质量轻，粘结性能优异，具有良好的自熄性、无毒环保等优异的性能，因而，受到广大研究者的青睐。
1 实验
1.1 原料及仪器设备
可发性聚苯乙烯（EPS）：工业级，惠州兴达石化工业有限公司；液态热固性
酚醛树脂（PF）：工业级，山东圣泉化工材料有限公司；液态固化剂：工业级，山东圣泉化工材料有限公司；氮磷系阻燃剂：工业级，山东世安化工有限公司。电热鼓风干燥箱：DHG-9240，上海一恒科学仪器有限公司；电子万能试验机：CSS-88050型，长春试验机研究所；导热系数测定仪：DRH型，湘潭湘仪仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 聚苯乙烯颗粒预发泡工艺试验
将少量可发性聚苯乙烯放入托盘中，放入电热鼓风干燥箱中，在105℃环境下物理预发泡15min，取出托盘，使聚苯乙烯泡沫在常温下熟化24h。
1.2.2 EPS/PF复合保温材料制备工艺流程
图1 EPS/PF复合保温材料制备工艺流程
将预发泡的EPS颗粒、酚醛树脂以及适量助剂按一定配比混合均匀、装模，以不同的压缩比热压成型，即得EPS/PF复合保温材料样品，制备工艺流程见图1。
1.2.3 EPS/PF复合保温板制备工艺优选方法
EPS珠粒/PF压缩比、阻燃剂用量、模压成型温度、保温时间对EPS/PF复合保温材料结构及性能影响较大。通过正交试验确定出各影响因素的最佳水平组合。试验考察EPS珠粒/PF压缩比、阻燃剂用量、模压成型温度、保温时间这4个因素，每个因素取三个有代表性的水平值，具体数值见表1，选用L9（34）正交试验设计表。分别对表观密度、导热系数、氧指数、压缩强度等进行考察。
表1 导热系数正交设计表
1.3 性能测试
1.3.1 EPS/PF复合型保温材料导热系数测定
导热系数是反映材料保温性能的主要性能指标。根据GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》，本文采用DRH型护热平板法导热系数测试仪测试样品的导热系数。
1.3.2 EPS/PF复合型保温板阻燃性能测定
阻燃性能按照GB/T2406-93《塑料燃烧性能试验方法-氧指数法》测定，样品尺寸为10mm×10mm×100mm。试样维持平稳燃烧3min或50mm处，氧气所占氧、氮混合气体的体积百分数。氧指数（OI）越高，说明制品越难燃烧。当高聚物的OI
1.3.3 EPS/PF复合型保温板压缩性能测定
根据GB/T8813-88《硬质泡沫塑料压缩试验方法》进行测定，试样尺寸为100mm×100mm×30mm，加载速度为2mm/min。
1.3.4 EPS/PF复合型保温板吸水率测定
材料与水接触后，所表现出来的吸收水分的性质称为吸水性，吸水性可用质量吸水率和体积吸水率表示，本文运用质量吸水率，测试方法参照GB/T 8810-2005《硬质泡沫塑料吸水率的测定》进行。
2 结果与讨论
2.1 酚醛树脂压缩比对导热系数的影响
表2 导热系数正交设计表
经测试得出导热系数正交数据如表2。对表2的数据按因素各自相同水平的测试结果进行统计。对因素A温度为85℃的三个试验号是1、2、3；温度为95℃的是4、5、6；温度为105℃的是7、8、9。其他因素的水平配置情况从表3-2中可以看出。将1、2、3试验号为一组，三个实验的导热系数值相加记作I；4、5、6号实验导热系数值相加记作II；7、8、9号实验的导热系数值相加记作III，他们的树脂分别是：I=0.093，II=0.104，III=0.110。
表3 抗压强度正交设计表
按同样的方法分别统计因素B，因素C和因素D各自的I、II、III，分别填入表2的下部的对应位置。然后将每个因素的I、II、III中的最大值与最小值之差（称为极差）分别填入表的最下部。由极差可以得出压缩比对样品导热系数影响因素最大，主要因素是随着样品压缩比的减小，样品的密度也随着减少，其内部含有的空气量也就越多，也就越多的阻止了热量的传递；而固化温度对样品导热系数影响因素最小。考虑到生产效率以及生产成本，初步得出最佳配方为压缩比为1.3，阻燃剂用量为20%，固化温度为105℃，保温时间温1h即A1B1C3D1。
经测试得出抗压强度正交数据如表3。按表2的方法分别统计A、B、C、D的I、II、III和极差，通过表可以看出压缩比对样品抗压强度影响最大，主要原因是原料压缩比的增大，会导致样品的密度的增大，从而导致分子间间距变小，分子间引力增大，进而使样品的抗压强度变大；而保温时间对样品抗压性能影响最小。由本组实验数据可得出压缩比为1.5，阻燃剂用量为25%，固化温度为85℃，保温时间为1.5h或2h即A3B2C1D2或A3B2C1D3为比较好的配方。但从成本方面考虑，得出最佳配方为A3B2C1D2。
表4 阻燃性能正交设计表
经测试得出阻燃性能正交数据如表4。按表2的方法分别统计A、B、C、D的I、II、III和极差，通过表可以看出阻燃剂用量对制品阻燃性能影响最大，因为氮系阻燃剂受热后，易放出二氧化碳、氨气、氮气、二氧化氮及水等气体，这些不易燃烧的气体阻断了氧的供应，从而实现阻燃，加之氮系阻燃剂本身即有阻燃性能，可单独使用，所以阻燃剂用量越多，阻燃效果就越好；而样品的保温时间对样品阻燃性能最小。由本组实验数据可以看出压缩比为1.5，阻燃剂用量为30%，固化温度为95℃，保温时间为1.5h或2h即A3B3C2D2或A3B3C2D3是比较好的配方，但从节能这一方面考虑，得出最佳方案为A3B3C2D2。
表5 吸水率正交设计表
（上接第24页）由实验得出吸水率正交数据如表5。按表2的方法分别统计A、B、C、D的I、II、III和极差，通过表可以看出样品的压缩比对其吸水率影响最大，主要原因是由于样品的压缩比越大，其整体密度也随着增大，其内部的孔隙也就越小，因此渗透其内部的水也就越少，从而导致样品的吸水率越小；由表也可以看出固化温度对样品的吸水率也有较大影响。由本组实验数据可以得出压缩比为1.5，阻燃剂用量为20%，固化温度为95℃，保温时间为1h即A3B1C2D1为样品吸水性能的最佳配方。
3 结论
（1）以聚苯乙烯泡沫和酚醛树脂为主要原料，添加适量的阻燃剂，在一定温度下成型，制备成性能良好的复合保温材料，通过对复合保温材料的压缩比的筛选，得出较为合适的压缩比为1.5。
（2）在聚苯乙烯泡沫用量和压缩比一定的条件下，采用正交设计法，筛选出较好的实验条件：阻燃剂用量为30%；成型温度为95℃；保压时间为1h。所制得的复合保温材料的导热系数为0.035W/M・K；抗压强度为0.21MPa；阻燃性（氧指数）为36%；吸水率为1.5%。
（3）正交实验结果分析显示，当可发性聚苯乙烯与酚醛树脂用量一定时，聚苯乙烯泡沫压缩比是影响复合保温材料性能非常显著的因素。
【参考文献】
[1]宋杰光，等.国内外绝热保温材料的研究现状及发展趋势[J].材料导报，2010，5（24）：378-380.
[2]张水，李国忠.发泡水泥轻质保温材料的制备与性能研究[J].墙材革新与建筑节能，2011（5）：33-36.
[3]王学川，王莉，张涛涛，等.阻燃聚氨酯的研究进展[J].材料导报，2013，2 （27）：90-94.
隔热材料范文第8篇
关键词：相变材料；隔热材料；建筑节能；应用效果
随着社会经济的发展和城市化进程的加快，建筑行业发展尤为迅速，而高耗能建筑数量也逐年增加，人们越来越关注能源、资源和环境这三大问题。在我国社会总能耗中，建筑能耗几乎占到了30%，而在这30%的能耗中，采暖和空调能耗就占20%，因此建筑节能具有非常大的发展潜力。通常，建筑采暖能耗与建筑围护结构、地区气象条件有着密切联系，所以要改善建筑热性能，可对建筑围护结构进行改进。相变材料是一种具有很高蓄热密度的材料，将其应用于围护结构中能够有效改善房间热容，提高房间热舒适性。相变材料在建筑中的应用主要是针对具体系统、指定工况和气象条件，因此，我们有必要探讨相变材料的节能效果能否在不同地区、不同气候条件下得以最佳发挥，而如何将其合理运用于不同地区建筑中也值得我们深入分析。另外，在我国北方，外保温是降低建筑采暖能耗的重要手段，但其能否适用于南方地区则需要做出进一步研究。
1.不同地区建筑中相变材料与隔热材料的应用效果对比
基于标准房间热过程模拟的非稳态传热模型，并采用专用气象数据对相变材料的两种不同应用方式在北京、广州以及哈尔滨这3个典型城市被动式和主动式建筑中应用后全年室温和采暖空调能耗的效果进行模拟计算，在此基础上对比分析相变材料与隔热材料在这三个城市建筑标准房间中的应用效果。
1.1北京
对于被动式建筑，可充分利用白天太阳能和夜间冷风自然资源，将相变材料应用于被动式建筑中，在夏天材料可吸收室内多余热温，进而降低室内温度波动幅度，可蓄存夜间冷风量，使室内始终保持较好的舒适度。通过对北京地区建筑有外保温和无外保温、内墙为相变墙体和普通墙体的夏季室内温度变化情况进行分析发现，当内墙采用相变墙体且墙体熔点合适时，被动式建筑房间的温度在整个夏季都会满足舒适度要求，而应用隔热材料则不利于夜间散热，其降低室温的效果不明显，在某种情况下甚至会出现室外温度较低但室内温度却较高的情况。通过对冬季有外保温和无外保温、内墙为相变墙体和普通墙体的室内温度逐时变化情况进行分析发现，当被动式建筑采用的内墙为相变墙体时对室内温度的影响较小，只有在室温接近墙体熔点时才会发生相变，相变材料作用无法得到有效发挥，而隔热材料却具有良好的保温效果。综合考虑冬季、夏季外保温和相变墙体对被动式建筑室内温度的影响时，无法选择较为合适熔点的相变墙体同时满足北京地区建筑对冬夏两季舒适度的要求，虽然外保温在夏季无法发挥作用，但是在冬季具有良好的保温效果，所以采用隔热材料来提高被动式建筑舒适度更为合理。
对于相变材料与隔热材料在主动式建筑中的应用则可通过空调、采暖运行过程中的耗电量来对两者应用效果进行比较分析。主动式建筑在冬季采暖期间，采用相变蓄能式电加热地板采暖系统，白天耗电量较低，只是普通房间的20%左右，这有利于缓解白天供电紧张的情况，同时也可大大节约采暖费，而采用隔热材料时不仅耗电量低，采暖费的节约率也更高。在夏季，主动式建筑北墙采用相变墙体时，其单位面积空调冷耗量最小，相较于普通房间要低约16%，而在墙体内设置保温层或是添加相变材料空调降耗效果并不明显。虽然夏季使用相变墙体能够降低冷耗量，但是针对北京地区气象条件，其冬季采暖比重更高，由此可以推断，若综合考虑全年空调采暖耗量，选择外保温比较合适。
1.2广州
广州是我国的南大门，夏热冬暖，也就是说该地区的节能设计中仅需要考虑夏季空调冷耗量，在确保室内舒适度的情况下尽量将空调冷耗量降到最低。可将该区全年建筑能耗分为两个阶段，即过渡期和空调期，文章主要综合考虑两个阶段，将模拟计算日期选为4月1号—10月31号，通过计算发现，当被动式建筑内墙采用熔点为26℃的相变墙体时，相较于普通房其全年舒适度更长，室内温度在空调期和过渡期的平均温度降低约0.9℃，而不采用相变墙体两个阶段的室内温度也能保持在舒适度范围，可见被动式建筑不需要采用相变墙体。而通过对主动式建筑采用相变材料与隔热材料时空调耗电量的分析计算得出，该地区的主动式建筑也不适合采用相变材料和隔热材料来降低空调耗能。广州地区夏季的太阳辐射较大，遮阳和通风是最为有效的建筑节能措施。
1.3哈尔滨
哈尔滨位于我国东北地区，东长夏短，全年有25%的时间室外温度低于-10℃，其夏季月平均温度在21℃左右，能够满足夏季舒适度要求，所以该地区只需要考虑冬季采暖需求。通过分析可知，采用外保温时其效果远远高于在地板层中添加相变材料，采暖耗电量较小，且投资回收期也较短，而相变材料的安装和加工费用较高，投资回收期也就相对较长，因此对于哈尔滨地区的建筑节能降耗措施可采用外保温来降低采暖能耗。
2.应用效果对比分析结论
通过上述分析，对于寒冷地区以及冬冷夏热地区，在被动式建筑中应用相变材料能够满足夏季室内温度舒适度，但是无法满足冬季保温需求，应用隔热材料则能满足冬季保温要求，无法满足夏季舒适度需求，如果将两种材料的应用效果综合考虑起来，应采用外保温来提高建筑室内的冬季舒适性；在主动式建筑中综合考虑相变材料和隔热材料的经济性和节能性，更适合选择外保温实现建筑节能降耗。对于夏热冬暖地区，在主动式和被动式建筑中都不适宜采用相变材料与隔热材料。对于严寒地区只需要考虑冬季保暖需求，适宜于采用隔热材料。
3.结语
综上所述，不同地区建筑中相变材料与隔热材料的应用方式和应用效果是不同的。相变材料和隔热材料都各具优势，比如相变材料具有很高的蓄热密度，隔热材料具有良好的保温效果，我们应当根据不同地区的气候条件、建筑形式、采暖需求和空调需求等来确定建筑应用何种材料，通过对材料的合理应用提高建筑室内舒适度，实现节能降耗目标。相信随着建筑技术的进一步发展以及材料经济性的提高，相变材料和隔热材料将会在不同地区、不同形式的建筑中得到更广泛应用，并为节能降耗目标的实现和促进社会的可持续发展做出巨大贡献。
参考文献
[1]丁理峰，叶宏.相变材料和隔热材料在不同地区建筑中应用效果之比较分析[J].太阳能学报.2011，32（4）：508-516.
[2]孙继志.相变材料在建筑结构中的应用[J].中国新技术新产品.2011，（13）：158.
隔热材料范文第9篇
关键词：建筑围护；结构；保温隔热；性能；导热系数检测
Abstract: the construction energy conservation is a basic trend in the development of architecture in the world in recent years, science and technology of contemporary architecture is a new research direction. In order to promote the development of building energy efficiency, to guide China's energy-saving building technology advances of sustainable, rapid and healthy, energy conservation in buildings is a kind of powerful supervision means. Therefore, in recent years the country issued a series of technical regulations, the original building energy efficiency standards for design, thermal design, on the basis of setting the scene of the energy saving project acceptance specification and testing standards, to strengthen the construction energy conservation test evaluation.
Key words: the maintenance; Structure; Heat preservation and heat insulation; Performance; Coefficient of thermal conductivity detection
中图分类号：TU5文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
笔者结合多年从事建筑节能检测工作的实际经验，收集了大量资料，对建筑围护结构常用保温隔热材料的性能及导热系数检测进行归纳总结，和大家进行交流。
一、建筑围护结构节能保温隔热材料发展状况
保温隔热材料与制品是影响建筑节能一个重要的影响因素。建筑保温材料的研制与应用越来越受到世界各国的普遍重视。20世纪80年代以前，保温材料的发展相对缓慢，保温厂家少，生产能力低，只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉等产品，而且质量很难满足要求。20世纪80年代以后是我国保温材料的飞跃发展时期，尤其是高效保温材料如泡沫塑料、玻璃棉、岩棉等的生产和应用技术得到了长足发展。目前建筑围护结构中最常用的保温材料主要有绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、玻化微珠保温砂浆等。
二、建筑围护结构节能保温材料的性能
1.绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）
绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等助剂，经加热预发泡后，在模具中加热成型而制成的具有微细闭孔结构的泡沫塑料板材。
EPS薄抹灰外墙外保温体系位于建筑结构外层，不仅具有良好的防火性能及耐雨水侵蚀和抗冻融能力，能承受正、负风压、风挣、地震作用，还能承受因温度、温度变化而产生的巨大应力变化。主要特点是它具有优良的耐冲击性能、韧性和强度、绝热性能好、抗腐蚀，防水、质轻、容易切割，使用电热丝、刀锯等工具，加工简便迅速。自重轻、导热系数低；彻底消除去局部冷桥，保护墙整体结构；施工省时、省事、省工、易操作。
2.绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）
绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料，加入催化剂，经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。具有独特完美的闭孔蜂窝结构。它具有优异的保温隔热性能、高抗压性能、独特的高抗水汽渗透能力、良好的隔音减噪防火性、质量轻、硬度高。
XPS挤塑聚苯板薄抹灰外墙保温系统比较EPS系统而言，具有强度更高、保温隔热性能更好，不吸水、不透气、耐磨和耐降解性强等特性，导热系数大大低于同厚度的EPS，具有较EPS更好的保温隔热性能。对同样的建筑物外墙，其使用厚度可小于其它类型的保温材料。 XPS板本身的强度较高，从而造成板材较脆，不易弯折，板上存在的应力时应力集中，容易使板材损坏、开裂。
3.建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料
硬泡聚氨酯是一种优良的保温材料，其导热系数为0.022～0.027W/(m·K)。喷涂的硬泡聚氨酯与一般墙体材料粘结强度高，无须任何胶粘剂和锚固件，是一种天然的胶粘材料，能形成连续的保温层，保证了保温材料与墙体的整体性并有效阻断热桥。硬泡聚氨酯材料有优良的防水性能，能很好的阻断水的渗透，使墙体保持良好、稳定的绝热状况；采用的聚氨酯防潮底漆具有防潮、防水透气的作用，特别是在潮湿的雨季，基层新墙体完工后风干不彻底，以及基层墙体有流水残痕等情况下更具效果，而且能有效防止基层墙面上残留的浮灰对保温层附着力的影响。耐撞击性能优于EPS等保温材料。
4.岩棉
岩棉是以天然岩石如玄武岩、辉长岩、白云石、铁矿石、铝矾土等为主要原料高强温喷吹制成的蓬松状短细纤维棉。将天然岩、矿石等原料，在冲天炉或其他池窑内熔化(温度2000℃以下)，用50个大气压的压力强吹、骤冷成纤维状。
特点是密度低，质轻，防水，它具有良好的绝热性能，在常温条件下(25℃左右)岩棉的热导率通常在0.03～0.047W/(moK)之间。优良的隔音和吸声性能，其吸声机理是这种制品具有多孔性结构，当声波通过时，由于流阻的作用产生摩擦，使声能的一部分为纤维所吸收，阴碍了声波的传递。还有显著的防火性能。
5.玻化微珠保温砂浆
玻化微珠是由一种非金属硅酸盐矿质经过精心筛选后，再通过特殊工艺处理而成的无机环保材料。玻化微珠保温砂浆是指将玻化微珠、胶粉按照一定的配合比与水制成的保温砂浆。具有强度高、质轻、保温、隔热好、电绝缘性能好、耐磨、耐腐蚀、防辐射好的耐冻融性和耐水性能，难燃等级高、良好的粘结力和剪切力，具有优秀的抗裂抗风压性能等显著特点。
三、建筑围护结构节能保温材料的导热系数检测
这里主要介绍常用的《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》（GB/T10294-2008）和《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》（GB/T10295-2008）。
1.绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻化微珠保温砂浆导热系数的测定按《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》（GB/T10294-2008）或《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》（GB/T10295-2008）规定进行；仲裁方法时执行《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》（GB/T10295-2008）。
（1）状态调节
将制备好的样品按规定进行状态调节。绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料按《塑料试样状态调节和试验的标准环境》（GB/T2918-1998）中的二级环境条件进行状态调节。岩棉样品按《矿物棉及其制品试验方法 第1部分：总则》（GB/T5480.1-2004）的规定进行状态调节。玻化微珠保温砂浆是将用拌合物制备的试件2块养护28d，养护到期的试件放入（105±5）℃的烘箱中，烘干至恒重，取出放入干燥器中冷却至室温备用。
（2）厚度测量
当仪器没有自动测厚功能时，建议在装置里、在实际的测定温度和压力下测量试件厚度。当测试采用双试件时，试件厚度应为两个试件的平均值。测量试件厚度的准确度应优于±5%。
（3）测试温度的选择
绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料、玻化微珠保温砂浆测试平均温度为（25±2）℃，冷热板温差为15~20℃。绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料测试平均温度为：（25±2）℃和（10±2）℃，试验温差为15~25℃。岩棉测试平均温度为70~75℃。
（4）试件安装
试件安装前，确保试件表面干燥清洁。将试件放入试件腔内，通过夹紧装置将试件夹紧，施加的压力一般不大于2.5kPa。
（5）环境条件
当检测设备对周边环境条件有所要求时，实验室应通过空调或其他方式将实验室环境达到相关要求。
（6）测试过程
设置相关的试验参数（冷、热板温度、过渡时间、测量间隔等），开启检测装置，进行试验。当试验进入稳定状态后，进行数据采样，试验结束。
（7）导热系数检测结果计算：
a、防护热板法：
T=
式中:
Φ—加热单元计量部分的平均加热功率，单位为瓦(W);
Tl—试件热面温度平均值，单位为开(K);
Tz—试件冷面温度平均值，单位为开(K);
A—计量面积(双试件装置需乘以2)，单位为平方米(m2);
d—试件平均厚度，单位为米(m)。
当采用双试件时，导热系数为两块试件的平均值。
b、热流计法：
λ=f·e×
式中:
f—热流计的标定系数，单位为瓦每平方米伏[W/（m2·V)];
e—热流计的输出，单位为伏(V) ；
d—试件的平均厚度，单位为米(m)；
T—试件冷、热表面温差值，单位为开（K）。
当采用双试件时，导热系数为两块试件的平均值。
参考文献：
[1]GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》.
[2]GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》.
[3]GB/T50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》.
隔热材料范文第10篇
关键词：建筑保温隔热材料；导热系数检测；影响；结果；问题
中图分类号：TKl24 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0177-02
建筑节能的意义是提高建筑热工性能减少对能源的利用，主要包括了夏季隔热、冬季保温以及过度季节的除湿和自然通透等因素。表现为热量通过护结构向室内外传递的过程，围护结构的保温隔热性能直接影响建筑节能的效果，墙体作为建筑与外界分隔的重要组成部分，其使用的节能材料导热性能是节能验收中严格控制的指标。
1 常用的建筑保温隔热材料
1.1 蒸压加气混凝土砌块
蒸压加气混凝土砌块应用于墙体自保温系统中，墙体自保温系统是指按照一定的建筑构造，采用节能型墙体材料及配套的专用砂浆使墙体热工性能等物理性能指标符合标准的建筑墙体保温隔热系统。这种材料是应用最广泛的建筑主体材料之一，根据节能验收规范的强制性要求，其导热系数必须符合节能设计要求。当前工程中使用的蒸压加气混凝土砌块尺寸与我们进行导热系数试验的标准样品通常相差较大，厂家需切割成标准试样试验。
1.2 保温砂浆
保温砂浆应用于外墙内保温和外墙外保温系统，也可用于隔墙和分户墙的保温隔热。墙体的保温层可以通过使用抹面或者砌筑保温砂浆增加护结构的热阻值，改善墙体的热工性能。按照主要成分，保温砂浆主要分为硅酸盐保温砂浆，有机硅保温砂浆和聚苯颗粒保温砂浆。在进行导热系数检测时，需要按照其配比制作标准型试样。在成型过程中，表面刮平后覆盖聚乙烯膜后放入养护室养护28 d后进行试验。
1.3 泡沫混凝土（保温板）
泡沫混凝土用于屋面泡沫混凝土保温层现浇、泡沫混凝土面块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基等。泡沫混凝土保温板有时可以替代苯板等有机材料在外墙外保温系统中使用。
1.4 聚苯板
聚苯板又分为模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）两种，应用于建筑中的外墙外保温系统和屋面保温系统。
1.5 岩 棉
岩棉板以玄武岩为材料，经过高温融熔加工成的人工无机纤维，具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃的特点。其主要应用于外墙外保温系统和屋面保温系统，岩棉制品以其优异的防火保温特性是国际上公认的"第五常规能源"中的主要节能材料。
1.6 玻璃棉
玻璃棉保温材料属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维，具有良好的绝热吸声功能。用玻璃棉保温材料制成的玻璃棉板、玻璃棉毡、玻璃棉管已大量用于建筑各等领域的保温隔热、吸声降噪，效果十分显著。在建筑中其应用于外墙外保温系统和屋面保温系统。
2 导热系数检测中需要注意的若干问题
导热系数λ是描述在稳定传热状态下，1 m厚的材料两表面温差为1 ℃时，在1 h内通过1 m2的围护结构表面的热量，其单位为W/m・K，它反映了材料的导热能力，导热系数越小，导热能力越好，保温性能越好。
2.1 国家规定的标准检测方法和适用范围
GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》；GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》；以上方法只适用于测定均质干燥试件，试件热阻应大于0.1 m2k/W。
2.2 原理及装置
2.2.1 原 理
在稳态条件下，在只有平行表面的均匀板状试件内，建立类似于以两个平行的温度均匀的平面为界的无限大平板中的一维相对恒定热流。通过测定稳定状态下流过计量单元的一维恒定热流Q、计量单元面积A及试件冷、热表面的温度差ΔT，可以计算出厚度为d的试件热阻R或者导热系数λ。
为保证中心计量单元建立一维热流和准确测量热流密度，加热单元应分为在中心的计量单元和由隔缝分开的环绕计量单元的防护单元。需要有足够的边缘绝热和（或）外防护套，特别是远高于或低于室温下运行的装置，必须设置外防护套。
2.2.2 装置（防护热板法）
根据原理可建造两种型式的防护热板装置，如图1所示。
双试件式（和一个中间加热单元）：两个几乎相同的试件中夹一个加热单元，试件外侧各设一个冷却单元。热流由加热单元分别经两侧试件传给两侧的冷却单元。
单试件式：该装置加热单元的一侧用绝热材料和背防护单元代替冷却单元。绝热材料的两表面应控制温差为零，即无热流通过。
2.3 导热系数影响因素
①检测环境温度与测试平均温度。在导热系数测定中测试平均温度接近室温时，测量传热性质的准确度较高。在给定的平均温度下，以不同的温差测量导热系数其结果应与温差无关。在实际测量中，由于热阻或热导率经常是试件两侧的函数，所有传热过程的程度与两侧的温差有关，使用典型的温度差在一定温差范围内测定是合理的。为使温差的测量误差最小，介意温差最少为10 ～20 K。常用建筑节能保温材料导热系数的技术指标所给出的平均温度为接近室温的温度。所以在确定导热系数测定使用平均温度后，需要对检测的环境温度进行控制，使得环境温度与测试平均温度相同，减少检测过程中对边缘热传递对导热系数测定的干扰。
②检测环境湿度与试样的状态调节。试样的状态调节：测定试样质量后，需把试件放在干燥器或通风的烘箱里，以对材料适宜的温度将试件调节到恒定质量。当测量传热性质所需的时间比试件从实验室空气中吸收显著的湿气所需的时间短（如混凝土试件），建议在干燥结束时，很快将试件放入装置中避免吸收湿气。反之（例如测量低密度的纤维材料或泡沫塑料试件），建议把试件留在标准的实验室空气（296±1 K，50%±10% RH）持续调节到试样质量衡定。
检测环境湿度：根据标准使环境湿度达到50%±10% RH，减少因空气湿度对检测过程中保温材料因湿气导致的结果误差，由于水的导热系数远远大于静态空气的导热系数，因此，当环境湿度过大导致某些试样材料受潮，所测出的导热系数将远大于实际导热系数，所以检测环境湿度的调节也直接影响导热系数的测定。
③试件制备和尺寸的选择。在防护热板法测量导热系数时，选用的两块试件应尽可能一样，厚度之差小于2%。试件表面应光滑平整，其尺寸应该完全覆盖加热单元表面。并且加热单元工作面的平整度应优于0.025%。刚性试件的表面制备应与面板一样平整，整个表面的不平行度应在试件厚度的±2%以内。试件的厚度应是实际使用厚度或大于能给出被测材料热性质的最小厚度。试件的最小厚度受接触热阻的限制，厚度过小将导致试件与热板、冷板的热阻分布不均。试件的最大厚度受平板导热仪的限制，经评估试件厚度合适的范围为20～37.5 mm。试件的边长标准尺寸为30 cm，边长小于30 cm的试件无法代表整个材料的性质。
④试样厚度测定和试样装卡。试样厚度测定：由于热膨胀或板的压力，试件的厚度可能变化。建议尽可能在装置里、在实际测定温度和压力下测量试件厚度。有效厚度由试件在装置内和不在装置内时（冷板用相同的力相对加紧）测定距离的差值的平均值确定。
试样装卡：在测试的冷热板之间施加可重新恒定夹紧力的装置，以改善试件与板的热接触或在装置的板之间保持准确的间距。就大多数绝热材料而言，施加的压力一般不大于2.5 kPa。测定可伸缩试件时，冷板的角落与防护单元的角落之间需要垫入小截面的低导热系数的支柱以限制试件的压缩，所垫支柱厚度为所测材料正常状态下厚度的95%，同时限制试样的压缩不超过正常使用状态下的90%，亦可用其他控制冷板与热板距离的方法。
⑤过渡时间和测量间隔。由于本方法建立在稳态状态下，为了得到热性质的准确值，让装置和试件有充分的热平衡时间很重要。连续四组读书给出的热阻值差别不得超过±1%，并且不是单调的朝一个方向改变。在不可能较准确的估计过渡时间或者没有在同一装置里，在同一测定条件下测定类似试件的经验时，按照稳定状态开始的定义，读取数据至少持续24 h。
⑥电功率的输入。推荐自动稳压的输入功率。输入功率的随机波动、变化，引起热板表面温度波动或变化应小于热板和冷板温差的0.3%。调节并维护防护部分的输入功率，以满足热性质温差不大于±0.5%的计量单元和防护单元之间的温度不平衡程度。调节并维持合适的输入功率，才能保持测试系统的准确性。
⑦标准物质参比板对设备的标定。因为导热系数仪的标定中，只能校准冷、热板温度和计量装置，无法反应试验设备整体系统的测试水平，存在一定的系统误差，为了保证测试结构的准确性和重复性，应至少对国家认可的试验室标定过热性质稳定的材料进行测定。绝热材料导热系数参比板是国家发行的标准样品，专门用于标定防护热板装置，该样品材料为特种工艺中碱玻璃，导热系数与温度的方程式为：
λt=2.2184×10-3+1.1869×10-4×t
其中，t―试件平均温度K；λt―导热系数W/m・k。
通过多次试验，实测参比板导热系数的值与参比板导热系数标准值的相对比，对导热系数仪中设备修正系数进行修正。防护热板装置经过标准样品各项校核、成功比对后，在测定导热系数时，也能保证结果的准确性。
3 结 语
在建筑节能验收规范中，导热系数是控制节能材料质量的重要指标。导热系数的准确与否有重要的意义。但在检测过程中，我们还要结合材料的性能，掌握检测方法的特点和适用范围，在具体操作试验中对各种产生误差的过程加以控制，这样才能保证检测数据具有准确性和代表性。
参考文献：
[1] GB/T10294-2008，绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法
[S].